摘要：水平井发生套损后，修井难度大，费用高，成为影响油田生产的重要因素。水平井套损分为悬挂器坏、油层筛管坏2种类型，水平井井眼轨迹同油层基本一致，水平段的井斜角达到86o以上，相对于常规井具有井斜角大、曲率高，连续增斜井段长，水平位移大等特点。由于水平井井眼轨迹的特殊性，作业时井口施加的拉力和扭矩很难传递到水平段位置，施工效率低下。水平井水平段井况变化比较大，磨铣工具贴近套管的底边工作，因此，在水平段磨铣时，磨铣工具侧面不能有硬质合金，防止工具在旋转过程中损伤套管。
关键词：水平井套损；高效修复技术；打捞磨铣技术
水平井作为一种新的油气井开发技术，是提高采收率、油田稳量的一个重要技术手段之一，近年来，在油田得到发展迅猛，完井数也在逐年递增。针对水平井发生套损后，修井难度大，费用高等问题，在水平井井下管柱受力情况研究的基础上。通过开展套损水平井高效修复技术关键工艺和工具的研究，提高了套损水平井高效修复技术水平。
1 水平井井下管柱受力情况进行分析
首先，针对修井管柱所传递的扭矩和提升力，大部分损失在井壁上，造成解卡、倒扣效率低下的问题，如何将钻具于井壁的滑动摩擦变成滚动摩擦，以求摩阻降到最低。水平井打捞、磨铣技术是一项比较复杂且常见的一种大修工艺技术，要想顺利完成打捞、磨铣作业，必须对水平井井下管柱受力情况进行分析，判断井下作业管柱的受力情况（卡点公式不再适用）和原因，确定整体的措施思路后，才可以进行相应的工艺。水平井修井管柱受力比较复杂，假定打捞井下防砂筛管（较复杂打捞中），定量分析斜井段作业管柱的受力，建立合理的理论模型是必要的，它有利于选择合理的修井方式和管柱。在模型受力分析中作如下假设：①井身剖面处于同一铅垂面内，井眼曲线可以弯曲，但其挠度恒为零；②井眼的造斜率为常数，进入水平段后，造斜率不再变化；③管柱曲率与井眼曲率一样；④打捞管柱不受扭转力作用；⑤打捞管柱捞住鱼顶上提过程中保持与套管内侧壁接触，设拉力为正。 在角度为β的位置取一个宽度为Δβ的微元，分析其受力主要包括:拉力Tc+ΔTc、Tc、套管壁对管柱的反支力N、管柱去除浮力的重力G、静摩擦力F。分析得出以下结论：①经过造斜段和水平段的摩擦力影响，轴向负荷损失1/3～2/3，②经过造斜段和水平段的摩擦力影响，扭据损失的值和上提力有关，但损失也相当大，③井下作业过程中大负荷活动解卡和进行套铣套铣等需要传递大扭据的施工，会对套管造成比较大的损伤，应尽量避免。水平井在大修作业过程中，修井管柱与井壁接触后所产生的摩擦力严重影响了提升力及扭矩的传递效率，必须从削减摩擦力的角度解决存在的问题。其次，减小钻具旋转的扰动，使得钻台扭矩顺利的传递到井下工具。再次，在水平段施工套、磨铣，最主要的防出套、防卡钻、磨铣碎屑可顺利带出井筒，在施工中使用防出套工具和可拆卸防卡钻随钻打捞杯。
另外，水平井均存在上部套管直径大，下部直径小，即有悬挂器，在正循环时上返修井液到达悬挂器会出现涡流作用，影响修井液上返，因此，在冲砂施工时，必须采用正反循环冲砂或者反冲砂。
2 套损水平井高效修复技术关键工艺和工具
2.1双相减阻器
2.1.1钻具稳定器类减阻器
