大修配套技术在欢西油田的应用

庞全书

摘 要：自2006年我厂重新建立大修队伍以来，大修技术逐步发展，解决了我厂井下技术难题。在大修技术逐步发展的过程中，不断涌现出一些技术难题，主要有以下几点：随着油水井不断开采，井下套管的状况复杂多变，常规修井工具效果不理想，捞获率低；大修设备中倒装防喷器设备配套不完善，安装、拆卸防喷器劳动强度大，降低了修井时效，且具有较大的安全隐患；大修侧钻配套技术不完善，铣锥和倒斜器无法满足施工要求，制约了侧钻施工。经过近几年的研究，逐步解决完善了上述技术难题。针对常规修井工具效果不理想的问题，研究改进了水平井可退捞矛、取换套工具、新型强磁工具等新型工具，提高了修井效果；推广应用了大修防喷器运移滑道至我厂所有大修队，提高了修井时效；研制了大修开窗一体化工具，研制了高强度铣锥和倒斜器一体化工具，提高大修侧钻时效。

关键词：大修；强磁工具；可退式捞矛；开窗一体化工具

前言

大修作业技术是指使用提升负荷较大、带有旋转系统的修井机，配套泥浆泵和水龙头等循环系统，采用先进的技术和工具，完成落物打捞、套管修复、侧钻等井下复杂作业的技术。自2006年我厂重新建立大修队伍以来，大修技术逐步发展，解决了我厂井下技术难题。在大修技术逐步发展的过程中，不断涌现出一些技术难题，主要有以下几点：1.随着油水井不断开采，井下套管的状况复杂多变，常规修井工具效果不理想，捞获率低；2.大修设备中倒装防喷器设备配套不完善，安装、拆卸防喷器劳动强度大，降低了修井时效，且具有较大的安全隐患；3.大修侧钻配套技术不完善，铣锥和倒斜器无法满足施工要求，制约了侧钻施工。

1 新型修井工具的研制

1.1 水平井可退式打捞矛的研制

目前水平井工具较为单一，大部分作业采用直井的工具，由于水平井井身轨迹的特殊性，采用常规修井工具施工存在很大的风险，特别是井下管柱的解卡打捞，如锦27-H2、锦16-于H29C、锦16-于H19等水平井，在倒扣解卡打捞中均发生了扭断钻具的情况，使其施工复杂化。水平井中管柱受力较为复杂，不同的井段管柱受力不同，特别是受“钟摆力”和弯曲应力的影响较大。钟摆力大小分析如下：

F（钟摆力）=W ×sinα

式中，α为井斜角；W为卡点以下管柱重力；当α=90°时，钟摆力F等于水平段管柱重力，使得起下管柱摩阻达到最大，并随着水平段管柱增长而增加。现场使用过程中，在水平段的管柱，由于井眼曲率大，井口扭矩无法有效传递到井下水平段，并且钻具在井内旋转容易引起钻具的疲劳破坏。

为此我们研究了新型可退式水平井打捞矛，主要由主要由可变循环轨道、锁紧机构、分瓣卡瓦、矛杆组成。

将该工具连接在打捞管柱的下端，进入落物内孔后，分瓣卡瓦在矛杆锥面作用下直径涨大，将落鱼抓住，在锁紧机构的作用下可防止打捞工具中途脱开，上提就可起出落物。如果上提负荷超过打捞负荷，此时下放管柱后再上提即可使该工具退出落物，从而顺利起出打捞管柱。该装置可通过“上提下放”实现释放落鱼的功能，能提高水平井打捞效果，减少水平井打捞事故复杂化情况的发生。

1.2 取换套滑块打捞矛的改进

我厂锦2-6-139井取换套失败，该井在取套过程中，滑块打捞矛可以实现打捞，但不能实现大扭矩倒扣，主要原因是打捞矛的卡瓦结构存在问题，只考虑的打捞和解卡的防脱设计，未充分考虑倒扣等特殊要求。

基于上述问题，结合取换套打捞矛的整体结构，研制了底部可以连接钻具实现定位的打捞矛，同时改进了打捞矛卡瓦的结构，使其不仅能满足打捞，还能实现大扭矩倒扣，提高大修取换套成功率。1是增加燕尾槽的深度和宽度，提高了倒扣可承受扭矩；2是把普通的打捞矛改进为下面可连接管柱的结构，可实现扶正定位功能。

1.3 新型强磁工具改进

2014年，我们立项研制了2种新型强磁打捞器，一种侧开式、一种筒式，取得了較好的效果。基于新型强磁工具效果较好的基础上，我们对磁块的布局、套变井强磁工具及磨铣配套强磁打捞工具进行了自行研究，取得了一定的效果。其中自研的磨铣配套强磁打捞工具在现场应用中取得了较好的效果。

2 大修开窗一体化工具的研制

目前大修换井底导斜器坐封和铣锥开窗的工序是分开的，需要下两趟钻具完成导斜器坐封和套管开窗。开展能够降低成本、减少起下钻时间，提高工作效率的一体化配套工具研究具有重要意义。

2.1 高效钻铰式铣锥的研制

针对一般的铣锥强度不够大，耐磨性差的问题，开发研制出高效钻铰式铣锥，外层铺焊YD硬质合金，最大外径为154mm，开窗效果良好，实用一井次后基本无磨损。

2.2 高强液压自锁式导斜器的研制

针对一般导斜器座封不稳，施工中下坠现象，研制出高强液压自锁式导斜器，导斜器坐封压力为12MPa，最小拉力为135t，坐封效果良好，无上下窜现象发生，为下步侧钻工作提供安全保障。

2.3 一体式导斜器施工工艺管柱研制

优化一体式导斜器的连接机构，通过将高效钻铰式铣锥与高强液压自锁式导斜器连接，该设计在管柱下放过程中未发生断裂现象，且导斜器座封可靠。该装置在现场实用效果较好，倒斜器座封可靠，铣锥开窗顺利且磨损较小，可多次使用，得到了工人一致好评，建议推广应用。

3 现场应用效果

经过现场的检验，新型井下工具具有较好的打捞效果，已在我厂大修队和长庆项目部进行了推广应用。由于强磁工具的良好效果，我们还将对其进行衍生研究，以解决其他的现场难题；大修防喷器运移滑道推广使用后较好的解决了工人倒装防喷器的难题，已在我厂所有大修队推广使用，使用效果较好，但是随着使用年限的增加，部分装置出现老化，建议进行维护保养；大修开窗一体化工具经过2017年2井次的研究试验，取得了较好的应用效果，其中铣锥的质量较好，可多次使用。大修系列配套技术的研究与推广，提高了打捞效果，提高作业时效，创造了修井效益；另外可以加快油井投产进度，增加了油井产量。

4 结论

（1）大修配套技术形成3方面技术创新，且在现场得到了检验，具有良好的效果，解决了修井难题，提高了大修技术水平。

（2）该成果已在我厂大修队的到了推广应用，转化利用率高。

（3）建议加强后期维护保养，使之能更好的服务于修井生产。

参考文献

[1] 万仁溥. 采油技术手册（第五分册）修井工具与技术[M]. 北京：石油工业出版社，1989 年3 月.

[2] 谭家虎，夏宏南，韩俊杰. 套管开窗侧钻工艺研究[J]. 西部探矿工程，2003，83（4）.