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1、磨铣及钻塞技术磨铣及钻塞技术 主讲人:王德金主讲人:王德金联系电话:联系电话:1589571072915895710729Email:Email:YOUR SITE HERE目目 录录第一部分磨铣技术第一部分磨铣技术引言引言1 1、磨鞋的概念与对象、磨鞋的概念与对象2 2、磨鞋的作用与分类、磨鞋的作用与分类3 3、磨铣操作、磨铣操作4 4、异常情况的处理、异常情况的处理5 5、磨鞋常见故障、磨鞋常见故障6 6、磨铣参数的选择、磨铣参数的选择7 7、磨铣操作要求、磨铣操作要求8 8、磨铣施工实例分析、磨铣施工实例分析YOUR SITE HERE目目 录录第二部分套铣技术第二部分套铣技术引言引言1
2、 1、套铣的概念、套铣的概念2 2、铣鞋的作用与分类、铣鞋的作用与分类3 3、套铣筒的作用与分类套铣筒的作用与分类4 4、套铣工艺、套铣工艺5 5、套铣施工实例分析、套铣施工实例分析第三部分钻塞技术第三部分钻塞技术1 1、常用钻塞工具、常用钻塞工具2 2、螺杆钻具的结构及工作原理、螺杆钻具的结构及工作原理3 3、螺杆钻具工作特性、螺杆钻具工作特性4 4、螺杆钻具分类及应用、螺杆钻具分类及应用5 5、螺杆钻具使用方法及注意事项、螺杆钻具使用方法及注意事项YOUR SITE HERE在复杂事故井的处理中,经常遇到鱼顶破碎、形状复杂、在复杂事故井的处理中,经常遇到鱼顶破碎、形状复杂、落物卡死或被埋等
3、多种复杂情况。作为下一步处理的过渡工序落物卡死或被埋等多种复杂情况。作为下一步处理的过渡工序或直接处理工艺,必须借助于钻、磨、铣工具来进行处理。所或直接处理工艺,必须借助于钻、磨、铣工具来进行处理。所谓谓“铣磨工具铣磨工具”, ,是指各种类型的铣鞋和磨鞋。当落鱼被卡死在是指各种类型的铣鞋和磨鞋。当落鱼被卡死在井内井内, ,用任何打捞工具都不能解卡时用任何打捞工具都不能解卡时, ,就要用铣磨工具将落鱼被就要用铣磨工具将落鱼被卡部分铣磨掉卡部分铣磨掉, ,或将卡在落鱼周围的障碍物铣磨掉或将卡在落鱼周围的障碍物铣磨掉, ,使故障得以使故障得以解除。从某种意义上说解除。从某种意义上说, ,铣磨工具是处
4、理复杂事故的最后手段。铣磨工具是处理复杂事故的最后手段。因此因此, , 磨铣能否取得成效,关键在于工具的选择是否合理,操磨铣能否取得成效,关键在于工具的选择是否合理,操作方法是否得当,对井下异常情况的判断是否准确,采取的措作方法是否得当,对井下异常情况的判断是否准确,采取的措施是否及时和具有针对性。施是否及时和具有针对性。引言引言第一部分第一部分 磨铣技术磨铣技术YOUR SITE HERE1 1、磨铣的概念及对象、磨铣的概念及对象什么是磨铣什么是磨铣 用底部或侧面镶焊有硬质用底部或侧面镶焊有硬质合金的工具压住落鱼,以动力合金的工具压住落鱼,以动力钻具或地面转盘为动力,通过钻具或地面转盘为动力
