导向磨铣工具在修井中的应用
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摘要:针对目前小通道套损井找通道困难的实际情况,使用在用原有的磨铣工具,如磨鞋、铣锥的基础上,用现成捞矛杆加工成一定长度的导向杆,或使用钻杆加工成笔尖后制成。根据套损实际情况,导向杆下端部可以加工成椭圆形、平面式或笔尖形状,可以堆焊合金或不焊合金。进行套管修复作业时,先用导向杆引入到原井眼套管内对破损套管进行初期扩径修整,然后下入较大直径常规扩径磨铣工具进行扩径,最后下入密封加固管修复。由于导向杆的引导和扶正作用,阻止了磨鞋、铣锥偏磨,解决了磨损套管现象,现场应用效果显著。
Abstract: According to the difficult situation of finding accessof small channel casing wells and based on using the original milling with tools such as grinding shoes, milling cone, spear fishing rod with a ready-made processed into a certain length guide rod, using drill pipe made of processed tip. Based on the actual situation, guide rods can be processed into the bottom of the department of oval, planar, or tip shape, you can not weld surfacing or alloy. Casing repair work is carried out, the first guide bar with the introduction of the original well bore casing to casing damage within the initial expanding dressing, and then down into the larger diameter of conventional expanding milling tools, and finally down into the sealed tube repair reinforcement . As the guide rod and righting the role of shoes to prevent the grinding, milling, and grinding cone side solves the wear phenomena, field application results are obvious.
关键词:修井;导向;磨铣工具;套管
Key words: well repair;guide;milling tool;tube
中图分类号:TE358文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)09-0248-01
1导向磨铣工具的结构及原理
1.1 导向磨铣工具的类型及结构根据油水井套管的尺寸和套管损坏的程度,进行认真的分析、探讨和现场实践,开发研制了系列导向磨铣工具。结构见图1。
1.2 原理导向磨铣工具实质上就是在原有的磨铣工具如磨鞋、铣锥的基础上加工一定长度的导向杆,根据套损具体情况导向杆下端部可以加工成圆头或笔尖状。进行套管修复作业时先将导向杆插入到原井眼的套管内,进行扶正,然后利用磨鞋、铣锥上的钨钢粉、钨钢块和YD合金块对破损的套管进行初步扩径修整,当初步扩径整形成功后,下入大直径磨铣扩径工具进行进一步扩径工作,直至将套管缩径部分扩大至适合下密封加固管柱的要求,然后下入加固管柱进行密封加固施工。由于导向杆的引导和扶正作用,阻止了磨鞋、铣锥的偏磨,有效地解决了磨出套管开窗的事故,为下一步修井施工创造了有利条件。
2实例
2.1 施工简况
2.1.1 试验井1施工简况。试验井1是一口小通道双侧错断井,套管错断深度 921.28m,铅模打印最小直径Φ96mm ,并且铅模侧面划痕较重,有明显破裂迹象。
第一种方案:直接采用尖铣锥进行整形扩径。由于铣锥尖部合金块的磨削作用,极易将套管磨开,加之套管破裂处导向作用,极有可能将铣锥引至套管外部,最后造成开窗事故;
第二种方案:采用平底磨鞋加扶正器初磨后用尖铣锥扩径。由于该井套损段是否存在弯曲还不清楚,如果采用平底磨鞋加扶正器进行初磨,在磨鞋端部受力不均匀的情况下极易形成开窗,最终导致尖铣锥无法导入至套管内而无法修复该井。
第三种方案:采用导向杆磨鞋。导向杆端部制作成椭圆形,利用椭圆形端部导向杆首先引入至套管断口内,在导向杆扶正作用下沿套管内腔一直向下磨铣,直至打开通道。
最后经过多次讨论,决定采用第三种方案进行施工,主要施工过程如下:
①首先选用导向杆长度1.5m、椭圆形端部无合金导向杆,下至预定深度后反复上提下放,判断导向杆正常引入断口后缓慢旋转试磨铣,待旋转正常后提高转速,严格控制钻压不得超过10KN,当进尺达到0.7m左右时通过错断点,停止旋转下探正常,起出管柱,发现导向杆根部磨损较重,磨鞋侧面有磨损现象。②下入井内φ120mm铣锥+铣锥短节对错断点进行进一步扩径,铣套扩径进尺1.00m后通过,扩径成功。③测井结果显示深度920.5-926.4m套损,最小直径Φ120.91mm,最大直径Φ131.69mm,套损长度5.9m,通过查找分层数据,决定采用7.0m加固管进行加固。④通井,下入?准120mm×8.00m通井规,通井至深度950m,在套损段顺利通过无卡阻,通井结果合格。⑤下入Φ106mm×7.00m加固管顺利将该井套损段成功加固。⑥模拟通井规通井后按设计要求下入完井管柱,顺利修复了该井。
2.1.2 试验井2施工简况。试验井2是一口小通道单侧错断井,套管错断深度 947.7m ,铅模打印最小直径Φ74mm。分析该井套管断口位置与上部套管中心线偏离距离较大,错断通径较小,根据试验井1施工起出的导向杆情况看,如使用Ⅰ型导向磨铣工具将很难导入断口,必须加工笔尖式导向杆,并且强度要高,弹性要好,于是决定采用废钻杆焊制,取代有上接箍的钻杆1.5m,将下端使用气焊切割成笔尖状,在钻杆接箍下端与钻杆连接处堆焊YD合金,并且要求施工时钻压要低,转速要平稳。下入该自制工具至套损点后,经过多次旋转找通道,确定笔尖引入断口,一次将断口扩径至Φ105mm,之后采用常规方法将该井顺利修复。
2.2 效果评价自年初以来,使用导向磨铣工具进行套管修复3口小通道井,没有出现磨劈、磨出套管事故,下加固管均一次成功,取得了明显效果。
3结论
同常规的磨铣工具相比,导向磨铣工具实现先导入、扶正,后磨铣修复的方式,从根本上解决了套管修复过程中磨偏、磨劈导致磨出套管的现象,为下步套管加固施工创造了有利条件;导向磨铣工具规格齐全,加工简单,使用方便;在一些打捞工具上加工导向,可以提高打捞一次成功率。