修井作業(yè)磨銑、套銑技術(shù)淺析

榮遠(yuǎn)宏

[摘 要]隨著大慶油田開發(fā)生產(chǎn)進(jìn)入中、后期，油田很多的油、水井由于地質(zhì)原因、開發(fā)原因、管理原因、增產(chǎn)措施等原因造成很多油水井需要修井作業(yè)，有的井甚至產(chǎn)生井下落物，需要進(jìn)行井下作業(yè)大修、磨銑、補套、打撈等特殊作業(yè)。井下修井工具是修井作業(yè)必不可少的工具。它的質(zhì)量、技術(shù)含量決定了修井施工成功率的百分比。

[關(guān)鍵詞]修井作業(yè)、磨銑工具、技術(shù)參數(shù)

中圖分類號：TM764 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）15-0260-01

一、磨套銑類工具

1.鉆頭類工具的用途、結(jié)構(gòu)及工作原理

1）刮刀鉆頭的用途、結(jié)構(gòu)及工作原理

（1）刮刀鉆頭的用途

刮刀鉆頭用于鉆銑死蠟、死油、砂橋、水泥塞、固砂劑、巖石等。

（2）刮刀鉆頭結(jié)構(gòu)

刮刀鉆頭由接頭、刀片、水眼、硬質(zhì)合金等組成。刮刀鉆頭刀片前端鑲有硬質(zhì)合金塊，用于切削和剪切巖石或水泥等物體。刀片側(cè)面分布有水眼，用于噴射修井液，沖擊被鉆銑物體，具有一定的“破巖”效果。

（3）刮刀鉆頭工作原理

在鉆具旋轉(zhuǎn)、鉆壓及水力射流的作用下，被磨銑物被破碎成為鉆屑隨循環(huán)的修井液帶出地面，完成鉆銑。

（4）刮刀鉆頭使用要求

①所選用鉆頭外徑尺寸應(yīng)與套管規(guī)格及被鉆磨物相匹配。

②鉆頭水眼應(yīng)保持通暢。

③鉆壓一般不超過15kN，轉(zhuǎn)速控制在80r/min以內(nèi)，沖洗排量應(yīng)能使鉆屑排出。磨銑過程中不得隨意停泵，如需停泵，則必須將鉆頭上提原位置20m或上提懸掛器以上。

2）牙輪鉆頭的用途、結(jié)構(gòu)及工作原理

（1）牙輪鉆頭的用途

牙輪鉆頭主要用于鉆樹脂塞、灰塞、巖石等。修井常用牙輪鉆頭，其鉆壓和轉(zhuǎn)速一般分別為 0.35？1.00KN/mm（鉆壓/鉆頭直徑）和50？150r/min。

（2）牙輪鉆頭結(jié)構(gòu)

牙輪鉆頭由殼體、巴掌、牙輪、牙齒、軸承、水眼和噴嘴等部件組成。單牙輪鉆頭和三牙輪鉆頭結(jié)構(gòu)如圖1-2所示。

（3）牙輪鉆頭工作原理

依靠鉆具的旋轉(zhuǎn)帶動牙輪旋轉(zhuǎn)，在鉆壓的作用下使牙齒頻繁沖擊被鉆物體，同時噴嘴內(nèi)射出高速流體，進(jìn)行水力破巖；在機械和水力的同時作用下完成鉆進(jìn)。

（4）牙輪鉆頭使用注意事項

①井底要清潔，禁止有小件落物。

②根據(jù)巖性或鉆統(tǒng)物的硬度選擇牙輪鉆頭型號。

③根據(jù)最大泵壓加裝噴嘴。噴嘴座和噴嘴應(yīng)密封，防止液流刺漏；噴嘴卡簧必須卡到位，防止中途脫落。

④鉆頭下到井底，應(yīng)輕壓慢轉(zhuǎn)，鉆壓控制為10？20kN，轉(zhuǎn)速為60r/min，磨合0.5？lh后正常加壓鉆進(jìn)。

⑤鉆進(jìn)過程中若發(fā)現(xiàn)泵壓變化明顯、長時間不進(jìn)尺、蹩鉆、跳鉆等異?，F(xiàn)象，應(yīng)起鉆檢査。

⑥牙輪松曠、水嘴刺漏、牙齒磨損嚴(yán)重的鉆頭應(yīng)停止使用。

2.磨鞋類工具的用途、結(jié)構(gòu)及工作原理

1）平底磨鞋工具的用途、結(jié)構(gòu)及工作原理

（1）平底磨鞋工具的用途

平底磨鞋用于磨銑油管、鉆桿、封隔器、橋塞、砂 塞、水泥塞、巖石、電纜和鋼絲等堅硬或非堅硬的物體。

（2）平底磨鞋結(jié)構(gòu)

平底磨鞋由接頭、本體、鑲焊材料、硬質(zhì)合金塊、過水槽、水眼及自銳槽等組成（有時自銳槽也是過水槽）。常見的硬質(zhì)合金塊有YD硬質(zhì)合金塊、YG硬質(zhì)合金塊、FX硬質(zhì)合金塊、Al2O3陶瓷塊、金剛石復(fù)合塊、立方氮化硼（PCBN）塊等。磨鞋頂部和磨鞋側(cè)面分別如圖。

