彭芳亮
中国石油大港油田分公司第五采油厂 天津 300450
摘要：大港油田在水平井开发过程中由于多种原因造成水平井需要进行大修作业处理。本文从水平井大修原因和难点分析入手，系统介绍了水平井大修工具和管柱设计，形成了适宜于大港油田水平井的大修技术，满足了油田水平井开发要求。
关键词：大港油田；水平井大修技术
1冀东油田水平井大修原因分类
1.1井内管柱卡造成大修
这部分井数量占水平井大修井总数的80％，按遇卡管柱类型分为以下5类。
（1）防砂管卡
油田水平井投产初期，完井方式主要是射孔完井，尤其是出砂问题非常严重的区块，生产过程中绝大部分井需采取防砂措施，主要防砂工艺是挂滤砂管防砂工艺。水平井下入防砂管柱生产一段时间后，由于防砂管柱堵塞，需打捞防砂管柱，但部分井由于防砂管与套管环空间距小，沉积时间较长并压实，造成防砂管卡。
（2）射孔枪卡
射孔枪砂卡的主要原因是射孔后，油气通道打开，在测压力恢复或放喷的过程中，地层
砂进入油套环空造成炮枪砂卡。
（3）作业施工管柱卡
作业或油井生产过程中，由于水平井其造斜段斜角变化率较大以及地层、施工等原因，
造成管柱卡。
（4）电泵管柱卡
因井筒、地层或管柱等多种原因，造成电泵管柱卡。
1.2井内复杂落物造成大修
水平段封隔器或桥塞上有水泥塞和电缆皮碎屑，或者是水平段不能实现打捞落井的电泵
卡子、封隔器胶皮落井小修工艺无法完成，需要用大修来处理。按照井内的落物类型分类，有以下三种：
(1)管类落物。这类落物包括遇卡的油管、钻杆、防砂管、各种管类工具等，目前打捞的绝大部分是这类落物。
(2)小件落物。这类落物主要包括落井的电缆卡子、封隔器胶皮等落物。
(3)复杂落物。包括遇卡的电泵管柱、水泥卡的防落物管柱以及遇卡的封隔器等。
2 水平井大修的技术难点分析
水平并的井眼轨迹同油层的走向基本一致，水平段的井斜角达到86°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，致使水平段的落物、形态由于重力的作用，处于套管的低部位，造成打捞工具、打捞管柱状态发生变化，作业时井口施加的扭矩和拉力很难传递到水平段鱼顶位置，常规打捞解卡措施无法实施。
常规打捞工具通过地面和现场试验发现，在水平段打捞成功几率低，打捞遇卡后不能顺利退出，打捞成功后起打捞管柱落鱼易脱落。因井眼轨迹和井内落物靠近低部位，采取磨、套铣等工艺时，地面的扭矩很大，环空缝隙小，磨套铣工具易“吃”套管。因此，要完成水平井水平段打捞懈卡，实现磨、套铣工艺，必须对打捞工具、解卡力的施力方式和管柱进行设计和改进
3油田水平井大修工具研究与改进
3.1打捞工具的设计与改进
水平井大修工具必须具备如下的特点：一是打捞工具在水平殷能实现正常的打捞：二是
打捞工具必须可以完成倒扣施工；三是打捞后提不动、倒不开的情况下能够实现顺利退出；
四是打捞成功后落物不易脱落。
根据以上四点要求，设计完成了提拉式可倒扣捞矛：在提拉式可退捞矛的基础上设计了提拉式可倒扣捞矛，提拉筒内下弹簧使捞矛始终处于打捞状态，捞矛杆上设有限位键与捞矛卡瓦配合可实现倒扣施工。当现场打捞需倒扣时，转动钻具带动遇卡管柱转动，实现倒扣；当扭矩过大，倒扣无法倒开时，上提钻具使捞矛承受载荷大于许用载荷．实现捞矛退出。
提拉式倒扣捞矛改变了打捞作业的退出方式，捞矛退出后，井内不留任何的工具配件，不影响下部作业，避免了大修施工的复杂化。
3.2检测工具的改进
（1）通井规的改进
水平井通井，对常规的通井规进行改进。采用带收口的橄榄形通井规通井，外径小于套
管最小通径6～8mm，下部收口10mm以上t底角大干70。。
（2）铅模的改进
铅模作为探测井下落鱼鱼顶状态和套管情况的一种常规用工具，具有简单、易制作、费
