一種內錐角定位高效磨銑修井工具的研究與應用

黃平

摘要：井下作業大修井復雜井中落魚不清、魚頂不明、魚頂不規則、以及落魚中夾有硬質材料落物、大直徑封隔器魚頂落物等井內情況，利用內錐角定位高效磨銑工具的內錐角合金鋼對魚頂進行研磨，修復魚頂，創造新的打撈魚頂可以有效提高修井作業的效率和降低造成修井事故復雜化的機率。為此，開展了內錐角定位高效磨銑修井工具研究，取得了良好的應用效果，適合推廣應用。

關鍵詞：大修作業;內錐角定位高效磨銑工具

1.背景技術

井下作業大修井復雜井中落魚不清、魚頂不明、魚頂不規則、以及落魚中夾有硬質材料落物、大直徑封隔器魚頂落物等井內情況，利用內錐角定位高效磨銑工具的內錐角合金鋼對魚頂進行研磨，修復魚頂，創造新的打撈魚頂，內錐角的合金鋼顆粒小，強度大，能將魚頂在輕鉆壓、高轉速下，快速將落魚吃進，將變形的魚頂通過內錐角的錐度逐漸進行磨銑收復變形部位，將變形部位的外徑進行磨銑后，收攏魚頂、縮小魚頂外徑，磨銑后落物魚頂磨銑規則，圓潤，利于下步打撈工具進行打撈，同時內錐角定位高效磨鞋的引鞋端部能將井內落物收納到內錐角內，保持井內落物在內錐角內進行研磨，防止落物在套管內進行擺動，造成魚頂磨銑不均勻，在高轉速磨銑下造成魚頂擺動，導致魚頂磨劈、破損，造成了魚頂二次損傷，新型內錐角定位高效磨鞋引鞋端部為鋸齒形狀，齒面由硬合金材料做成刀塊，按照一定的布齒規律鑲焊在引鞋本體端面并形成切削刃，對損壞的魚頂具有快速切削功能，在修復大

直徑封隔器魚頂落物時能將封隔器上物體進行磨銑，防止了磨鞋在磨銑過程中突然鑲嵌到封隔器工具的內腔，卡住磨銑管柱，造成修井事故復雜化。

2.內錐角定位高效磨銑修井工具原理

現有的技術是普通磨鞋在對井內落物磨銑過程中，井內的落物隨著磨鞋的高速旋轉，井內落物在井眼四周無規則的進行擺動，保持不了磨銑物體的固定，造成魚頂在磨銑過程中磨劈、磨銑不規則，磨鞋合金鋼顆粒過大，磨銑魚頂不均勻，磨銑掉的碎塊在井底沉積，卡住了井內管柱及落物，同時在磨銑大直徑封隔器魚頂落物過程中，磨鞋高速磨銑鉆進時，極易磨銑鑲嵌到封隔器中心管內，造成卡鉆事故，降低了施工速度，增加了施工成本，影響了油水井復產周期，造成產量的下降。

而內錐角定位高效磨銑修井工具，可以將落魚罩入引鞋端之內，以保證將落魚始終置于磨銑范圍之內，防止落魚擺動磨偏，用底部引鞋和端面切削齒對落魚進行磨削，落魚的頂部磨削圓潤光滑，不會造成魚頂的劈裂情況的發生，在鉆壓的控制下，磨銑出的碎屑小，在循環液的循環下容易快速上返至地面，防止了卡鉆事故發生，同時磨銑工具的端部在磨銑鉆進過程中防止了工具端面鑲入落魚內腔，避免了落魚魚頂劈裂情況的發生，引鞋端部采用硬質合金復合材料，磨銑時間增長，磨銑進尺深度加深，提高了施工速度。

3.技術方案

新型內錐角定位高效磨銑工具是通過磨銑部分的內錐角上的合金塊對井內的落魚進行磨銑，在工具的端部加工了具有切削的鋸齒狀引鞋，，鋸齒上有合金鋼，可以將井內的復雜落物進行磨銑、切削，加工設計如下：

（1）新型內錐角定位高效磨銑工具的可以加工成設計適合小井眼尺寸的要求，磨銑整體強度高。

（2）磨銑工具的磨銑工具鋪焊的合金鋼顆粒大小，根據井內落魚情況鋪焊，合金鋪焊規整整齊，利于對井下落物切削的方向布排。

（3）磨銑工具的端面為切削鋸齒狀，鋸齒上有合金鋼，在下入井內后可以先對井下落物進行周圍清理，利于工具的內錐角合金對魚頂進行修復。

（4）內錐角定位高效磨銑工具的引鞋端部可以將井內落物收納到內錐角磨銑端面內，在鉆壓的作用吃進落物，保證了磨銑落物的居中，防止落物在套管內磨銑跑偏，磨劈造成魚頂損壞，不利于下步的施工打撈。