（3）平底磨鞋工作原理

平底磨鞋以其底面上堆焊的硬質(zhì)合金或耐磨材料在鉆壓的作用下吃入并磨碎落物，鉆屑隨循環(huán)洗井液帶出地面或沉入魚頂下部。自銳槽也稱出刃槽，在槽的邊緣能夠使硬質(zhì)合金塊的銳棱露出，更好地和被磨銑物接觸產(chǎn)生切削效果。自銳槽越多，切削效果越明顯。因此，相同材料的磨鞋，其自銳槽的多少決定其磨洗效率，自銳槽越多，磨銑效率越高。所以在設(shè)計和制作磨鞋時，如強度許可，自銳槽盡量增加：

（4）平底磨鞋使用方法

①根據(jù)套管尺寸、鉆銑目的選擇磨鞋。

②磨鞋下井前檢查：要求接頭合適，水眼暢通，排水槽及自銳槽排列合理，無超出技術(shù)要求的外出刃。測量外形尺寸并畫出草圖。

③工具下至距魚頂1？5m時開泵循環(huán)，啟動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，緩慢下放鉆具至魚頂位置，緩慢加壓，磨銑至預(yù)計位置。

④磨銑時要保護(hù)套管，事先在鉆柱上接2？3根鉆鋌或扶正器。

⑤如無進(jìn)尺、中途發(fā)生嚴(yán)重跳鉆、蹩鉆等異?，F(xiàn)象；應(yīng)及時分析原因，研究下一步措施。

⑥對起出的磨鞋應(yīng)檢查磨銑痕跡和磨銑部位，用以判斷井內(nèi)魚頂情況，作為制定下一步措施的參考依據(jù)。

2）領(lǐng)眼磨鞋工具的用途、結(jié)構(gòu)及工作原理

（1）領(lǐng)眼磨鞋的用途

磨削有內(nèi)孔且在井下處于不定而晃動的落物

（2）領(lǐng)眼磨鞋結(jié)構(gòu)

由磨鞋體和領(lǐng)眼錐體或圓柱體組成如圖。

（3）領(lǐng)眼磨鞋原理

靠錐體或圓柱體將落物定位，在鉆壓的作用下進(jìn)行磨削落物，磨屑隨循環(huán)洗井液帶出地面。

（4）領(lǐng)眼磨鞋操作方法

①下井前檢查鉆桿絲扣是否完好，水眼是否暢通，YD合金或而磨材料不得超過本體直徑。

②將平底磨鞋連接在工具最下端下井。

③下至魚頂以上2-3m，開泵沖先魚頂。待井口返出洗井液流平穩(wěn)之后，啟動轉(zhuǎn)盤慢慢下放鉆具，使其接觸落魚進(jìn)行磨削。

3.套銑筒工具的用途、結(jié)構(gòu)及工作原理

1）套銑筒的用途

套銑筒可用來清蠟、清死油，解除砂埋、水泥卡鉆、硬物卡鉆，鉆銑橋塞、配合取套和通井等。

2）套銑筒結(jié)構(gòu)

套銑筒是由上接頭、筒體、套銑頭（套銑鞋）等組成。

3）套銑筒工作原理

套銑筒以其底面上堆焊的硬質(zhì)合金或耐磨材料在鉆壓的作用下吃入并磨碎落物，鉆屑隨循環(huán)洗液帶出地面或沉入魚頂下部；中空的位置可以容納落魚，使套銑頭沿落物外壁向下切削，解除卡鉆。

二、磨套銑井下落物操作

操作程序

（1）二、三崗位將套銑筒與鉆桿連接，至井口入井前卸掉包裝物，連接前在套銑筒與鉆桿之間涂螺紋密封脂。

（2）四崗位檢查防噴器是否處于完全打開的狀態(tài)；二三崗位負(fù)責(zé)井口操作，班長操作修井機提升設(shè)備，下第一根鉆桿時內(nèi)鉗工和外鉗工扶正鉆桿，緩慢下放，嚴(yán)防套銑筒撞擊井口；使用液壓鉗上扣時，待液壓鉗退出后，才能提升鉆桿。

（3）下至落物魚頂以上1-2m時清洗魚頂后，開泵循環(huán)工作液、洗井，由四崗位負(fù)責(zé)記錄鉆柱懸重，記錄方余，計算出深度。

（4）套銑落物作業(yè)由技術(shù)員操作，下放鉆柱、預(yù)探落物頂點，觀察方余，做記號。

（5）技術(shù)員根據(jù)鉆柱及配重鉆鋌數(shù)量確定計算出上提的預(yù)套銑高度，以鉆研10-40kN，鉆速50-100r/min，對落物魚頂套銑整形。套銑深度直至下部打撈要求位置。套銑后循環(huán)45-60min，將落物套銑后殘削全部循環(huán)出井口。

（6）套銑后班長負(fù)責(zé)緩慢起鉆，待懸重正常后按標(biāo)準(zhǔn)起出鉆具。

（7）即將起出套銑工具時，技術(shù)員觀察工具工作后狀態(tài)，做好記錄。

總結(jié)：井下作業(yè)工應(yīng)當(dāng)掌握的修井工藝。能掌握鉆頭類工具、磨鞋類工具、套銑筒工具的用途、結(jié)構(gòu)、工作原理和磨套銑井下落物的技能操作

參考文獻(xiàn)

[1] 胡博仲主編.大慶油田機械采油配套技術(shù).北京：石油工業(yè)出版社，1998

[2] 王鴻勛主編.采油工藝原理.北京；石油工業(yè)出版社，1981