提升井下作业磨铣效率案例分析

□ 文/左磊

油水井在长期开采运行中会因各种原因无法正常生产，如出现油管腐蚀断脱、套管内壁变形等情况，从而影响原油产量。技术人员要根据故障井实际情况，采用不同工艺流程对其进行维护检修，从而使油水井恢复正常生产。

一、磨铣基本概念

1. 磨铣工具种类及选择。磨、钻类工具是修井施工中应用较广泛的常规工具，可用于处理复杂卡买事故井、复杂落物井、严重套损井的修整鱼顶、铣磨环空等，也可单独作为钻、磨铣工艺工具进行施工，如钻铣水泥、铣磨桥塞等。磨鞋类有：平底磨鞋、凹底磨鞋、领眼磨鞋、梨形磨鞋、柱形磨鞋、外齿铣鞋、裙边铣鞋等。平底磨鞋作为最常使用的磨鞋类工具，主要是利用底部堆焊的YD合金或耐磨材料在钻压作用下磨研井下落物，利用水泥车大排量循环洗井，从而将落物携带至地面，达到磨铣井下落物的效果。套铣筒：套铣筒是与套铣鞋联合使用的套铣工具，其功能主要是旋转钻进修整套管内壁，同时还能用来进行冲砂、冲盐、热洗解堵等。钻头类有：尖钻头、鱼尾式刮刀钻头、领眼钻头、三刮刀钻头等，其主要是用于钻磨水泥塞、死蜡、死油、砂桥，特殊情况下可用来钻磨绳缆类的堆积卡阻。

2. 磨铣流程标准化操作。根据《油田井下作业操作规程》，选择好合适的磨铣工具后，要严格按照作业标准进行施工操作。①将磨铣工具连接在螺杆钻上接入第一根下井管柱后下入井内；②下至遇阻位置上方5米处停止下放钻具；③接管线正洗井，开泵循环，待排量和压力稳定后，缓慢下放钻具，磨铣时钻压一般不超过40KN，避免油管不反转，排量应大于500L/m i n；④当一根管柱因充分洗井20min，反复划眼3次后，起出管柱接换单根；⑤磨铣至指定深度后应大排量洗井2周以上，确保碎屑携带至地面；⑥磨铣完后起出管柱，应检查磨铣工具，分析磨铣效果。

3. 磨铣工艺精准运行。在对井下各种不同落物磨铣施工时，除了对磨鞋、铣鞋的结构、形状、几何尺寸等有一定要求外，还仍准确掌握和判断井下磨铣过程中的各种情况。判断反出磨屑：①当井下落物为稳定落鱼，含碳量较高时，磨屑为长丝状，最大厚度为0.5-0.8毫米，长度可达70毫米，若磨屑呈细丝状则说明钻压小，应适当增加钻压。②当落鱼含碳量较低时，磨屑应为长度较短的丝条状，长度30-50毫米，有时局部挤压研磨作用也会出现鳞片状磨屑，如果反出磨屑大量呈现鳞片状或铁末，说明参数不合理或磨鞋磨损严重。 ③如果洗井液排量不够，环形空间流速低于或等于大块磨屑沉降速度，则大磨屑在井筒中悬浮，地面收集到的磨屑实际是假象，因而应根据排量等因素综合判断。

4. 钻压选择：在磨铣与钻进中，应根据不同落鱼、不同井深，选用不同钻压。（1）采用平底磨鞋、凹底磨鞋、领眼磨鞋磨削稳定落物时，可选用较大的钻压。 （2）采用梨形磨鞋、柱形磨鞋、套铣鞋与裙边铣鞋等磨铣时，由于磨鞋承压面积小，不能采用较高钻压。井下磨铣应选用较高转速，以取得较高的磨铣速度，一般选用100r/min，应与钻压配合使用。如钻压大转速高则地面扭矩大，动力、钻具和工具均可能出现损坏。

二、现场案例分析

江苏油田采油一厂永25-14井，设计钻开2100米至2170米的灰封段补孔合采提升产量，在起出灰面上方桥塞后发现，桥塞密封胶皮脱落在井内。若按照作业设计采用三牙轮钻头进行钻灰作业，胶皮会阻碍三牙轮钻头钻进，严重影响钻磨进度。技术人员经分析后决定，选择尖钻头避开桥塞环形胶皮，直接加压于灰面进行钻磨作业。钻灰管柱下至灰面上方2米处，开泵循环，加压20K N后，泵压5兆帕，排量500L/min，悬重回涨后缓慢下放管柱，控制钻压在18-20KN之内，灰浆中含有部分碎片状水垢，钻磨2小时进尺13米，钻至2113米时，加压悬重不再回涨，钻磨30分钟后套管不再反出灰浆，加压至30KN以上油管不反转，管柱无明显抖动，推断螺杆钻工作不正常，起出油管后检查螺杆钻，发现转速异常。操作人员更换螺杆钻及钻头，选择四刃磨鞋，通过加压于胶皮利用螺杆钻扭力将胶皮磨碎，再用清水大排量循环将碎屑排至地面，从而正常进行钻灰作业，同时刮除套管壁上的水垢。随后，操作人员再次下钻灰管制至遇阻位置，开泵钻磨，20分钟后套管反出灰浆，同时伴随着水垢及黑色胶状颗粒。直至无黑色颗粒反出，判定已将灰面上部脱落的胶皮磨碎循环至地面。从而正常进行钻灰作业，并于4小时后钻磨至人工井底2170米。

分析本次案例，2次磨铣工具选择都考虑到了胶皮落井的特殊情况，但第一次钻磨无法彻底避开胶皮对钻灰影响，存在偶然性。第二次钻灰，技术人员充分利用四刃磨鞋的结构特性，配合作业人员操作，将胶皮碾成碎屑带出井底效果更加显著；螺杆钻在井下出现无法正常工作情况，排除人为操作原因，维护保养不到位的可能性较大。

随着井下作业技术的发展，磨铣作业在整个作业环节中起到了至关重要的作用。为了提高磨铣作业效率，缩短井下作业施工周期，保证井下作业施工安全平稳进行，井下作业过程中应做好以下4点：1.技术人员应充分了解各类磨铣工具的基本数据及工作原理，合理分析井下状况，正确选择下井工具，从而提高磨铣作业施工效率。2.提高作业人员的技能水平，定期组织技能培训，提升理论水平和实际操作水平。也可以开展理论竞赛，技术比武等活动，分享交流经验心得。3.应加强对磨铣工具及配套螺杆钻具的维护及保养，提高后勤保障人员业务能力，确保在施工过程中不会因为设备问题导致施工事故或施工周期延长。4.加强对现场的监督和管理，做到施工过程透明化，有效确保每一道工序施工质量。