（5）內錐角定位高效磨銑工具的引鞋端部長度可以根據井內情況進行加工，保證魚頂完全收納到引鞋內，防止在引鞋過短，在磨銑過程中偏離引鞋。

（6）內錐角定位高效磨銑工具的外側加工兩道防卡凹槽，在小井眼內磨銑時，磨銑掉的碎屑隨循環液通過套管環形空間和工具之間的縫隙上返到地面，凹槽可以防止碎屑卡鉆，有利于碎屑上返。

4.工具的優點及積極效果

（1）該工具的引鞋端面鋸齒狀排列，套銑部分具有耐磨損、套銑效率高、使用時間長、切削效果好，端面的鋸齒能夠將魚頂周圍的落物清理干凈，保證磨銑通道的順暢。

（2）該引鞋端面合金部分磨銑可以將井內落物充分收納到磨銑工具之內，對落物魚頂進行全方位的磨銑，保證魚頂每一個角度都能磨銑到，防止在磨銑過程中，井下落物在套管內進行無序擺動，磨銑魚頂不均勻，造成管柱魚頂磨劈、磨斷，造成二次井下事故，增加了施工的難度。

（3）該內錐角定位高效磨銑工具的外側加工有兩道凹槽，在小井眼內磨銑時，井內磨銑掉的碎屑通過循環液上返，在上返過程中在套管與工具外徑空間縫隙狹小，凹槽可以保證碎屑在上返過程中不發生卡鉆事故，同時增加了循環液上返的流速，有利于碎屑通過。

（4）該內錐角定位高效磨銑工具引鞋端面的合金按照井內魚頂復雜情況，鋪焊顆粒大小不一的合金，對布齒規律進行優化，保證合金部分不掉齒，具有良好的切削性能，延長了合金塊的使用壽命，提高磨銑成功率。

（5）該引鞋端面合金磨銑井內落物成功率高，一次成功率在95%以上，形成一套磨銑技術方案。

（6）內錐角定位高效磨銑工具的使用減少了施工周期，提高了修井速度，減少了下鉆的次數，降低了施工作業成本，增加了原油產量。

5.案例實施

5.1案例一

施工井號：靜64-010井。井內結構：Φ73反鉆本體+Φ73反鉆+短節+Φ139.7套銑筒+硬塑防篩+Z331封。

施工過程：

（1）搬上開工準備完，起出原井管柱。

（2）下筆尖沖砂至1622.99m后無進尺，起出管柱。

（3）套銑筒：下Φ154套銑筒套銑9趟，無進尺深度1622.99m。

（4）平底磨鞋：下Φ153平底磨鞋11趟，鉆磨進尺1.72m后無進尺，深度1624.71m

（5）下內錐角定位高效磨銑工具：下工具2趟，第一次鉆磨進尺1.5米，第二次鉆磨進尺 2.48米，深度1628.69m 。

（6）打印：下Φ153鉛模，加壓4噸打印，起出，印痕為橢圓型，套管出現損壞，鉆進深度油層已經露出，經請示領導，搬遷。

5.2案例二

施工井號：前25-19側。施工目的：打撈落物。

施工過程

（1）修井機搬上，開工準備完。下Φ48滑塊撈矛至1201.34米起出撈空。

（2）下公錐至1201.34米，沖洗打撈倒扣，撈獲接箍1個。

（3）下母錐至1201.34米撈獲，倒扣，起出撈上油管1根。

（4）下公錐至1210.94米，沖洗打撈倒扣，起出撈上接箍1個

（5）下套銑筒至1210.94米套銑進尺5.70米，無進尺起出。

（6）內錐角定位高效磨銑工具：下Φ80內錐角定位高效磨銑工具至1210.94米磨銑，進尺 5.6m無進尺，至1216.54米，洗井起出，引鞋端面磨損嚴重。

（7）鉛模：下Φ80鉛模至1216.64米，鉛印呈橢圓形，最大徑82mm，最小徑67mm，分析為套變，經請示，暫避。

（8）甩鉆，收尾，6月20日等遷。

6.應用前景

內錐角定位高效磨銑修井工具在未來的修井施工中將起到很關鍵的作用，能夠將井內落魚罩入引鞋端之內磨削，能夠將井內的魚頂進行定位磨銑，防止魚頂跑偏磨銑，避免了落魚魚頂劈裂情況的發生，引鞋端部采用硬質合金復合材料，磨銑時間增長，磨銑進尺深度加深，提高了施工速度，避免了井內磨銑的二次事故，為下步修井打撈提供了技術保障。

（作者單位：中國石油遼河油田分公司沈陽采油廠作業三大隊）