提升井下作業(yè)磨銑效率案例分析

□ 文/左磊

油水井在長(zhǎng)期開采運(yùn)行中會(huì)因各種原因無法正常生產(chǎn)，如出現(xiàn)油管腐蝕斷脫、套管內(nèi)壁變形等情況，從而影響原油產(chǎn)量。技術(shù)人員要根據(jù)故障井實(shí)際情況，采用不同工藝流程對(duì)其進(jìn)行維護(hù)檢修，從而使油水井恢復(fù)正常生產(chǎn)。

一、磨銑基本概念

1. 磨銑工具種類及選擇。磨、鉆類工具是修井施工中應(yīng)用較廣泛的常規(guī)工具，可用于處理復(fù)雜卡買事故井、復(fù)雜落物井、嚴(yán)重套損井的修整魚頂、銑磨環(huán)空等，也可單獨(dú)作為鉆、磨銑工藝工具進(jìn)行施工，如鉆銑水泥、銑磨橋塞等。磨鞋類有：平底磨鞋、凹底磨鞋、領(lǐng)眼磨鞋、梨形磨鞋、柱形磨鞋、外齒銑鞋、裙邊銑鞋等。平底磨鞋作為最常使用的磨鞋類工具，主要是利用底部堆焊的YD合金或耐磨材料在鉆壓作用下磨研井下落物，利用水泥車大排量循環(huán)洗井，從而將落物攜帶至地面，達(dá)到磨銑井下落物的效果。套銑筒：套銑筒是與套銑鞋聯(lián)合使用的套銑工具，其功能主要是旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)修整套管內(nèi)壁，同時(shí)還能用來進(jìn)行沖砂、沖鹽、熱洗解堵等。鉆頭類有：尖鉆頭、魚尾式刮刀鉆頭、領(lǐng)眼鉆頭、三刮刀鉆頭等，其主要是用于鉆磨水泥塞、死蠟、死油、砂橋，特殊情況下可用來鉆磨繩纜類的堆積卡阻。

2. 磨銑流程標(biāo)準(zhǔn)化操作。根據(jù)《油田井下作業(yè)操作規(guī)程》，選擇好合適的磨銑工具后，要嚴(yán)格按照作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工操作。①將磨銑工具連接在螺桿鉆上接入第一根下井管柱后下入井內(nèi)；②下至遇阻位置上方5米處停止下放鉆具；③接管線正洗井，開泵循環(huán)，待排量和壓力穩(wěn)定后，緩慢下放鉆具，磨銑時(shí)鉆壓一般不超過40KN，避免油管不反轉(zhuǎn)，排量應(yīng)大于500L/m i n；④當(dāng)一根管柱因充分洗井20min，反復(fù)劃眼3次后，起出管柱接換單根；⑤磨銑至指定深度后應(yīng)大排量洗井2周以上，確保碎屑攜帶至地面；⑥磨銑完后起出管柱，應(yīng)檢查磨銑工具，分析磨銑效果。

3. 磨銑工藝精準(zhǔn)運(yùn)行。在對(duì)井下各種不同落物磨銑施工時(shí)，除了對(duì)磨鞋、銑鞋的結(jié)構(gòu)、形狀、幾何尺寸等有一定要求外，還仍準(zhǔn)確掌握和判斷井下磨銑過程中的各種情況。判斷反出磨屑：①當(dāng)井下落物為穩(wěn)定落魚，含碳量較高時(shí)，磨屑為長(zhǎng)絲狀，最大厚度為0.5-0.8毫米，長(zhǎng)度可達(dá)70毫米，若磨屑呈細(xì)絲狀則說明鉆壓小，應(yīng)適當(dāng)增加鉆壓。②當(dāng)落魚含碳量較低時(shí)，磨屑應(yīng)為長(zhǎng)度較短的絲條狀，長(zhǎng)度30-50毫米，有時(shí)局部擠壓研磨作用也會(huì)出現(xiàn)鱗片狀磨屑，如果反出磨屑大量呈現(xiàn)鱗片狀或鐵末，說明參數(shù)不合理或磨鞋磨損嚴(yán)重。 ③如果洗井液排量不夠，環(huán)形空間流速低于或等于大塊磨屑沉降速度，則大磨屑在井筒中懸浮，地面收集到的磨屑實(shí)際是假象，因而應(yīng)根據(jù)排量等因素綜合判斷。