钻具稳定器类减阻器主要根据修井工艺中某一项技术要求而研制的工具，如钻磨工艺时要求提高扭矩的传递效率、减少扭矩的损耗，因此而设计了轴承式钻具稳定器。轴承式钻具稳定器，这类工具在扭矩传递效率上有很好的实际效果，但是在降低拉力损耗方面没有任何作用。大修钻磨施工中，井下情况不断变化，如果发生卡钻需要进行活动解卡时，轴承式扶正器则起不到任何作用；此外，在轴向没有减阻措施时，通过钻具所施加的钻压则很难控制，辊子扶正器的效果也是如此。综上所述，目前的各类井下工具在水平井修井过程中均有各自的优点，从解决摩擦阻力的效果来看，均是单一性质的。大修施工过程中仅一道工序就包含多种操作需要，而不是单一的径向力或轴向力，因此必须将二者进行完美结合，研究使用价值更为广泛的双相减阻器。通过对目前国内外各种减阻工具的研究可以发现，在解决摩擦阻力方面大多数采用最为复杂的解决方案，由此而研发的新型工具操作较为复杂。摩擦力的大小主要在于接触方式不同，滑动摩擦由于接触方式不同而产生较大的摩擦阻力，而滚动摩擦所产生的摩擦力远远小于滑动摩擦。改变钻具与井壁的接触方式，即将钻具与井壁的面接触转变为点接触，随着摩擦系数的变化，修井管柱与井壁所产生的摩擦力也会发生明显变化，而这一点是很容易进行现场操作的。
2.1.2新型双相减阻器结构设计
（1）新型双相减阻器主要由芯轴、固定环、高强度滚珠三大部分构成，采用滚动轴承的原理进行设计。一般的轴承主要由外圈、保持架、滚动体、内圈四部分构成，新型双向减阻器由于其使用环境的特殊性，对轴承各部件均进行了大胆改型。（2）将保持架与外圈进行合并，使滚动体（滚珠）外露，从而代替外圈接触井壁，将管柱与井壁的面接触转变为点接触，内圈（新型双向减阻器本体，即芯轴）采用整体设计，提高工具的安全性。（3）在结构设计了脱离了常规轴承的设计要求，不密
封滚珠、不加润滑脂，使用修井液进行冷却润滑。
2.1.3技术参数
①有效长度605mm；②连接扣型：NC31，210×211（可根据修井钻具进行调整）；③保持架（固定环）外径为Φ141mm，工具最大外径为Φ153.2mm；④两端滚珠采用8等分设计，中部3排滚珠采用6等分设计；⑤滚珠直径为Φ32mm；
2.2大通道螺旋扶正器
水平井大都是直井段为Φ244.48mm大套管，水平段为Φ177.80mm套管，在施工时能满足下部套管要求只能使用小钻杆，但是在使用小钻杆时要想办法减小钻具的扰动及钟摆作用。大通道螺旋扶正器不仅可以减小钻具扰动，可以满足修井液循环上返的空间要求。
2.3防出套高效领眼铣锥
在水平段实施套管修复我们在直井段使用的普通铣锥极易出套，不能满足修套需求，领眼铣锥使用YD-3和YD-5碎合金和颗粒相间的方式布齿，每道水道宽度是修复带的1.5倍，可满足水平井反循环的要求，保证修复效果的同时也保证了下井工具的安全。
2.4地面正反循环快速转化三通
水平井在磨铣、冲砂过程中，经常需要正反循环切换，研制不停泵正反循环地面快速倒换装置能有效的提高施工速度，减小事故发生的几率。要求连接扣型与现场相匹配，压力等级达到35Mpa以上，满足作业要求。
3 结论
（1）在磨铣施工过程中，尽可能使用领眼工具和防出套工具，保护原井套管。（2）使用辅助工具，降低井壁的磨擦，提高扭矩和拉力传递效率。3）利用正反循环转换三通，提高冲砂效率，降低施工时卡钻风险。
参考文献
[1] 余贞友，钟国财，黄涛，联朝锐，汪剑武.水平井套损修复技术探索及应用[J].中国石油和化工标准与质量，2018（11）.