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　　·38·石油机械CHINAPETROLEUMMACHINERY2002年第30巷第11期●应用技术锦2—4一O5侧钻井工具浅析周金初高宏光夏炎(中国地质大学)摘要锦2—4—05侧钻井是一口~168．275mm(6％英寸)套管开窗侧钻井，因在原井套管618m处发生严重变形，用0146mm通径规和铣锥均不能通过，据此研制了YD一133导斜器、0140mm钻铰式铣锥和双胶塞碰压式悬挂器等小尺寸开窗工具。这3种侧钻工具从室内研究、试验到现场应用均获得成功。但在选用开窗工具时应注意：非常规套管开窗应尽量选用性能好的开窗工具；套管开窗应尽量选用与其内径接近的开窗工具；开窗工具外径不宜过小。关键词套管开窗侧钻开窗工具锦2—4—05井位于辽宁省锦县，属于西部凹陷构造位置，原井完钻井深为1589．47m，套管尺寸为~168．3mm×1567．07m，1994年5月该井进行大修作业时，发现1419．11m处套管缩径变形，导致该井报废。欢喜岭采油厂的地质人员研究认为，该井东南为兴隆台油层微构造高点，目前井网不完善，剩余油较为丰富，该井大位移后可挖掘其潜力。于是对该井进行了地质方面的侧钻设计：开窗点1154m；完钻垂深1458m；靶心垂深1410m；靶心位移95．86m；靶心方位154．74。。室内研究~168．275mm(6％英寸)套管是少见的进口套管，壁厚8．94mm，此类套管开窗在辽河油田还是第一次。为了把握起见，须先进行通井洗井作业，通井结果显示，原井套管618m深处变形严重，0146mm通径规和铣锥均不能通过，后用~140mm通径规通井时顺利通过，于是决定将开窗工具尺寸定为：导斜器外径133mm，斜面长2．35m，斜角2．5。，铣锥外径140mm，长度1．2m。导斜器是开窗的重要工具，由于套管内径为150．4mm，其外径设计为133mm，导斜器双卡瓦张开卡紧范围为133—154mm，最大卡紧尺寸为154mm。结构采用液压双卡瓦坐封式，型号为YD一133。与文献[1]所介绍的导斜封隔器基本原理一致，上下卡瓦坐封基本相似，只是该导斜器无封隔装置，且送人管在坐封后需正转倒出，下卡瓦为锥形止回卡瓦，导斜器为可捞式。坐封前先投球，球经送入管人座后憋压15MPa，活塞上行推动下卡瓦卡紧，同时推动锁紧套上行打开上卡瓦锁紧，坐封后正转钻具，将送人管连同扶正块倒出。YD一133导斜器结构示意图如图1所示。-AB·B图lYD—ll3导斜器结构示意图l一送入接头；2一送人管；3一扶正块；4一斜轨；5一上卡瓦；6一中tL,管；7一锁紧套；8一液缸；9一下卡瓦；1O一活塞；11一钢球；12一防漏装置：13一活塞固定销钉；l4一锁紧销；15一锁紧球导斜器技术规格：外径尺寸133．35mm；斜面长度2．35m；斜角2．5。；总长3．85m；卡瓦张开．周金初，高级工程师，生于1964年，1987年毕业于江汉石油学院钻井工程专业，现从事修井科研工作。地址：(124010)辽宁省盘锦市。电话：(****)*****72。(收稿日期：2002—06—17；修改稿收到日期：2002—08—12)维普资讯年第3O卷第11期周金初等：锦2—4—05侧钻井工具浅析最大尺寸154mm。导斜器组装完后，做室内坐封试验。试验选用2根~168．275mm(65／4英寸)套管(5m)，将导斜器放入套管内，投球加压坐封，憋压18MPa三次，一次试验成功。导斜器坐封程度可靠，重复第二次试验，坐封成功。室内试验还包括完井用的尾管悬挂器。完井设计用101．6mm(4英寸)尾管悬挂。采用碰压式固井法。自行研制了xG～6”×4JQG双胶塞碰压式悬挂器，结构采用长轨道卡瓦悬挂方式．结构见图2。其工作原理很简单，悬挂器接在尾管上面，当尾管柱下到预定位置时，上提管柱再下放，卡瓦进入长轨道，卡瓦牙张开，卡紧套管，实现悬挂。再正转倒开上部钻具，放回原位压紧，开 始 注 灰 ， 再投 入 钻 具 胶 塞 替 灰 ，钻 具 胶 塞 下 行 至 悬 挂 器 的胶 塞 时实 现 第 一 次 碰 压 ，上 、下 胶 塞 再 一 起 下 行 到 阻 流 板 正 式 碰 压 完 成 固井 作 业 。 悬 挂 器 室 内 试 验 主 要 是 倒 扣 循 环 密 封 试 验 和胶 塞 碰 压 剪 钉 试 验 。 