水平井大修配套工具的研制與應用

范煒（中國石油遼河油田公司沈陽采油廠，遼寧 新民 110316）

水平井大修配套工具的研制與應用

范煒（中國石油遼河油田公司沈陽采油廠，遼寧 新民 110316）

油田開發中后期，水平井的開發是延續老區塊、老井生命周期的重要手段之一，隨著水平井的迅速發展，由于鉆具、地層條件、操作等因素，井下事故也在不斷的發生。針對目前水平井修井技術和配套工具的現狀，進一步完善了水平井的打撈技術、磨銑技術、解卡技術和套管整形技術及相關配套工具，解決了生產中遇到的技術難題，形成一套完善、成熟的修井技術，滿足水平井的修井需求，提高了生產時速和修井成功率。

水平井；大修；配套工具

沈陽油田水平井逐年增加，而且水平井段即深又是小井眼，每年都有大約10～15口井需進行大修作業。常規的水平井技術與小井眼技術不適合沈陽采油廠的生產實際。國內外雖然有一定的研究，但是沒有形成成熟的技術、同時又不具有針對性與實際性，所以，開展此項研究是十分必要和迫切的。

針對目前水平井的修井技術和配套工具的現狀，進一步完善水平井的打撈技術、磨銑技術、解卡技術和套管整形技術及相關配套工具，達到該井型工具配套系列化的目標，形成完善的、成熟的水平井修井技術，解決生產實際遇到的技術難題，滿足水平井的修井技術的需求。

1　水平井大修技術研究

1.1.技術原理

（1）水平井及大曲率井打撈技術及其工具

在水平井的范圍內，在利用液壓式鉛模（側鉛模）、階梯式坐封驗竄封隔器落實套管和魚頂情況，確認無異常后，為防止鉆具卡死無法起出，采用提放式多級可退卡瓦打撈筒、異形魚頂可退式打撈筒、銑磨式可退打撈筒、液壓式可退撈矛等液壓或提放方式可安全退出的打撈工具，而對于小件和不規則的落魚采用18度倒角強磁打撈器、公錐和母錐、復雜落物打撈器等工具進行打撈，達到保護套管、防止卡鉆、實現修復魚頂、打撈等一體化和工具系列化。

（2）水平井及大曲率井解卡技術及其工具

在水平井及大曲率井的范圍內，研制液壓增力器、長連桿裝置、液壓倒扣器和液壓震擊器等工具，充分利用液壓動力產生的上提力/下擊力通過錨瓦作用到套管上，不增加井架的載荷，實現了四缸解卡、井下自動泄壓等技術，達到操作便捷、安全可靠的一套成熟的解卡倒扣等系列工具。

（3）水平井及大曲率井套管整形技術及其工具

在水平井及大曲率井的范圍內，研制液壓整形器、整形漲頭，將下擊作用力轉化成側向力，實現精確確定套變情況、四缸沖擊力、井下自動泄壓等目的，解決了水平井套管修復管柱自重增力摩擦阻力大，水平井段套管損壞較嚴重，提高修套成功率、鉆桿的使用壽命及操作的安全性。

1.2技術應用界限

在水平井及大曲率井無法通過正常的打撈、倒扣、活動解卡等手段實現大修的井，只有通過液壓系列配套工具及技術實現合理的“磨、套、撈、解卡”等相結合而達到大修目的，進一步完善并提高配套工具及其技術應用降低事故的發生，提高大修的施工效率。

2　現場應用情況

進行了3口井的現場試驗，形成了水平井打撈、磨銑、解卡和套管整形等技術及其相關配套工具，達到了預期的效果，體現在以下幾方面：

（1）在水平井打撈、磨銑、解卡和套管整形等技術方面

從保護套管、提高修井成功率、降低井架載荷風險及消除安全隱患等方面綜合考慮，優化鉆具組合，改變以往的機械方式施工，采用液壓打撈、解卡、整形技術，將解卡和整形器實現液壓四缸并自動泄壓技術。

（2）配套工具及應用方面

改變磨銑工具的外形尺寸和形狀切削齒合金的硬度、排列方式及加工工藝，延長使用周期；形成液壓打撈工具及液壓解卡工具系列化，實現液壓解卡技術，提高修井成功率，消除安全隱患；形成四缸液壓整形器和與其配套的防卡漲頭，提高整形成功率。

（3）完善了水平井的打撈技術、磨銑技術、解卡技術和套管整形技術及相關配套工具，提高生產時速和修井成功率（實施井修井成功率為100%）。

（4）改變原來的機械式打撈、解卡及整形模式，形成以液壓為主的工藝技術，提高了修井成功率，有效的保護了套管，克服簡易修井機提升能力缺陷，降低大負荷解卡對井架的傷害及其產生的不安全因素。

3　應用效果及下步建議

3.1應用效果

（1）對水平井大修技術進行了完善，配套工具進行了系列化，提高了修井成功率。

（2）實現液壓打撈工具的使用、液壓整形器和液壓增力器的四缸液壓及井下自動卸壓技術，改變原來的機械工作方式，降低了卡鉆的幾率，提高了解卡的成功率。

（3）實現了小修井架的井下液壓解卡及整形技術，降低了對井架的承重要求。

3.2建議

（1）配齊滿足不同套管型號的液壓整形、解卡及打撈工具，并且推廣使用。

（2）對存有套管變形或強度下降的老井，不推薦使用帶有錨瓦的解卡工具。

（3）定期組織基層隊技術人員和操作人員進行培訓，能夠熟練的使用和維護保養各類液壓工具。

［1］余月明.油水井大修作業實踐（M）.北京：石油工業出版社，2005：68～72.

［2］郭振山.水平井磨銑打撈技術研究與應用（J）.石油礦場機械，2009，38（11）：60～64.

范煒（1970-），男，2015年畢業于東北石油大學石油工程專業，工程師，遼寧省新民市興隆堡鎮沈陽采油廠科技科。