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多功能井下作业一体化工具的研制与应用

发表时间：2021/5/7 来源：《基层建设》2021年第1期作者：晁岳昌1 刘龙2 谢忠杰1 蒋松青1 郭选宝1

[导读] 摘要：在油田后期开发过程中，由于固井、采油及地层结构等因素的影响，常常会造成部分油水井的层间或管外窜通，从而使各种各种井下作业无法实现，严重影响到油田的开采速度和最终采收率。

        1.中原油田采油气工程服务中心河南濮阳 457001
        2.文卫采油厂准备大队河南濮阳 457001
        摘要：在油田后期开发过程中，由于固井、采油及地层结构等因素的影响，常常会造成部分油水井的层间或管外窜通，从而使各种各种井下作业无法实现，严重影响到油田的开采速度和最终采收率。而且，层间的窜通，会大大降低生产井的寿命。我们通过声幅测井找漏或封隔器找漏等手段找到漏点后，会通过循环法或挤入法对漏失段进行封堵。一般的封堵措施是下φ95mm套铣头至漏点以上，填砂保护下面的油层；上提至设计位置，配好堵剂，利用水泥车将堵剂替挤到设计位置，侯凝24-48h后下探灰面，起出挤堵管柱；下磨铣工具钻投挤堵井段后起出磨铣管柱，然后下Φ95mm套铣头冲洗至人工井底或设计深度，最后起出管柱通井投产。
        一、选题理由：堵漏需进行的工序多，比较繁琐，存在着进度慢、周期长、费用高的问题。
        确定漏失段后封堵的工艺一般由以下几个工序组成：
        1、下入Φ95mm套铣头冲洗至人工井底。
        2、上提Φ95mm套铣头至油层上界100m处填砂暂封盖油层进行保护。
        3、上提Φ95mm套铣头至漏失段100m处对漏失段配堵剂，并对漏失段封堵关井侯凝，侯凝24-48h后下探灰面并起出挤堵管柱。
        4、下入小于套管内径6-8mm钻堵剂工具（如磨鞋、钻头等工具），钻掉井内堵剂并按套管承压要求对挤堵段试压合格，起出钻堵剂工具。
        5、下入Φ95mm套铣头冲砂至人工井底，起出井内管柱。
        6、下入小于套管内径6-8mm套铣筒套铣至人工井底，清除挤堵段残余堵剂，起出套铣管柱。
        2019年1-12月期间，对文卫采油厂挤堵钻堵剂情况进行了调查，具体见下表：
        2019年度1-12月份对套漏井挤堵井次统计表

        通过表格可以看出，堵漏需进行的工序多，比较繁琐，存在着进度慢、周期长、费用高的问题。
        经统计，对漏失段封堵至少需要4趟工序才可完成封堵工艺。这样不仅生产周期长，费用高，在挤堵施工中还存在着极大的安全隐患，磨铣时操作不当还会造成工程事故，严重的致使油水井报废。针对这一问题，我们研制了一个减少挤堵工序的次数、安全可靠的套铣工具，缩短了施工周期，大大提高了生产时效和安全系数。
        二、多功能井下作业一体化工具概述
        1、结构用途：

        结构：主要由接头、导流槽、YD合金组成。
        用途：用以下挤堵钻具、挤堵剂、钻堵剂底、冲砂等工序一体化，以及清除井下管柱与套管之间的工具。
        2、工作原理
        用多功能井下作业一体化工具以下挤堵钻具、挤堵剂、钻堵剂底、冲砂等工序一体化，以及清除井下管柱与套管之间的工具。原理：工具中间设计成空心内腔，套铣头主体外壁及下端设置成导流槽，既满足打塞挤堵需要，又能让井筒内灰浆流出，还实现碎屑携带功能。并能通过钻具对一体化工具的加压、旋转，底部的YD合金可进行钻堵剂、灰塞及清理井下管柱与套管之间的各种脏物，且可以反循环冲砂施工。
        3、技术规范：外径×内径×长度（单位：mm）
        根据现场井筒规范来选择合适尺寸。
        三、现场应用
        1、使用多功能井下作业一体化工具的工序为：
        （1）、下入多功能井下作业一体化工具冲洗至人工井底。
        （2）、上提多功能井下作业一体化工具至油层上界100m处填砂暂封盖油层进行保护。
        （3）、上提管柱至漏失段100m处对漏失段配堵剂，并对漏失段封堵关井侯凝，侯凝24-48h后下探灰面。
        （4）、利用多功能井下作业一体化工具钻掉井内堵剂并按套管承压要求对挤堵段试压合格。
        （5）、继续冲砂至人工井底，起出井内管柱。
        （6）、下入小于套管内径6-8mm套铣筒套铣至人工井底，清除挤堵段残余堵剂，起出套铣管柱。
        从以上工序可以看出利用多功能井下作业一体化工具填砂、挤堵、磨铣、冲砂四道工序合为一体，减少了大量的起下作业，从而减轻了工人的劳动强度，缩短了施工周期；
        2、2019年6-8月期间，先后在明11、卫81c、明221和卫306等4口井试验成功，不仅大大缩短了作业时间，节约单井作业成本，还提高安全系数和钻进速度；
        3、经过计算，已经施工的四口井平均每口井施工周期10.7天；
        4、利用多功能井下作业一体化工具连续钻进140h，进尺720米后工具磨损率低。
        挤堵井统计表

        四、经济效益：
        工具加工成品费用：5000元；
        一口井3趟管柱节约费用：4万元左右；
        使用多功能井下作业一体化工具的4口井节约费用：16万元左右；
        采油厂年挤堵井大概20口，节约费用：20×4=80万元。
        五、社会效益
        （1）、缩短了施工周期，减少了作业占产时间；
        （2）、减少了作业费用支出，减轻了工人的劳动强度；
        （3）、提高了安全系数，减少了安全和工程事故的发生。
        六、结论：
        多功能井下作业一体化工具，底部由YD合金组成，磨铣时工具磨损率低，可以重复使用。减少施工工序，缩短了施工周期，提高了施工的安全系数，减轻了工人的劳动强度的同时也创造了很好的经济效益。
        参考文献：
        【1】张振顺.李秀竹.填砂挤堵一体化装置的研制与应用《石油机械2013年07期》.
        【2】李爱春.油井找漏打塞挤堵技术--在八面河油田北区修井作业中的应用.《江汉油田难采储量开发技术研讨会论文集（二）2007年》.
        作者简介：晁岳昌 1986年1月大专2008年毕业于中央广播电视大学从事井下作业高级技师      多功能井下作业一体化工具的研制与应用