水平井大修配套工具的研制与应用

范炜（中国石油辽河油田公司沈阳采油厂，辽宁 新民 110316）

水平井大修配套工具的研制与应用

范炜（中国石油辽河油田公司沈阳采油厂，辽宁 新民 110316）

油田开发中后期，水平井的开发是延续老区块、老井生命周期的重要手段之一，随着水平井的迅速发展，由于钻具、地层条件、操作等因素，井下事故也在不断的发生。针对目前水平井修井技术和配套工具的现状，进一步完善了水平井的打捞技术、磨铣技术、解卡技术和套管整形技术及相关配套工具，解决了生产中遇到的技术难题，形成一套完善、成熟的修井技术，满足水平井的修井需求，提高了生产时速和修井成功率。

水平井；大修；配套工具

沈阳油田水平井逐年增加，而且水平井段即深又是小井眼，每年都有大约10～15口井需进行大修作业。常规的水平井技术与小井眼技术不适合沈阳采油厂的生产实际。国内外虽然有一定的研究，但是没有形成成熟的技术、同时又不具有针对性与实际性，所以，开展此项研究是十分必要和迫切的。

针对目前水平井的修井技术和配套工具的现状，进一步完善水平井的打捞技术、磨铣技术、解卡技术和套管整形技术及相关配套工具，达到该井型工具配套系列化的目标，形成完善的、成熟的水平井修井技术，解决生产实际遇到的技术难题，满足水平井的修井技术的需求。

1　水平井大修技术研究

1.1.技术原理

（1）水平井及大曲率井打捞技术及其工具

在水平井的范围内，在利用液压式铅模（侧铅模）、阶梯式坐封验窜封隔器落实套管和鱼顶情况，确认无异常后，为防止钻具卡死无法起出，采用提放式多级可退卡瓦打捞筒、异形鱼顶可退式打捞筒、铣磨式可退打捞筒、液压式可退捞矛等液压或提放方式可安全退出的打捞工具，而对于小件和不规则的落鱼采用18度倒角强磁打捞器、公锥和母锥、复杂落物打捞器等工具进行打捞，达到保护套管、防止卡钻、实现修复鱼顶、打捞等一体化和工具系列化。

（2）水平井及大曲率井解卡技术及其工具

在水平井及大曲率井的范围内，研制液压增力器、长连杆装置、液压倒扣器和液压震击器等工具，充分利用液压动力产生的上提力/下击力通过锚瓦作用到套管上，不增加井架的载荷，实现了四缸解卡、井下自动泄压等技术，达到操作便捷、安全可靠的一套成熟的解卡倒扣等系列工具。

（3）水平井及大曲率井套管整形技术及其工具

在水平井及大曲率井的范围内，研制液压整形器、整形涨头，将下击作用力转化成侧向力，实现精确确定套变情况、四缸冲击力、井下自动泄压等目的，解决了水平井套管修复管柱自重增力摩擦阻力大，水平井段套管损坏较严重，提高修套成功率、钻杆的使用寿命及操作的安全性。

1.2技术应用界限

在水平井及大曲率井无法通过正常的打捞、倒扣、活动解卡等手段实现大修的井，只有通过液压系列配套工具及技术实现合理的“磨、套、捞、解卡”等相结合而达到大修目的，进一步完善并提高配套工具及其技术应用降低事故的发生，提高大修的施工效率。

2　现场应用情况

进行了3口井的现场试验，形成了水平井打捞、磨铣、解卡和套管整形等技术及其相关配套工具，达到了预期的效果，体现在以下几方面：

（1）在水平井打捞、磨铣、解卡和套管整形等技术方面

从保护套管、提高修井成功率、降低井架载荷风险及消除安全隐患等方面综合考虑，优化钻具组合，改变以往的机械方式施工，采用液压打捞、解卡、整形技术，将解卡和整形器实现液压四缸并自动泄压技术。

（2）配套工具及应用方面

改变磨铣工具的外形尺寸和形状切削齿合金的硬度、排列方式及加工工艺，延长使用周期；形成液压打捞工具及液压解卡工具系列化，实现液压解卡技术，提高修井成功率，消除安全隐患；形成四缸液压整形器和与其配套的防卡涨头，提高整形成功率。

（3）完善了水平井的打捞技术、磨铣技术、解卡技术和套管整形技术及相关配套工具，提高生产时速和修井成功率（实施井修井成功率为100%）。

（4）改变原来的机械式打捞、解卡及整形模式，形成以液压为主的工艺技术，提高了修井成功率，有效的保护了套管，克服简易修井机提升能力缺陷，降低大负荷解卡对井架的伤害及其产生的不安全因素。

3　应用效果及下步建议

3.1应用效果

（1）对水平井大修技术进行了完善，配套工具进行了系列化，提高了修井成功率。

（2）实现液压打捞工具的使用、液压整形器和液压增力器的四缸液压及井下自动卸压技术，改变原来的机械工作方式，降低了卡钻的几率，提高了解卡的成功率。

（3）实现了小修井架的井下液压解卡及整形技术，降低了对井架的承重要求。

3.2建议

（1）配齐满足不同套管型号的液压整形、解卡及打捞工具，并且推广使用。

（2）对存有套管变形或强度下降的老井，不推荐使用带有锚瓦的解卡工具。

（3）定期组织基层队技术人员和操作人员进行培训，能够熟练的使用和维护保养各类液压工具。

［1］余月明.油水井大修作业实践（M）.北京：石油工业出版社，2005：68～72.

［2］郭振山.水平井磨铣打捞技术研究与应用（J）.石油矿场机械，2009，38（11）：60～64.

范炜（1970-），男，2015年毕业于东北石油大学石油工程专业，工程师，辽宁省新民市兴隆堡镇沈阳采油厂科技科。