铅模印痕规律分析与研究

摘要：受地质特征复杂、储层出砂以及修井作业工序不合理等因素影响，油气水井常存在套损、落物等异常状况，需要采用铅模打印技术落实井下技术状况，为作业施工设计编制提供依据。本文在介绍了铅模类型基础上，重点对铅模尺寸选择、印痕分析方法、杆类、管类、绳类落物及套变印痕等进行分析研究，可为同行提供借鉴经验。

关键词：铅模印痕  分析描述  技术研究

1.铅模分类

铅模主要由接箍、短节、拉筋、铅体四部分组成，可分为普通铅模和防脱铅模两种，适用于检测井下落鱼鱼顶几何形状、尺寸和深度，对套管变形、错断、破裂的损坏程度和深度位置验证。其中防脱铅模主要解决普通铅模起下钻易被套管刮碰、损坏及脱落问题，影响印痕精确判断，防脱铅模是在铅体内浇注形成树状骨架，包括中心管和固定在中心管外壁上的防脱支臂，可使铅体在起下钻过程中免受套管影响。

2.铅模尺寸选择

一般情况下，选择铅模的外径应小于套管内径6-10mm，印模长度为120-200mm，水眼直径为30mm左右。另外，确定下井铅模尺寸，还应考虑套管的实际情况和落物鱼顶位置，如鱼顶以上套管变形或损坏，则需要先对套管进行处理再进行打印施工;如鱼顶居中且尺寸小，则可选择扶正器和小尺寸的铅模组合。

3.印痕分析方法

3.1打印原理及操作方法

利用铅易变形且变形后不回弹特点，其接触鱼顶或套变后会留下痕迹，为分析判断井下技术状况提供依据。具体操作方法如下：①选择合适的铅模，检查质量;②测量铅模尺寸，留草图;③使用时丝扣涂油;④限速（30根/小时）下钻至鱼顶以上一根，冲洗鱼顶;⑤加压30-50kN打印;⑥起钻。

3.2印痕分析方法

（1）对比法

将铅模打出的印痕形状与理论图形进行对比，找出相同或者相似的图形。对比法的重要作用是同一口井的进行几次不同规格铅模打印，并且进行的印痕对比，来准确分析判断鱼顶几何形状及套管损坏情况。

（2）作图法

将铅模入井前的端面基本形状测绘清楚并备存，然后铅模入井打印，将打印出的印痕进行测量描绘作图，备存的图形与印痕描绘图进行比对，找出鱼顶或套管基本变化轮廓，然后进行分析。

（3）模拟法

在作图法的基础上，根据铅模印痕形状和尺寸，用相同规格的材料，模拟做出井下落物鱼顶的形状或套管的变形、段错、破裂、孔洞等形态，如果和印痕基本相吻合.相当于制作出井下鱼顶的真实状态。

（4）经验法

在具体的应用中，还应根据井底落物实际情况进行不同的对待和处理，依靠多年的经验认真剖析，以便对印痕得出准确的判断，为油井修复措施的制定提供可靠的依据。

4.印痕描述及分析

4.1杆类落物印痕分析

常见杆类落物有抽油杆、射孔棒、投泄棒等。杆类落物一般不处于居中位置，可能竖直紧贴套管内壁也可能彎曲、横在套管内，印痕主要分为三类：一是印痕为圆形凹陷且有丝扣印痕，则为抽油杆公扣;二是印痕为圆形凹陷但无丝扣印痕，则为抽油杆母扣;三是印痕为一条或多条长痕，则说明抽油杆在井内处于弯曲状态。

4.2管类落物印痕分析

管类落物的铅模印痕常为环形或部分环形，可以通过测量、计算圆周长判断鱼顶及其在井内情况，主要分为三类：一是印痕为完好环形或部分环形，印痕尺寸为油管、钻杆本体尺寸，则表明鱼顶为油管、钻杆公扣且扣型完好;二是印痕为完好环形或部分环形，印痕尺寸为油管、钻杆接箍尺寸，则表明鱼顶为油管、钻杆母扣且扣型完好;三是印痕为完好环形或部分环形，但是有缺口或形状不规划，则表明鱼顶被破坏。

4.3小件落物类印痕分析

小件落物具有形状不规则、结构体积小特点，无法确定井内掉落方向。常见的小件落物有螺栓、螺丝、螺母、扳手、钳牙、牙片、销子、卡瓦、胶皮、电泵管柱附件、钢球、测试工具等，通过铅模打印形成的印痕，结合现场经验及历次作业简况，可以判断落物情况。以     X1井为例，下D116mm三牙轮钻头无进尺，下D114mm铅模打印，查铅模底部有一直径为16mm的等长螺距的圆柱形凹坑，推断该井落物应为D16mm螺栓。

4.4绳类落物印痕分析

常见绳类有钢丝绳套、电缆、录井及测试钢丝等。由于绳类落物具有细长、柔软、易滑脱、容易收缩变形的特点，在铅模上都会留下绳痕，其印痕尺寸偏细，形成图案杂乱无章，铅模底面或侧面都可能存在印痕。以X2井为例，因产液剖面测试仪器遇卡，剪断电缆后仪器落井，后实施检泵作业，起管柱未带出电缆及测试仪器，下D116mm铅模打印，铅印上有若干条钢丝印痕。

4.5套变印痕分析

套管发生变形后，会导致铅模受到挤压而缩径，以X3井为例，下D152mm通井规遇阻，下D152mm铅模打印，铅模两侧对称挤压缩进至148mm，怀疑套管变形，测40臂井径，最大直径为194.0mm，最小直径为126.3mm，确定套管变形。对于套管发生错断，铅模打印会被切削，以X4井为例，分别下D73mm、D60.3mm笔尖至1985.97m均遇阻，无进尺，上提卡阻，末根短节接箍均变形，后下D100mm铅模，铅印一侧被切削，判断套管破裂。

5.结论

（1）铅模可分为普通铅模和防脱铅模，防脱铅模可以防止普通铅模起下钻易被套管刮碰、损坏及脱落问题发生。

（2）印模的外径应小于套管内径6-10mm，印模长度为120-200mm。

（3）印痕分析方法有对比法、作图法、模拟法和经验法。

（4）对杆类、管类、绳类落物及套变印痕进行分析，可为同行提供借鉴经验。

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作者简介：

白建原，男，1984年9月出生山西.朔州，汉族，工程师，2008年毕业于大庆石油学院，现于辽河油田特种油开发公司从事钻修井作业工作。