枯竭砂巖型地下儲(chǔ)氣庫(kù)老井修井工具及工藝技術(shù)

龐 楓

中原文96 儲(chǔ)氣庫(kù)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(kāi)發(fā)時(shí)間早，儲(chǔ)層均得到不同程度的動(dòng)用，實(shí)施了各類增產(chǎn)措施，使得井況惡化，套管腐蝕嚴(yán)重、套管變形、錯(cuò)斷的井較多，給儲(chǔ)氣庫(kù)修井封堵帶來(lái)了一定的困難，為保證文96 儲(chǔ)氣庫(kù)的密封性和安全生產(chǎn)，針對(duì)套變及復(fù)雜落物情況，研究高效復(fù)合銑錐，既能磨銑套管，又能磨銑所卡落物，是儲(chǔ)氣庫(kù)修封井切實(shí)可行的修井工藝。

套銑磨撈組合工具的研究

主要研究?jī)?nèi)容

1）研制空心組合銑錐，既能擴(kuò)銑變形套管，又能套銑被卡落物?？梢院湍搞?、套銑筒配合使用。

2）研制磨擴(kuò)銑錐，可同時(shí)將落魚(yú)與套損段一起磨銑。適用于落魚(yú)內(nèi)徑大于直徑40mm 的井。

3）研制可鉆式扶正器，可實(shí)現(xiàn)對(duì)中扶正錯(cuò)斷套管，循環(huán)灰漿擠灰，并且可鉆。

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

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

套磨銑組合工具結(jié)構(gòu)、性能及工藝

空心組合銑錐

1）結(jié)構(gòu)：由上接頭、下接頭、筒體、磨銑刀片等組成。

2）技術(shù)規(guī)范：外形尺寸：φ114*φ90*1.5m。內(nèi)徑：φ75mm。

3）磨銑參數(shù)：排量大于25m3/h，鉆壓10KN～20KN，轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速為40r/min～60r/min 每次可套銑被套落物1.5m，每個(gè)銑錐可磨銑套管15m～20m。

4）作用：既能擴(kuò)銑變形套管，同時(shí)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(kuò)銑錐

1）結(jié)構(gòu)：由上接頭、領(lǐng)眼、鑲合金片的本體、水眼等組成。

2）技術(shù)規(guī)范：φ114、φ116、φ118mm

3）磨銑參數(shù)：排量20m3/h～25m3/h，鉆 壓20KN～25KN，轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速為60 r/min～80r/min。每個(gè)能磨銑套管和被卡落物20m 以上。

4）作用：不但能擴(kuò)銑套管，同時(shí)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(jié)構(gòu)：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(shù)規(guī)范：筒體外徑：φ114mm。刀片張開(kāi)范圍：φ114～φ168mm。

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

4）作用：下面的銑錐磨擴(kuò)銑變形套管，上面的鍛銑工具刀片張開(kāi)，把套管本體和節(jié)箍一同磨掉，這種刀片采用美國(guó)進(jìn)口特殊三角合金塊，象車(chē)床車(chē)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(huán)液體帶出。

內(nèi)燕尾空心銑錐

1）結(jié)構(gòu)：由上接頭、本體、內(nèi)燕尾等組成。

2）規(guī)格：外形尺寸：φ114mm*φ90mm*1.5m。內(nèi)徑：φ50mm。

3）磨銑參數(shù)：排量20m3/h～25m3/h，鉆 壓20KN～30KN，轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速為40～60r/min。每個(gè)銑錐可磨銑套管15m～20m，可磨銑被卡落物20m。

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

尖角式磨銑錐

1）結(jié)構(gòu)：由上接頭、鑲刀片的錐體、水眼組成。

2）技術(shù)規(guī)范：φ114mm*φ30mm*0.3m。

3）磨銑參數(shù)：排量20m3/h～25m3/h，鉆 壓10KN～15KN，轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速為30r/min～50r/min。

4）作用：用于擴(kuò)銑套變大于φ30mm的井，錐體坡度大，磨銑時(shí)扭矩小，擴(kuò)銑時(shí)由小到大，便于打通道作業(yè)。

高效復(fù)合銑錐

1）結(jié)構(gòu)：由上接頭、圓頭引錐、擴(kuò)銑段、修復(fù)段、水眼等組成。

2）技術(shù)規(guī)范：φ114mm*0.75m φ118mm*1.0m。

3）磨銑參數(shù)：排量20m/h～25m/h，鉆 壓20KN～30KN，轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速為60r/min～80r/min。

4）作用：用于擴(kuò)銑單純套變井，擴(kuò)銑進(jìn)尺快，擴(kuò)銑速度可達(dá)0.2m/h。

螺旋式銑錐

1）結(jié)構(gòu)：由上接頭、水眼、螺旋式刀片等組成。2）技術(shù)規(guī)范：φ114mm*φ65mm*1m。

3）磨銑參數(shù)：排量20 m3/h～25 m3/h，鉆壓5KN～10KN，轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速為30 r/min～50r/min。

4）作用：主要用于打開(kāi)通道后，修復(fù)磨銑段，擴(kuò)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(jù)套變、錯(cuò)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(kuò)銑錐，再用磨擴(kuò)銑錐高效復(fù)合銑錐擴(kuò)銑套管。

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

3）φ73—φ110 用磨擴(kuò)銑錐既擴(kuò)銑套管又磨銑落物；用內(nèi)燕尾空心銑錐一般針對(duì)魚(yú)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(fù)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(kuò)銑錐把落物和套管銑

工藝要求

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

2）磨銑套管時(shí)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(qiáng)，把鐵屑和巖石帶出地面。

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

現(xiàn)場(chǎng)使用情況

1）打通道修井文96-2 井

進(jìn)行大修時(shí)：共撈出油管236 根，封隔器等，當(dāng)撈到2557.92m～2558.92m，套管?chē)?yán)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(jí)。修套打撈過(guò)程：中先后下尖角式磨銑錐、高效復(fù)合銑錐、磨擴(kuò)銑錐從2557.92m 磨銑至2566.90m，進(jìn)尺9.98m，磨銑參數(shù)：排量20m3/h，加壓5KN～10KN，轉(zhuǎn)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(guò)程及加固結(jié)果：先后下磨擴(kuò)銑錐和高效復(fù)合銑錐從19245m 銑至1938.8m，參數(shù)：排量25m3/h，加壓15KN～20KN，轉(zhuǎn)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(duì)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(shí)從小到大，磨銑打通道時(shí)，先短后長(zhǎng)。

磨擴(kuò)銑套管時(shí)，選擇好磨銑參數(shù)，根據(jù)井深、井斜、及套管內(nèi)徑大小、泵壓變化，隨時(shí)調(diào)節(jié)排量、轉(zhuǎn)速和鉆壓，以達(dá)到磨銑最佳效果。

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

儲(chǔ)氣庫(kù)老井修井中，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用46 口井，成功率達(dá)100%。套銑磨撈組合工具及工藝研究的成功，該工藝的實(shí)施，使一批套管變形、輕微錯(cuò)斷、出砂嚴(yán)重、且卡有落物的報(bào)廢井得到了修復(fù)。