室 内倒 扣循环 密封试 验完全成 功 ，胶塞碰压剪 钉试 验也都 成 功 。 图 2 双 胶 塞 碰 压 式 悬 挂 器 结 构 示 意 图 1一 倒 扣 接 头 ； 2一 内 管 ；3一 卡 瓦 ；4 一 本 体 ( 上 有 滑 道 ) ； 5_- 密 封 胶 塞 ；6 一 滑 动 装 置 ；7 - 胶 塞 座 ；8一 销 子 ：9 一 胶 塞 现 场 应 用 开 窗 磨 铣 工 具 采 用 钻 铰 式 铣 锥 ，结 构 如 图 3 所 示 。 图 3 钻 铰 式 铣 锥 结 构 示 意 图 1一 上 接 头 ；2 - 矩 形 刀 片 ；3 - 球 形 体 ；4 一 棱 形 刀 片 钻 铰 式 铣 锥 的 外 径 ( 140 mm) 大 多 小 于 套 管 内径 ，以 便 能 顺 利 通 过 变 形 处 ，该 铣 锥 主 要 由球 形 体 、矩 形 刀 片 、棱 形 刀 片 和 硬 质 合 金 等组 成 。 ； 有 了 您 的 · · · 竹 · · · · · · · · 竹 · 现场 开窗工艺具体 如下 。 ( 1) 采 用 ~73 mm ( 2 英 寸 ) 钻具 将 导 斜 器 送 入 1 154 m ( 导 斜 器 斜 面 顶 深 ) 处 ，憋 压 18 MPa 三 次 ，正 转 倒 出 送 入 管 ，然后 起 出钻 具 。 ( 2 ) 下 入 ~140 mm铣 锥 至 1 154 m 处 遇 阻 ，开 泵 加 压 4．90 kN 左 右 ， 以转 速 20 r／min 磨 进 ，略 有 蹩 跳 钻 现 象 ，进 尺 较 慢 ，磨 进 3 h 进 尺 1．5 m，蹩 跳 现 象 不 变 。加 压 9．8 kN 至 4 h 时 进 尺 1．8 m，仍 有 跳 钻 现 象 ，进 尺 变 慢 。 ( 3 ) 起 出 铣 锥 ，发 现 铣 锥 头 磨 损 严 重 ，铣 锥 头 的铣 形 部 分 的镶 齿 块 和 刀 片 脱落 严 重 。再 下 入 新 铣 锥 到 1 155．8 m，加 压 19．6 kN ， 以转 速 35 r／min 磨 进 ，进 尺 见 快 ，蹩 跳 减 弱 ，2 h 进 尺 至 2．5 m，4 h 时 进 尺 至 4 m，有 地 层 砂 返 出 ，开 窗 作 业 成 功 。 ( 4 ) 开 窗 经 修 理 后 ，下 入 ~140 mm 钻 头 进 行 侧 钻 ，钻 井 成 功 ，采 用 常 规 尾 管 完 井 。该 井 侧 钻 建 井 周 期 27 d，经 济 效 益 可 观 。 碰 压 式 悬 挂 器 现 场 应 用 也 十 分 成 功 ，固井 工 序 一 切 顺 利 ， 固井 注 灰 替 量 按 理 论 数 据 进 行 ，按 预 计 两 胶 塞 相 碰 ，替 量 准 确 ，碰 压 准 时 ， 固 尾 管 成 功 ， 固井 质 量 良好 。 总 结 该 侧 钻 井 的 关 键 是 开 窗 工 艺 。 开 窗 工 具 的关 键 是 导 斜 器 和 铣 锥 ，由 于 原 井 套 管 变形 ，大 工 具 不 能 顺 利 通 过 ， 只 好 用 小 导 斜 器 和 小 铣 锥 进 行 开 窗 作 业 ，开 窗 工 序 前 后 用 8 h ，~140 mm 铣 锥 2 套 ，而 且第一套 磨损严重 ，比正常 开窗 费时 约 3 h，多 用 铣 锥 一 套 ，其 原 因是 开 窗 工 具 尺 寸 与 套 管 内径 不 匹 配 ，开 窗 工 具 外 径 较 小 ，与 套 管 内径 间 隙大 ，致 使 铣 锥转动 空间和横 向活动空间大 ，使 开 出的窗 口尺 寸 大 ，即 费 时 又 费铣 锥 。 因此 ，在 选 用 开 窗 工 具 时 应 注 意 ：非 常 规 套 管 开 窗 应 尽 量 选 用 性 能 好 的 开 窗 工 具 ；套 管 开 窗 应 尽 量 选 用 与 其 内径 接 近 的开 窗 工 具 ；开 窗 工 具 外 径 不 宜 过 小 。 参 考 文 献 l 曾 嵘 ．CYY443- 146 导斜 封隔 器及 管柱 的研制 与 应用 ． 石油 机械 ，1999 ，27 (7 ) ：l8 —2O ( 本 文 编辑 赵连 禄 ) 山 参 与 # 帝 竹 帝 化一 帝 美 一 帝 的一 境 ～ 帝 环～ 帝 有 ～ 帝 才 一 维普资讯