用较低的特点，通过分析铅模底部和边部的印痕，可以比较清楚地反映出鱼顶的位置、形状、套管变形情况等，进而确定下步的技术措施。常规铅模由接箍、拉筋，铅体组成，铅本体较软，易脱落造成井内事故的复杂化；铅体长．在水平段起下时磨损较大，铅模边部所反映的情况不能较真实的反映井内的情况。
针对水平井的特点，设计了水平井防脱铅模，在常规铅模的基础上，增加铅体保护套，套内壁设螵旋槽，拉筋叉进行了改进，浇注后前体高于保护套10～15mm，铅体与拉筋、壳体的连接更为牢靠，防止由于井下斜度大，造成铅体的强烈磨损或脱落，既能检测鱼顶，又能验证套管的情况，也适用于普通井施工。
3.3磨套铣工具的选择与改进
在水平井井下复杂情况处理过程中，通过磨套铣钻工艺可以处理复杂卡埋事故、复杂落
物、修整鱼顶、套铣环空，作为下一步处理的过渡工序或直接处理工艺，是处理井内复杂井
况的关键技术。
（1）磨套铣钻工具的选择
水平井水平段井况变化比较大，磨鞋、套铣鞋、钻头等工具贴近套管的低边工作，因此，在水平段使用磨铣、套铣鞋、钻头等工具，其侧面不能有硬质合金，磨鞋、套铣鞋边部的硬质合金应小于其本体，防止工具在旋转作业过程中损伤套管。
由于磨鞋、套铣鞋等工具的外径大于适用钻杆的外径，因此，在磨鞋、套铣鞋、钻头以上相应位置应配备一定量的扶正器，保证钻磨铣工具与井内的套管内壁处于近垂直状态。处理砂卡外径较大的防砂管，考虑到井内肪砂管外径大、长度小、每一根防砂管自带扶正器等因素，下入套铣管的足寸应在充分考虑滤砂管长度、井眼轨迹的基础上，内径大于防砂管外径1～2mm，外径小于套管内径4～6mm为宜。因防砂管外径大以及扶正器的影响，常规套铣管无法解决，因此应选取薄壁、柔韧性好的套铣管。
处理炮枪、油管等外径较小的砂卡管柱，选用的套铣管应结合井眼轨迹和井内落物单节
长度综合考虑。
对于分级注水泥滤砂管完井的水平井钻盲板施工，根据分级注水泥工具的结构和特点，优选六棱钻头作为钻铣工具。现场实践证实，六棱钻头底部铺YD焊料的颗粒越大，对于橡胶件和铸铝的切削能力就越强，一般选择6～9mm。
（2）施工参数的确定
通过长时间实践和摸索，水平井磨铣和钻铣的过程中施工的排量是晟重要的参数。施工
排量决定了钻屑能否顺利地返排，避免形成钻屑床，能否避免卡钻危险。因此，水平井的磨
套铣作业，应在满足施工排量的前提下，根据井内工具的情况、钻具的情况、返出物的情况
综合考虑钻压、泵压等施工参数。现场实践证实：在51/2in套管内作业，排量400L／min以
上，在7ln套管内作业，施工排量在700～800 L/min，可以满足施工要求。
3.4挟正器的改进
水平井在磨铙、套铣和钻具的过程中，由于水平井的井眼轨迹的特点，在并斜大于60。
的大斜度段和水平段，钻具在套管内旋转，会造成对井内套管和钻具本身的磨损，因扭矩
大，对钻具的损伤也非常大，为减少和避免上述的缺点，设计了专用棍子扶正器。棍子扶正器工作特点是：在钻具旋转的过程中，扶正体不转动，内部的芯轴转动．起到了扶正、减少钻具和套管的磨损、降低扭矩的作用。
棍子扶正器有直槽型和螺旋槽型，根据实际起下作业过程中扶正器磨损较大的情况，对棍子扶正器进行了改进，在扶正器的最大位置镶嵌了硬质合金棒，起到了保持扶正体外径的目的。
3.5小井眼钻具和工具的配套
在配套完成27/8in正反扣18。斜坡钻杆和相关工具的基础上，根据油田水平井井身结构的特点，配套完成2in反扣18。斜坡钻杆和相关的打捞、磨铣工具，为小井眼大修的顺利开展打下了基础。
4结语
随着水平井钻井技术的不断发展，必将带动水平井大修技术的不断发展，我们将不断加快水平井大修新技术、新工艺、新工具的研究和使用，为油田发展作出贡献。