5、,通过旋转管柱带动工具转动,在钻旋转管柱带动工具转动,在钻压的作用下切削磨碎落鱼或压的作用下切削磨碎落鱼或或或将卡在落鱼周围的障碍物铣磨将卡在落鱼周围的障碍物铣磨掉掉, ,使故障得以解除使故障得以解除一种方法。一种方法。 YOUR SITE HERE磨铣的对象磨铣的对象 磨铣分为正面磨铣和侧向磨铣。其磨铣的对象磨铣分为正面磨铣和侧向磨铣。其磨铣的对象主要有:水泥塞、各种水垢、盐结晶、套管卷边和毛主要有:水泥塞、各种水垢、盐结晶、套管卷边和毛刺、变形套管(打通道)、套管开窗(段铣)、井下刺、变形套管(打通道)、套管开窗(段铣)、井下落物、井下工具(如可钻桥塞、浮箍浮鞋等)等。落物、井下工具(如可
6、钻桥塞、浮箍浮鞋等)等。 1 1、磨铣的概念及对象、磨铣的概念及对象YOUR SITE HERE2 2、磨鞋的作用及分类、磨鞋的作用及分类由于磨铣对象存在多种形态,被磨物的性能差异较大,由于磨铣对象存在多种形态,被磨物的性能差异较大,有强度较低的水泥塞,也有强度较高的金属物,甚至还有强度有强度较低的水泥塞,也有强度较高的金属物,甚至还有强度很高的合金钢,为了提高磨铣效率,广大修井工作者经过多年很高的合金钢,为了提高磨铣效率,广大修井工作者经过多年的探索,开发出多种多样的磨铣工具,在磨铣施工时必须根据的探索,开发出多种多样的磨铣工具,在磨铣施工时必须根据具体情况选用合适的工具。磨铣工具按其外形可
7、分为平底磨鞋、具体情况选用合适的工具。磨铣工具按其外形可分为平底磨鞋、凹面磨鞋、梨形磨鞋、环形磨鞋(套铣鞋)、尖钻头、牙轮钻凹面磨鞋、梨形磨鞋、环形磨鞋(套铣鞋)、尖钻头、牙轮钻头、头、PDCPDC钻头、领眼磨鞋、裙边磨鞋、多刃磨鞋等。按耐磨合钻头、领眼磨鞋、裙边磨鞋、多刃磨鞋等。按耐磨合金的镶嵌不同又可分为铣鞋和磨鞋。金的镶嵌不同又可分为铣鞋和磨鞋。 YOUR SITE HERE2 2、磨鞋的作用及分类、磨鞋的作用及分类用途:用途:平底磨鞋是用底面所堆焊的平底磨鞋是用底面所堆焊的YDYD合金或耐磨材料去磨研合金或耐磨材料去磨研井下落物的工具,如磨碎钻杆钻具等落物。井下落物的工具,如磨碎钻杆钻
8、具等落物。 平底磨鞋平底磨鞋结构:结构:平底磨鞋由磨鞋本体及所堆焊的平底磨鞋由磨鞋本体及所堆焊的YDYD合合金或其他耐磨材料组成。如图。金或其他耐磨材料组成。如图。 磨鞋本体有两段圆柱体组成。小圆柱体上部磨鞋本体有两段圆柱体组成。小圆柱体上部是钻杆扣,同钻柱相连;大圆柱体底面和侧面是钻杆扣,同钻柱相连;大圆柱体底面和侧面有过水槽,在底面过水槽间焊满有过水槽,在底面过水槽间焊满YDYD合金或其他合金或其他耐磨材料。磨鞋体从上至下有水眼。水眼可做耐磨材料。磨鞋体从上至下有水眼。水眼可做成直通式和旁通式两种。成直通式和旁通式两种。YOUR SITE HERE2 2、磨鞋的作用及分类、磨鞋的作用及分类
9、操作注意事项操作注意事项:(1 1)下钻速度不宜太快。(下钻速度不宜太快。(2 2)作业)作业中不宜停泵。(中不宜停泵。(3 3)如果出现单点长期无进尺,应分析原因,采)如果出现单点长期无进尺,应分析原因,采取措施,防止磨坏套管。(取措施,防止磨坏套管。(4 4)对活动鱼顶不以宜使用,以防止)对活动鱼顶不以宜使用,以防止磨鞋带动落鱼向井底钻进,或损坏下面落鱼。磨鞋带动落鱼向井底钻进,或损坏下面落鱼。平底磨鞋平底磨鞋图示为高效平底磨鞋。该磨鞋在不同部位镶嵌图示为高效平底磨鞋。该磨鞋在不同部位镶嵌了硬质合金,使易受损部位得到加强,提高了磨了硬质合金,使易受损部位得到加强,提高了磨鞋的使用效果。针对
