偏心导向复合铣锥的研制

吴正银 陈伟 赵炳瑞 李富强

如何对生产套管出现的破损和错断进行有效修复，修复后能够满足油气田的生产要求，这是油气田生产套管修复中的难点，破损套管修复的关键在于先要修复破损井段套管的通径，再进行下步加固措施。目前我们采用的破损套管通径修复工艺方法还存在着许多不足之处，直接影响到破损套管修复的施工质量和油气井的开采寿命。

一、目前油气井破损套管修复的现状

油气井生产套管出现破损和错断后，油气井的生产通径变小，影响生产管柱的起出和下入，影响油气井的正常生产。

目前我们主要用铣锥和磨鞋来修复破损的套管，在近几年施工的套管错断井，因施工采用的工艺技术和工具不合理等原因，修复合格率极低，多数井都在套管错断位置处开窗，钻出新井眼，造成生产井停产关井。

二、偏心导向复合铣锥的研制

偏心导向复合铣锥是依据套管破损和套管错断位置处的结构形状设计的，便于工具引入到套管破损位置，对套管破损位置进行定点磨铣。

1、偏心导向复合铣锥的结构

偏心导向复合铣锥由上接头、柱状磨铣带、偏心锥体磨铣带和偏心导向杆部分组成，工具结构见图1

2、偏心导向复合铣锥的工作原理

图2表示偏心导向复合铣锥下到套管破裂错断位置，铣锥偏心导向杆在破裂错断套管顶端位置遇阻，记录此时方钻杆的方入L1值。

图3表示分别转动钻具90度、180度、270度，再下放钻具，计算出每个角度的钻具遇阻方入，钻具遇阻最大方入L2值表明偏心导向复合铣锥的偏心导向杆引入断口以下的套管内。

因此，在现场可以通过工具在不同方位时钻具遇阻方入的变化数值来判断偏心导向复合铣锥的偏心导向杆是否引入断口以下的套管内，工具偏心导向杆引入断口以下的套管内后就可以进行磨铣作业。偏心导向复合铣锥可有效防止在磨铣过程中钻出新井眼，造成井下情况复杂。

三.工具附图说明

1、偏心导向复合铣锥的结构是整体式结构，工具上部设计为1上接头母扣，扣型为钻杆扣，1上接头下部设计为2柱状磨铣带，2柱状磨铣带下部设计为3偏心锥体磨铣带，内部设计有4循环通道，下部设计为5偏心导向杆。

2、偏心导向复合铣锥2，其特征是：工具柱状本体外圆周面均等镶嵌矩形条状硬质合金齿，形成2柱状磨铣带，2柱状磨铣带部分前期起扶正作用，磨铣后期对修复井段套管进行扩径。

3、偏心导向复合铣锥3，其特征是：工具偏心锥体外锥面镶嵌矩形条状硬质合金齿，并在两条矩形条状硬质合金齿之间敷焊粒径2mm-3mm的硬质合金，形成3偏心锥体磨铣带，3偏心锥体磨铣带主要對破损井段套管向内凸部分进行磨铣。

4、偏心导向复合铣锥5，其特征是：工具偏心导向杆可引导偏心导向复合铣锥进入断口以下的套管内，可有效防止在修套磨铣过程中工具在套管破损井段处开窗，钻出新井眼。

四、经济效果分析

目前油气井生产套管破损和错断的修复工艺还存在着技术盲区，所使用的修复工具也不完善，在施工过程中存在着随意性和盲目性，造成井下情况复杂，使油气井停产关井。偏心导向复合铣锥可有效防止在磨铣修复过程中钻出新井眼，造成井下情况复杂，提高生产套管破损和错断井的修复率，延长油气井的开采寿命，所产生的经济效益是巨大的，成功修复一口井可节省几百万的后期侧钻、打更新井的投资费用，油气井恢复生产后还可带来可观的间接经济效益。

作者简介：

吴正银，男， 1976年10月出生，石油井下作业高级技师，青海省技能专家，毕业于中国石油大学机械设计制造及其自动化专业。1995年年03月参加工作，现在担任青海油田吴正银职工技术创新工作室负责人。邮编：816499