偏心導向復合銑錐的研制

吳正銀 陳偉 趙炳瑞 李富強

如何對生產套管出現的破損和錯斷進行有效修復，修復后能夠滿足油氣田的生產要求，這是油氣田生產套管修復中的難點，破損套管修復的關鍵在于先要修復破損井段套管的通徑，再進行下步加固措施。目前我們采用的破損套管通徑修復工藝方法還存在著許多不足之處，直接影響到破損套管修復的施工質量和油氣井的開采壽命。

一、目前油氣井破損套管修復的現狀

油氣井生產套管出現破損和錯斷后，油氣井的生產通徑變小，影響生產管柱的起出和下入，影響油氣井的正常生產。

目前我們主要用銑錐和磨鞋來修復破損的套管，在近幾年施工的套管錯斷井，因施工采用的工藝技術和工具不合理等原因，修復合格率極低，多數井都在套管錯斷位置處開窗，鉆出新井眼，造成生產井停產關井。

二、偏心導向復合銑錐的研制

偏心導向復合銑錐是依據套管破損和套管錯斷位置處的結構形狀設計的，便于工具引入到套管破損位置，對套管破損位置進行定點磨銑。

1、偏心導向復合銑錐的結構

偏心導向復合銑錐由上接頭、柱狀磨銑帶、偏心錐體磨銑帶和偏心導向桿部分組成，工具結構見圖1

2、偏心導向復合銑錐的工作原理

圖2表示偏心導向復合銑錐下到套管破裂錯斷位置，銑錐偏心導向桿在破裂錯斷套管頂端位置遇阻，記錄此時方鉆桿的方入L1值。

圖3表示分別轉動鉆具90度、180度、270度，再下放鉆具，計算出每個角度的鉆具遇阻方入，鉆具遇阻最大方入L2值表明偏心導向復合銑錐的偏心導向桿引入斷口以下的套管內。

因此，在現場可以通過工具在不同方位時鉆具遇阻方入的變化數值來判斷偏心導向復合銑錐的偏心導向桿是否引入斷口以下的套管內，工具偏心導向桿引入斷口以下的套管內后就可以進行磨銑作業。偏心導向復合銑錐可有效防止在磨銑過程中鉆出新井眼，造成井下情況復雜。

三.工具附圖說明

1、偏心導向復合銑錐的結構是整體式結構，工具上部設計為1上接頭母扣，扣型為鉆桿扣，1上接頭下部設計為2柱狀磨銑帶，2柱狀磨銑帶下部設計為3偏心錐體磨銑帶，內部設計有4循環通道，下部設計為5偏心導向桿。

2、偏心導向復合銑錐2，其特征是：工具柱狀本體外圓周面均等鑲嵌矩形條狀硬質合金齒，形成2柱狀磨銑帶，2柱狀磨銑帶部分前期起扶正作用，磨銑后期對修復井段套管進行擴徑。

3、偏心導向復合銑錐3，其特征是：工具偏心錐體外錐面鑲嵌矩形條狀硬質合金齒，并在兩條矩形條狀硬質合金齒之間敷焊粒徑2mm-3mm的硬質合金，形成3偏心錐體磨銑帶，3偏心錐體磨銑帶主要對破損井段套管向內凸部分進行磨銑。

4、偏心導向復合銑錐5，其特征是：工具偏心導向桿可引導偏心導向復合銑錐進入斷口以下的套管內，可有效防止在修套磨銑過程中工具在套管破損井段處開窗，鉆出新井眼。

四、經濟效果分析

目前油氣井生產套管破損和錯斷的修復工藝還存在著技術盲區，所使用的修復工具也不完善，在施工過程中存在著隨意性和盲目性，造成井下情況復雜，使油氣井停產關井。偏心導向復合銑錐可有效防止在磨銑修復過程中鉆出新井眼，造成井下情況復雜，提高生產套管破損和錯斷井的修復率，延長油氣井的開采壽命，所產生的經濟效益是巨大的，成功修復一口井可節省幾百萬的后期側鉆、打更新井的投資費用，油氣井恢復生產后還可帶來可觀的間接經濟效益。

作者簡介：

吳正銀，男， 1976年10月出生，石油井下作業高級技師，青海省技能專家，畢業于中國石油大學機械設計制造及其自動化專業。1995年年03月參加工作，現在擔任青海油田吳正銀職工技術創新工作室負責人。郵編：816499