锻铣工具在错断井修井技术中的应用

王春梅 张宝晶

【摘 要】 本文通过对一种新型高效磨铣工具锻铣工具的设计与应用，提高了磨铣速度，解决了井下作业过程中，错断井通径小或者无通径井磨铣打通道的问题，使这类井的成功修复有了一个突破性的进步。其结构简设计合理独特，很适合现场推广应用。该工具的应用拓宽了修井作业的范围，实现了一类修井难题的突破，提高了施工时效与修复率。

【关键词】 锻铣 错断井 修井

1 概述

目前在修井作业中，井下套管错断是经常遇到油水井损坏的问题，活性错断井和无通道井的数量也越来越多。对于这类井的修复需要进行找通道及打通道处理。而大庆油田近几年一直采用打通道工具进行下断口的处理，采用成型的打通道工艺处理错断井工艺，是对下断口磨铣、套铣或者收鱼的处理方法，在通常的施工中，采用打通道系列工具一般可以处理这类问题。但存在井况复杂，磨铣效率低的情况，也可能出现丢鱼现象。这种工艺对通径Φ50mm以上的错断井很有效，对于通径小于Φ30mm或无通道井，始终没有得到有效的解决。如果打不开通道，无法进行下步作业，只能进行油水井报废处理。这是制约修井修复的难题。针对这种情况我们考虑设计在通径小或无通道情况下，先处理上断口，然后再进行下断口找打通道技术，鉴于这种思路，设计了锻铣工具。

2 设计原则

为了提高通径小或无通道井打通道的难题，设计的原则是提高套管错民断井的修复率。

（1）逆向锻铣刀。结构上采用液压扩张式，下到预处理井段，逆向处理上断口，然后再对下断口进行磨铣。

（2）逆向锻铣刀的结构形式。磨套铣工具的布齿方式非常重要，如果布齿不当，不但磨不掉待磨的井下工具，反而会使磨铣工具磨碎或耐磨材料脱掉。造成更加复杂的井下事故。

（3）刀片的镶入角度。切削刀片镶在磨套铣工具本体上的角度与切削效率有很大的关系。

（4）切削刀片的材质。切削刀片的材质要求既有硬度又要有足够的韧性。如果硬度不够，超不过井下工具的硬度，就会出现井下工具磨蚀磨套铣工具的现象，如果没有足够的韧性，刀片一碰落鱼就会破碎，所以刀片的韧性和硬度一样重要。

（5）施工参数。施工参数主要包括钻压、转速及冲洗排量等。在施工中如果磨铣工具施工参数使用不当，不但达不到高效磨铣工具的效果，反而会破坏磨铣工具，所以一定要按照工具设计的施工参数去使用磨铣工具，才能达到其使用效果。

3 工具结构原理

3.1 设计原理

采用液压结构实现工具扩张，上提钻具反向加钻压进行磨铣，使工具磨铣部位先磨铣上断口，扩通以后，进行下断口的磨铣，然后进行打通道工艺。

3.2 结构

套管错断的情况可能是：如图1所示。

进行上下断口磨铣后，预计达到的效果如图2所示。

逆向锻铣刀由磨鞋刀体、刀座、活塞和本体等组成。结构如图3所示。本工具由于采用了在磨鞋的端面布有交错布齿的不同形状、高度的切削齿，刀体上布有磨铣面实现了逆向切削、磨铣上下断口一次工艺完成，设计的尺寸，工作后结构如图3所示。工具外径Φ118mm，扩张后的尺寸Φ186mm。

工具整体外径Φ118mm，保证下井过程中顺利下入。工具下入井内后，在断口卡阻部位，上提加钻压磨铣，工具下井使用前后实物如图4。

4 现场应用情况

中丁71-P7井施工过程中的应用下Ф120mm铅模打印，遇阻深度765.59m，打到套管下断口，通过铅模印痕分析套管错断且鱼头不规则，多次下打捞工具遇阻，判断下断口套管活性错断，下锻铣刀，反复旋转下入深度766.08m，过遇阻深度，说明工具已过上断口，打压，锻铣刀刀片张开，上提钻具加压，锻铣上断口，反向进尺0.40m，下放钻个，锻铣下断口进尺0.52m，成功完成上下断口套管鱼头的锻铣修整。下Ф120mm铅模打印，遇阻深度766.11m，印痕为下断口套管鱼头印痕，最小通径Ф53mm，进行打通道处理，成功修复该井。

经过反复现场试验，并不断的改进，使该工具形成了三种不同的锻铣模式，正向锻铣，逆向锻铣以及短节式。这几种工具在大庆油田南1套损区块成片套损区应用了120多口井，成功率达到了62%，对修复这类套损井实现了突破。

5 结论及建议

（1）该工具的研制成功，解决了错断井磨铣打通道的难题，改变了常规的处理下断口方法无法打开通道的难题，提高了时效，为这类井的成功修复提供了技术支持。

（2）该工具的研制，为修复这类错断井提供了新的思路，是对常规磨铣工具磨铣机理的新发展。

（3）现场试验证明，所研制的锻铣工具与常规磨铣工具相比较，磨铣速度可提高5～7倍，效果明显，达到了设计目的。

（4）试验过程中，需要进一步证实、完善其结构、性能和施工参数等。

（5）下一步考虑将工具进一步改进完善，可针对不同的错断井使用不同规格的工具参数。

参考文献

[1]万仁溥，罗英俊.主编《采油技术手册》（第五分册）石油工业出版社.

[2]聂海光，王新河.主编《油气田井下作业修井工程》.石油工业出版社.

[3]赵金洲，张桂林.主编《钻井工程技术手册》.中国石化出版社.

[4]吴奇.主编《井下作业工程师手册》.石油工业出版社.