枯竭砂巖型地下儲氣庫老井修井工具及工藝技術

龐 楓

中原文96 儲氣庫是利用中原油田文96 枯竭砂巖油藏改建而成，由于油藏投入開發時間早，儲層均得到不同程度的動用，實施了各類增產措施，使得井況惡化，套管腐蝕嚴重、套管變形、錯斷的井較多，給儲氣庫修井封堵帶來了一定的困難，為保證文96 儲氣庫的密封性和安全生產，針對套變及復雜落物情況，研究高效復合銑錐，既能磨銑套管，又能磨銑所卡落物，是儲氣庫修封井切實可行的修井工藝。

套銑磨撈組合工具的研究

主要研究內容

1）研制空心組合銑錐，既能擴銑變形套管，又能套銑被卡落物。可以和母銑、套銑筒配合使用。

2）研制磨擴銑錐，可同時將落魚與套損段一起磨銑。適用于落魚內徑大于直徑40mm 的井。

3）研制可鉆式扶正器，可實現對中扶正錯斷套管，循環灰漿擠灰，并且可鉆。

4）研制鍛磨銑錐，錐體處刀片可擴銑變形套管，工具上部刀片經打壓撐開后段銑上部套管。刀片撐開后最大外徑可達直徑145mm。

5）在研制以上擴銑工具的同時，考慮到各類井的復雜性，再研制以下四種配合工具。內燕尾空心銑錐、尖角式磨銑錐、高效復合銑錐、螺旋式銑錐。

套磨銑組合工具結構、性能及工藝

空心組合銑錐

1）結構：由上接頭、下接頭、筒體、磨銑刀片等組成。

2）技術規范：外形尺寸：φ114*φ90*1.5m。內徑：φ75mm。

3）磨銑參數：排量大于25m3/h，鉆壓10KN～20KN，轉盤轉速為40r/min～60r/min 每次可套銑被套落物1.5m，每個銑錐可磨銑套管15m～20m。

4）作用：既能擴銑變形套管，同時又能套銑被卡落物，一舉兩得，還可以和母錐、套銑筒焊接使用。

磨擴銑錐

1）結構：由上接頭、領眼、鑲合金片的本體、水眼等組成。

2）技術規范：φ114、φ116、φ118mm

3）磨銑參數：排量20m3/h～25m3/h，鉆 壓20KN～25KN，轉盤轉速為60 r/min～80r/min。每個能磨銑套管和被卡落物20m 以上。

4）作用：不但能擴銑套管，同時把套變段所卡落物一同磨掉。磨銑后不但能保證井眼暢通，磨銑的井壁很光滑。

鍛磨銑錐

1）結構：由上接頭、刀片、引錐、彈簧、活塞、擋塊、擋圈、限流塞、O 型圈、筒體等組成。

2）技術規范：筒體外徑：φ114mm。刀片張開范圍：φ114～φ168mm。

3）磨銑參數：加壓10～12KN，轉速60r/min～80r/min，排量大于25m3/h。

4）作用：下面的銑錐磨擴銑變形套管，上面的鍛銑工具刀片張開，把套管本體和節箍一同磨掉，這種刀片采用美國進口特殊三角合金塊，象車床車刀一樣，采用高速低加壓，磨得鐵悄屑比較小，且均勻，易被循環液體帶出。

