液压刮壁器在塔里木油田的应用

王虎军 陈全柱 刘刚 郭怀清 田云海

摘 要：根据塔里木油田现场井下作业施工工序需要，钻磨、刮壁、通井在措施井频繁使用，在常规刮壁器基础上进行技术创新，研发FMC多合一作業液压刮壁器，其能够连接通井规或磨鞋一同入井，完成通井刮壁或钻磨刮壁一体，减少钻具起下次数，有效提高效率、降低成本。

关键词：塔里木油田;刮壁通井一体;钻磨刮壁一体

1 新型FMC多合一作业液压刮壁器

新型FMC多合一作业工具是由液压刮壁器、滑套开关和刚性扶正器组成。套管刮壁器的主要用途是清除井下套管内壁的水泥、沙土、残留子弹、划痕石蜡、毛刺及其他附着物，保护套管内壁清洁，以利所有钻井工具正常作业。此外，封隔器及其类似工具也必须有一个清洁的接合表面，套管内壁上的附着会影响工具正常工作。扶正器（图1）是新型FMC多合一作业工具的配套工具，防止在刮壁器未工作前，工具下井过程和钻水泥塞时刮刀对套管磨损。滑套开关是修井、完井等作业中为液压封隔器及其他需要液压操作的工具建立压差的工具。通过向管柱内投球憋压方法进行工作。管串结构从上到下依次为：扶正器+液压刮壁器+滑套开关+钻头（磨鞋）。

2 原理及性能特点

液压刮壁器采用剪销锁定、投球液压剪断销钉、弹簧打开刮刀体的结构（图2）。入井时刮刀体在销钉限制下，被锁定在本体槽内，装在刮刀体与本体之间的弹簧被压缩，刮刀体上的承压塞密封在本体孔内。当钻、铣、磨、通井等作业完成，不必起出管柱，只需向管柱内径投入密封钢球，当密封下落到刮壁器下方的滑套开关上时，通过向管柱内加压到一个特定压力值，承压塞上承受的力和弹簧合力大于剪销的剪断力，被剪销锁定的刮刀体在弹簧力作用下，从本体槽中弹出贴紧在套管内壁时，就可上提下放或旋转管柱进行刮壁作业。同时连接在刮壁器下方滑套开关的循环孔被打开，可以正反循环洗井，将刮削水泥块、水泥环、各种盐类结晶和沉积物等物循环带出井筒，滑套开关结构（图3）。

3 实际应用与效果分析

①钻磨、刮壁一体：LN2-S23-19X井，采用扶正器+51/2″液压刮壁器+滑套+磨鞋一体化管柱钻塞、刮壁，钻塞进尺132m，H4928m，P12MPa，Q10L/s，ρ1.13g/cm3，μ45s，正循环洗井一周，起至井深4800m，投球、打压23MPa打开液压刮壁器刀片，对井段4800-4884m反复刮壁3次，循环洗井一周，起钻检查，刮刀片全部张开，滑套开关正常打开。LG18-1井，技术套管规格：177.8× 10.36mmBG110SS×5400m，人工井底5235m，检抽作业。2014年10月1日，采用扶正器+液压刮壁器+滑套+平底磨鞋一体化管柱通井、刮壁，下钻至5235m，循环一周，起至井深5123m，投球、打压23MPa打开液压刮壁器刀片，下钻刮壁至5235m，对井段5150m-5230反复刮壁3次，循环洗井一周，起钻检查，刮刀片、滑套开关正常打开，后期下封隔器坐封位置5200.0m，密封良好;

②自液压刮壁器在试验井成功后，液压刮壁器开始塔里木油田等大规模推广应用，液压刮壁器满足钻塞、通井、刮壁清理等作业要求。刮壁后，封隔器在刮壁井段内坐封正常密封良好，后期作业正常。减少1-2次起下钻，每井次缩短作业周期24h以上，提高了作业效率，取得良好经济和社会效益。

综上所述，液压刮壁器投入使用获得很大成功，为钻修井作业节约了时效，总结以下几点：

①采用多工具组合的方式，针对不同工艺及细节，可与不同工具配套使用，组合方式灵活，适用面广;

②液压刮壁器使用的高强度弹簧，弹性强，即使钻塞残留水泥块，也可强力刮削，刮壁效果明显;

③按照设计组合管柱结构，入井钻具丝扣应检查是否完好，逐根通径。钻磨过程中控制钻压、泵压;

④对高温井和含硫井的修井作业，应使用高温O形圈;每次作业后将工具完全拆开并清洗，更换所有“O”型圈和损坏的弹簧，检查液压刮壁器本体上的内套是否粘接牢固，定期对本体探伤;

⑤减少钻柱起下次数，平均每井次节约大约1天，在现场使用操作方便，可操作性强。

参考文献：

[1]吴奇.井下作业工程师手册[M].北京：石油工业出版社，2002.

[2]李秀竹，王丰君，阎惠兰. 旋转式刮削器的研制与应用[J].石油矿场机械，2005，34（5）：92-93.

作者简介：

王虎军（1986- ），男，汉族，甘肃玉门人，助理工程师，主要从事井下作业工作。