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1、修井铣锥的改进和应用尖钻头铣锥的研制一、前言：随着中原油田开发进入中后期，套管损坏加剧，套管腐蚀穿孔缩径、错断井逐年增加，给油田的高产、稳产持续发展带来了严重威胁，严重影响了井网恢复以及区块层系的综合治理，因此提高修井成功率尤为重要。二、课题来源 铣锥是大修井施工中的重要修套工具，用以解除卡阻，打开通道，扩径。作用原理是利用外齿铣鞋或硬质合金块、或钨钢粉堆焊的硬性，在钻柱转动旋转及钻压下，切屑、刮屑、钻磨，逐步将套管内腔的变形、套管皮、毛刺、飞边、水锈、水垢、水泥刮铣、钻铣干净，碎屑在施加一定泵压、排量被冲洗带至地面，从而解除卡阻，打通通道，达到扩径，恢复通径尺寸的作用，但是目前的修井铣锥存在
2、一定缺点。在采油三厂卫62井大修施工时，施工中途发现套管在深度：1793.35m套变，并吐岩屑填埋该深度以下井段，用108mm*0.35m的尖钻头对套变井段：1793.35m-1803.60m钻冲砂顺利通过，下108mm*1.0m铣锥对该井段扩铣修套时在深度1793.84m遇阻，改用下108mm*2.0m套铣筒套铣该井段，结果套铣出该井段套管皮，造成该井段套管缺失，损坏注采通道，最后不得不悬挂4in套管加固该井段。在采油三厂卫95-69井大修施工时，施工中途发现套管在深度：1850.17m套变，用110mm的尖钻头对井段：1850.17m-1955.25m钻冲砂顺利通过，下110mm*1.0m
3、铣锥对该井段扩铣修套时在深度：1850.17m遇阻，改用下82mm*0.3m的尖钻头+60.3mm反扣钻杆2根（起领眼作用）+110mm*2.0m加长铣锥+73mm反扣钻杆对该井段扩铣修套，在深度：1849.71m遇阻，修套未成功。结果造成领眼60.3mm反扣钻杆折断，钻杆及尖钻头落井。在没有改进铣锥之前通常用其它两种方法解决上述问题，一是下普通磨鞋磨铣落物或套管皮，也同样形成支点，造成对称轴旋转无进尺现象；二是下空心磨鞋或套铣筒，套铣套管皮，极容易造成切断突出套管皮造成套管开窗，套铣钻具铣出套管进入层，丢失井眼，修套失败。针对这种情况，我队在工程部技术室指导下成立公关小组，决定对修井铣锥进行
4、改造加工。三、传统修井铣锥的结构与缺点传统铣锥分长锥面铣锥和短锥面铣锥（或梨形磨鞋）两种形状。结构有三部分组成，1：接头，2：铣锥本体，3：YD合金两部分组成。在施工现场应用尖钻头打通道施工时，经常遇到施加一定的钻压、转速、压井液循环的情况下，尖钻头能打通通道钻具能顺利通过通道，在下同样规范的铣锥扩铣同一井段套管时不能通过，发生泵压升高、钻盘回力减小、无进尺的情况，起出铣锥发现锥尖磨损，水眼外胀，分析原因是套管皮回弹套管恢复缩径，套管皮顶住了铣锥锥尖水眼部位，形成支点，造成对称轴旋转，达不到修套目的。四、改进方案通过分析原因是铣锥没有尖钻头的嵌入作用和旋转外胀分离作用，应该把尖钻头的这个作用加
5、在铣锥上，铣锥通过结构改进，可以有效地克服落物或套管皮形成支点，避免造成修套时的无功作业，扩铣修套受挫，提高工具利用率，加快修井进度，提高修井成功率。改进大方法是把合适规范的铣锥（根据现场套管情况选者），用气焊先切割掉铣锥锥尖10mm-15mm，然后从铣锥割断处起切割出35mm宽的镶嵌槽至圆锥与圆柱变更线终止，再在终止处以上20mm旋转90度处找出两点，也就是在欲镶焊的钢板面中线上方，切割出与中心线成45度角、直径20mm的水眼，割取长度20mm厚度30mm宽度不大于铣锥最大外径的钢板，切割出钻头尖，铺焊YD合金块或渗钨钢粉处理，镶焊于镶嵌槽内做铣锥尖。五、改进的修井铣锥结构与优点改进后的修井