內燕尾空心銑錐

1）結構：由上接頭、本體、內燕尾等組成。

2）規格：外形尺寸：φ114mm*φ90mm*1.5m。內徑：φ50mm。

3）磨銑參數：排量20m3/h～25m3/h，鉆 壓20KN～30KN，轉盤轉速為40～60r/min。每個銑錐可磨銑套管15m～20m，可磨銑被卡落物20m。

4）作用：既能擴銑變形套管，又能磨銑被卡落物，同時可將磨去的銑碎片裝入內腔帶出地面，避免重復磨銑。

尖角式磨銑錐

1）結構：由上接頭、鑲刀片的錐體、水眼組成。

2）技術規范：φ114mm*φ30mm*0.3m。

3）磨銑參數：排量20m3/h～25m3/h，鉆 壓10KN～15KN，轉盤轉速為30r/min～50r/min。

4）作用：用于擴銑套變大于φ30mm的井，錐體坡度大，磨銑時扭矩小，擴銑時由小到大，便于打通道作業。

高效復合銑錐

1）結構：由上接頭、圓頭引錐、擴銑段、修復段、水眼等組成。

2）技術規范：φ114mm*0.75m φ118mm*1.0m。

3）磨銑參數：排量20m/h～25m/h，鉆 壓20KN～30KN，轉盤轉速為60r/min～80r/min。

4）作用：用于擴銑單純套變井，擴銑進尺快，擴銑速度可達0.2m/h。

螺旋式銑錐

1）結構：由上接頭、水眼、螺旋式刀片等組成。2）技術規范：φ114mm*φ65mm*1m。

3）磨銑參數：排量20 m3/h～25 m3/h，鉆壓5KN～10KN，轉盤轉速為30 r/min～50r/min。

4）作用：主要用于打開通道后，修復磨銑段，擴銑后套管斷面平整圓滑，螺旋銑錐有退屑槽，能有效消除鐵屑卡鉆。

端帶插入密封段。

套銑磨撈工藝

根據套變、錯斷不同狀況，以及所卡落物大小不同，可分為以下五類。

套變夾有落物

1）φ30—φ50 用尖角式磨擴銑錐，再用磨擴銑錐高效復合銑錐擴銑套管。

2）φ50—φ73 先用空心組合銑錐套銑撈出落物，后用磨擴銑錐或螺旋銑錐擴銑套管。

3）φ73—φ110 用磨擴銑錐既擴銑套管又磨銑落物；用內燕尾空心銑錐一般針對魚頂劈裂。

4）φ40—φ73 用空心組合銑錐套銑撈出落物，下可鉆式扶正器，擠灰固定套管，下高效復合銑錐把扶正器和套管一同銑掉。

5）φ73—φ110 擠灰把落物和套管固死，下磨擴銑錐把落物和套管銑

工藝要求

1）磨銑時，必須加φ105mm 鉆鋌2 根，防止開窗，必要時還要加扶正器，接沉淀懷，能提高磨銑效率。

2）磨銑套管時必須用泥漿，一是能抵抗地層壓差，防止卡鉆，二是泥漿懸浮能力強，把鐵屑和巖石帶出地面。

3）磨擴銑的最佳參數：排量20m3/h～25m3/h，加壓10KN～30KN，轉速40r/min～60r/min，送鉆速度0.1m/h～0.3m/h。

現場使用情況

1）打通道修井文96-2 井

進行大修時：共撈出油管236 根，封隔器等，當撈到2557.92m～2558.92m，套管嚴重變形，最小通徑為φ65mm，下部有油管7 根、封隔器、配水器各2 級。修套打撈過程：中先后下尖角式磨銑錐、高效復合銑錐、磨擴銑錐從2557.92m 磨銑至2566.90m，進尺9.98m，磨銑參數：排量20m3/h，加壓5KN～10KN，轉速30r/min～40r/min，送鉆速度0.1m/h。后下卡瓦撈筒出全部落物。水泥擠堵后，用清水試壓20MPa，壓降小于0.5MPa，合格。

2）打通道擠灰加固

文92-5 井

修前：套管在1924.5m，變形，最小直徑為105mm，最大直徑為107mm，1643.13m 以上井段漏。修套過程及加固結果：先后下磨擴銑錐和高效復合銑錐從19245m 銑至1938.8m，參數：排量25m3/h，加壓15KN～20KN，轉速60r/min～80r/min。后撈出落物，通井至人工井底，全井筒擠灰20 方，鉆塞，試壓15MPa，合格。

建議

針對套損的不同狀況，和套變所夾落物不同，選擇合適的銑錐組合，選擇銑錐時從小到大，磨銑打通道時，先短后長。

磨擴銑套管時，選擇好磨銑參數，根據井深、井斜、及套管內徑大小、泵壓變化，隨時調節排量、轉速和鉆壓，以達到磨銑最佳效果。

雖然該技術解決一部分套變井、出砂嚴重、輕微錯斷等卡有落物的情況，但是針對套變嚴重（閉合死）、錯位較大、死狗腿彎等狀況還難以解決。

儲氣庫老井修井中，現場應用46 口井，成功率達100%。套銑磨撈組合工具及工藝研究的成功，該工藝的實施，使一批套管變形、輕微錯斷、出砂嚴重、且卡有落物的報廢井得到了修復。