王马龙
（中石化华北石油工程有限公司井下作业分公司 河南省 郑州市 450042）
摘要：连续油管在长水平井段施工时，由于长水平井的井壁与管柱本体的摩擦，会使管柱上的钻压被摩擦力抵消，形成自锁现象，导致无法继续水平段的推进，严重影响钻井的顺利开展，会造成周期延长和施工质量下降的问题。基于此，本文从机械振荡器的应用和新型金属降阻剂的应用两个方面分析连续油管长水平段防自锁技术，希望可以借此连续油管长水平井段施工的相关研究提供一定的参考。
关键词：连续油管；水平段；防自锁
引言：
当前我国的经济仍处于高速发展中，因此需要消耗大量的能源，为了满足油气勘探和开采的需求，长水平井的数量持续增长。但是长水平井的施工难度较大，特别是连续油管在长水平井段施工时，由于管柱本体的螺旋变形，它会和井壁摩擦，引起自锁的现象。当发生自锁后，连续油管无法继续前进钻井，严重影响油气的勘探和开采。以往为了解决连续油管长水平段自锁的问题，会采用水力振荡器和金属降阻剂，但是水力振荡器的泵注液体压力并不稳定，这就造成工具震荡频率不易调整的问题，防自锁的效果并不能达到预期的要求。另外，金属降阻剂在高温环境下发挥的作用也会受到影响。因此，本文探究机械振荡器和新型金属降阻剂在连续油管长水平段的应用，探究它们的具体应用效果。
1 机械振荡器的应用
振荡器通过振荡能够使管柱产生轴向的力，在力的作用下管柱会轴向振动，进而降低摩擦力对油管的影响，避免出现自锁的现象。水力振荡器是利用泵注的液体来产生轴向力，其运行和泵的稳定性有着直接关系，而且也会受到水平振荡器摆放位置的影响。因此，在具体的施工中，水力振荡器往往要不断的调整泵压和位置，影响施工的效率。但是机械振荡器是利用齿形的机械结构来讲旋转运动转变为轴向运动，借助弹性元件来形成冲击，运行较为稳定，而且适应性较强。
机械振荡器也是借助流体来使螺杆内的转子旋转，之后由宣传传动轴来带动冲计体的运动。在运行的过程中，机械振荡器的齿形是相互交错的，被冲击件通过弹性元件的蓄能来形成冲击。在机械振荡器的作用下，管柱会进行周期性的轴向振动，使井壁和管柱之间的静摩擦转变为动摩擦，解除连续油管的自锁问题，进而降低了摩擦力对水平段推进的影响。具体而言，机械振荡器的优势主要体现在以下几个方面：
（1）频率可调。机械振荡器的振荡频率是可调整的，它是借助齿轮来传动，因此调换齿数和齿形就能调整振荡频率，操作较为简单。另外，机械振荡器的振荡频率调节还可通过循环流量的调整来实现。
（2）振动稳定。机械振荡器的运行十分稳定，它属于纯机械运动，借助齿轮的啮合来实现周期运转，这就决定了其运行的稳定性较强。
（3）结构简单。机械振荡器的整体结构较为简单，而且零部件的更换也十分方便，更换和维修的成本较低，可节省企业的运行成本。
（4）工作寿命较长。机械振荡器的各结构件为硬质合金，运行过程中传动装置所承受的扭矩较小，所以其工作的寿命较长，能够增强水平段推进的稳定性。
（5）适应性强。机械振荡器对运行环境没有较大的要求，能够适应大多数的水平段推进需求，具有较广的应用范围。
2 新型金属降阻剂的应用
单纯的依靠机械振荡器很难彻底解决水平段推进的自锁问题，因此还需要借助金属降阻剂来降低井壁和管柱之间的摩擦，传统的金属降阻剂在高温环境中会其降阻效果会大打折扣。因此，为了解决这一问题，可采用新型的金属降阻剂。
新型的金属降阻剂成分主要为表面活性剂、改性植物油、消泡剂、金属缓蚀剂和温度稳定剂，通过增加温度稳定剂和表面活性剂，能够改善金属降阻剂在高温下的性能，而且其降阻效果也会优于传统的降阻剂。通过实验发现，新型的金属降阻剂可以适应最高140摄氏度的高温，而且不需要过高的浓度就可以实现降阻剂的效果。具体而言，新型金属降阻剂的优势主要体现在以下几个方面：
（1）高温性能较好。传统金属降阻剂的高温性能较差，当水平井钻井推进温度升高时，降阻剂的效果就会逐步降低。而新型的金属降阻剂能够克服这一问题，最高可适应140摄氏度的高温，有效提升了金属降阻剂的适用性。
（2）成本低。新型金属降阻剂在1%-5%的浓度就可实现较好的降阻效果，可有效降低45%以上的摩擦系数。因此在具体的钻井中，降阻剂的应用量会大幅度减小，这样就能缩减钻井的成本。
3 应用效果
应用效果新疆克拉玛依的玛十八井深普遍为5800米，在水平井钻井之处并没有使用机械振荡器前，由于水平段过长，夹角大于90°，油管下放至3500米时出现了自锁的问题。之后，采用了水力振荡器来进行振荡，同时加入了金属降阻剂，继续下放油管。但是在2952.31米时出现了连续的油管自锁问题，无法继续推进，严重影响了施工的进度与工期。为了解决油管的自锁的问题，新疆玛十八在3500米后加入了机械振荡器，泵压调整为40MPa，同时加入了浓度为1.4%的新型金属降阻剂，然后继续下放油管。从具体的应用情况来看，之后油管下放共穿过15个桥塞，顺利钻至井底且并未出现自锁的现象。
从具体的应用来看，机械振荡器和新型金属降阻剂切实发挥了作用，能够有效降低油管和井壁之间的摩擦力，保障油管的顺利下放。因此，在施工中油管在长水平井中的自锁问题得到了有效缓解，不仅能增加油管在长水平井中推进的速度，而且还能保障油管下放的质量，对于提升水平井段钻井的效率有着重要的作用。因此在近几年，我国很多长水平井段的施工都开始采用机械振荡器和新型的金属降阻剂，借此来保障施工的顺利进行。
4 结语
长水平井段的油管下放会发生自锁问题，严重影响油管的推进速度，而且还会增加施工的成本。在传统的应用中，借助水力振荡器和金属降阻剂来降低井壁和油管之间的摩擦力，虽然在一定程度上缓解了自锁的问题，但是取得的效果并不好。基于此，本文针对性的分析了机械振荡器和新型金属降阻剂的应用，并且结合实际情况探究了机械振荡器和新型金属降阻剂的效果。经过分析得出，机械振荡器和新型金属降阻剂不仅能够增加油管在长水平井中的推进深度，而且还能提升其推进的速度，对于长水平井短油管推进的施工的顺利开展有着积极的意义。
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