6、铣锥同样有长锥面和短锥面（或梨形磨鞋）两种形状。结构有四部分组成，1：接头，2；铣锥本体，3：YD合金两部分组成，4：尖钻头体。改造后的铣锥同时具备尖钻头和铣锥的两个功能，一是具有尖钻头的嵌入作用和旋转外胀分离作用，有利于打通道，让钻具通过；二是具有铣锥的磨铣、扩铣作用达到扩展通道的作用，磨铣掉回弹的套管皮，有效克服普通铣锥扩铣修套时套管皮回弹阻塞通道，避免了套管皮顶住铣锥锥尖水眼部位形成支点，造成对称轴旋转，造成无功作业。改进后的尖钻头铣锥结构紧凑，易加工，成本低廉，操作方法等同于普通尖钻头或铣锥的操作方法。六、工具图纸铣锥改造后结构图铣锥改造前结构图YD合金YD合金铣锥本体铣锥本体接头接头
7、钻头尖七、改进的修井铣锥应用情况(新卫305-9井)1.基本数据：完井日期2002.09.24投产日期2002.09完钻井深2906.0m人工井底2885.00m井 别油井最大井斜16.4/192.3/2608m生产层位三中7、S三下4生产井段2778.3m-2849.4m2.修前状况： 2008.5检泵时下95mm套铣头在2413.57m遇阻，套铣无进尺，无法采取堵水措施。3.地质要求：3.1 起出原井全部管柱；3.2 大修胀套，打通道；3.3严格按照作业标准施工，做好井控防喷和安全环保工作。4.修前井身结构图： 新卫305-9井管柱图（单位：m） 油管扶正器（8个）1478.56 2162
8、.7444mm长泵（带泄油管） 2179.61 阴极保护器 2207.38 阴极保护器 2225.85 双层筛管 2245.28 丝堵2263.30 套铣遇阻2413.572778.30S三中7S三下7 2849.40 人工井底 2885.005.施工步骤：5.1起原井管柱：起甩28mm光杆1根+25mm抽油杆101根+22mm抽油杆118根+19mm抽油杆51根+44mm活塞1件；起甩73mm油管237根、扶正器8件、44mm泵1件、阴极保护器2件、双层筛管1件、丝堵1件。5.2打印：下112mm铅模1次+73mm内平反扣钻杆251根+方钻杆，打印深度2404.79m，铅模底面印痕为，一侧被
9、刮切，长轴112mm短轴98mm分析为套管破漏变形。（见照片）从打印情况分析该井套管状况和卫62井、卫95-69井情况有相同之处，我们决定采用尖钻头铣锥扩铣修套。5.3修套：下106mm-112mm尖钻头铣锥4次+73mm内平反扣钻杆251根+方钻杆，用密度1.0g/cm3清水正循环扩铣修套，扩进钻杆49单根，井段：2404.97m-2874.99m。5.4通井：下112mm*2.15m通井规通井至深度 2874.99m，起出通井管柱，通井规完好。八、结论尖钻头铣锥在新卫305-9井通过验证应用，能有效克服套破井套管皮对铣锥的阻挡影响，既达到了找通道、打通道的作用又达到了修通道的作用，取得良好经济效益和社会效益，达到工具改进目的。因此改进后的尖钻头铣锥是目前修套施工中，较理想的工具之一。九、经济效益分析 尖钻头铣锥在该井的成功运用，提高了工序有效率，加快了该井的施工进度，提高了修井成功率，仅用12天修复该井，节约施工周期8天，创产值8天*1.5万/天=12万元。修前产液量34.2吨，产油2.9吨，修后产液49.2吨，产油5.0吨，修后累计增产原油2.1吨/天*317天（2009年2月18日-2009年12月31日）=665.7吨，经济效益：665.7吨*2000元/吨=133140元。十、附照片铅模照片：