4. 鉆壓選擇：在磨銑與鉆進(jìn)中，應(yīng)根據(jù)不同落魚、不同井深，選用不同鉆壓。（1）采用平底磨鞋、凹底磨鞋、領(lǐng)眼磨鞋磨削穩(wěn)定落物時(shí)，可選用較大的鉆壓。 （2）采用梨形磨鞋、柱形磨鞋、套銑鞋與裙邊銑鞋等磨銑時(shí)，由于磨鞋承壓面積小，不能采用較高鉆壓。井下磨銑應(yīng)選用較高轉(zhuǎn)速，以取得較高的磨銑速度，一般選用100r/min，應(yīng)與鉆壓配合使用。如鉆壓大轉(zhuǎn)速高則地面扭矩大，動(dòng)力、鉆具和工具均可能出現(xiàn)損壞。

二、現(xiàn)場(chǎng)案例分析

江蘇油田采油一廠永25-14井，設(shè)計(jì)鉆開2100米至2170米的灰封段補(bǔ)孔合采提升產(chǎn)量，在起出灰面上方橋塞后發(fā)現(xiàn)，橋塞密封膠皮脫落在井內(nèi)。若按照作業(yè)設(shè)計(jì)采用三牙輪鉆頭進(jìn)行鉆灰作業(yè)，膠皮會(huì)阻礙三牙輪鉆頭鉆進(jìn)，嚴(yán)重影響鉆磨進(jìn)度。技術(shù)人員經(jīng)分析后決定，選擇尖鉆頭避開橋塞環(huán)形膠皮，直接加壓于灰面進(jìn)行鉆磨作業(yè)。鉆灰管柱下至灰面上方2米處，開泵循環(huán)，加壓20K N后，泵壓5兆帕，排量500L/min，懸重回漲后緩慢下放管柱，控制鉆壓在18-20KN之內(nèi)，灰漿中含有部分碎片狀水垢，鉆磨2小時(shí)進(jìn)尺13米，鉆至2113米時(shí)，加壓懸重不再回漲，鉆磨30分鐘后套管不再反出灰漿，加壓至30KN以上油管不反轉(zhuǎn)，管柱無明顯抖動(dòng)，推斷螺桿鉆工作不正常，起出油管后檢查螺桿鉆，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)速異常。操作人員更換螺桿鉆及鉆頭，選擇四刃磨鞋，通過加壓于膠皮利用螺桿鉆扭力將膠皮磨碎，再用清水大排量循環(huán)將碎屑排至地面，從而正常進(jìn)行鉆灰作業(yè)，同時(shí)刮除套管壁上的水垢。隨后，操作人員再次下鉆灰管制至遇阻位置，開泵鉆磨，20分鐘后套管反出灰漿，同時(shí)伴隨著水垢及黑色膠狀顆粒。直至無黑色顆粒反出，判定已將灰面上部脫落的膠皮磨碎循環(huán)至地面。從而正常進(jìn)行鉆灰作業(yè)，并于4小時(shí)后鉆磨至人工井底2170米。

分析本次案例，2次磨銑工具選擇都考慮到了膠皮落井的特殊情況，但第一次鉆磨無法徹底避開膠皮對(duì)鉆灰影響，存在偶然性。第二次鉆灰，技術(shù)人員充分利用四刃磨鞋的結(jié)構(gòu)特性，配合作業(yè)人員操作，將膠皮碾成碎屑帶出井底效果更加顯著；螺桿鉆在井下出現(xiàn)無法正常工作情況，排除人為操作原因，維護(hù)保養(yǎng)不到位的可能性較大。

隨著井下作業(yè)技術(shù)的發(fā)展，磨銑作業(yè)在整個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)中起到了至關(guān)重要的作用。為了提高磨銑作業(yè)效率，縮短井下作業(yè)施工周期，保證井下作業(yè)施工安全平穩(wěn)進(jìn)行，井下作業(yè)過程中應(yīng)做好以下4點(diǎn)：1.技術(shù)人員應(yīng)充分了解各類磨銑工具的基本數(shù)據(jù)及工作原理，合理分析井下狀況，正確選擇下井工具，從而提高磨銑作業(yè)施工效率。2.提高作業(yè)人員的技能水平，定期組織技能培訓(xùn)，提升理論水平和實(shí)際操作水平。也可以開展理論競(jìng)賽，技術(shù)比武等活動(dòng)，分享交流經(jīng)驗(yàn)心得。3.應(yīng)加強(qiáng)對(duì)磨銑工具及配套螺桿鉆具的維護(hù)及保養(yǎng)，提高后勤保障人員業(yè)務(wù)能力，確保在施工過程中不會(huì)因?yàn)樵O(shè)備問題導(dǎo)致施工事故或施工周期延長(zhǎng)。4.加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)督和管理，做到施工過程透明化，有效確保每一道工序施工質(zhì)量。