10、桥塞、落井磨鞋磨铣时,磨鞋的使用效果。针对桥塞、落井磨鞋磨铣时,磨鞋内部均布鞋内部均布20-3020-30个合金柱,使之产生类似牙轮个合金柱,使之产生类似牙轮式的冲击效果,将落物上的碳化钨颗粒强行从铜式的冲击效果,将落物上的碳化钨颗粒强行从铜钎料中剥离。钎料中剥离。YOUR SITE HERE2 2、磨鞋的作用及分类、磨鞋的作用及分类用途:用途:凹面磨鞋可用于磨削井下落物以及其他不稳定落物。凹面磨鞋可用于磨削井下落物以及其他不稳定落物。如钢球、螺栓、螺母、炮垫子、钻杆、牙轮等。由于磨鞋底面如钢球、螺栓、螺母、炮垫子、钻杆、牙轮等。由于磨鞋底面是凹面,在磨削过程中罩住落鱼,迫使落鱼聚集在切削范围
11、之是凹面,在磨削过程中罩住落鱼,迫使落鱼聚集在切削范围之内而被磨碎,由洗井液带出地面。内而被磨碎,由洗井液带出地面。 凹面磨鞋凹面磨鞋结构:结构:凹面磨鞋的底面为凹面磨鞋的底面为5 53030凹凹面角,其上有面角,其上有YDYD合金或其他耐磨材料,合金或其他耐磨材料,其余结构与平面磨鞋相同。如图其余结构与平面磨鞋相同。如图8-98-9所示。所示。 YOUR SITE HERE2 2、磨鞋的作用及分类、磨鞋的作用及分类 注意事项注意事项:(:(1 1)在磨削较长落物时(如钻杆、钻铤等),)在磨削较长落物时(如钻杆、钻铤等),容易出现固定部位磨削,当容易出现固定部位磨削,当YDYD合金和耐磨材料全
12、部磨损后,落合金和耐磨材料全部磨损后,落物进入工具本体,形成落物与本体之间的摩擦,使泵压上升无物进入工具本体,形成落物与本体之间的摩擦,使泵压上升无进尺,扭矩下降。此时应上提钻具再轻压,改换磨削的位置。进尺,扭矩下降。此时应上提钻具再轻压,改换磨削的位置。(2 2)旁通式水眼容易被泥沙堵死,影响井下作业。除下井前)旁通式水眼容易被泥沙堵死,影响井下作业。除下井前检查外,在下井过程应分段洗井,一般为检查外,在下井过程应分段洗井,一般为400m400m洗一次井。洗一次井。 凹面磨鞋凹面磨鞋YOUR SITE HERE2 2、磨鞋的作用及分类、磨鞋的作用及分类平底磨鞋依其底面上平底磨鞋依其底面上YD
13、YD合金,和耐磨材料在钻压的作用下,合金,和耐磨材料在钻压的作用下,吃入并磨碎落物,磨削随循环洗井液带出地面。吃入并磨碎落物,磨削随循环洗井液带出地面。 平底、凹面磨鞋工作原理平底、凹面磨鞋工作原理操作方法:(操作方法:(1 1)下井前检查钻杆丝扣是否完)下井前检查钻杆丝扣是否完好,水眼是否畅通,好,水眼是否畅通,YDYD合金或耐磨材料不得超合金或耐磨材料不得超过本体直径。过本体直径。 (2 2)将平底磨鞋连接在工具最下端下井。)将平底磨鞋连接在工具最下端下井。(3 3)下至鱼顶以上)下至鱼顶以上2 23m3m,开泵冲洗鱼顶。,开泵冲洗鱼顶。待井口返出洗井液流平稳后,启动转盘慢慢下待井口返出洗
14、井液流平稳后,启动转盘慢慢下放钻具,使其接触落鱼进行磨削。放钻具,使其接触落鱼进行磨削。YOUR SITE HERE2 2、磨鞋的作用及分类、磨鞋的作用及分类领眼磨鞋可用于磨削有内孔,且在井下处于不定而晃动的落领眼磨鞋可用于磨削有内孔,且在井下处于不定而晃动的落物,如钻杆、钻铤、油管等。物,如钻杆、钻铤、油管等。 领眼磨鞋领眼磨鞋领眼磨鞋由磨鞋体,领眼锥体或圆柱体两部领眼磨鞋由磨鞋体,领眼锥体或圆柱体两部分组成。磨鞋体上部为钻杆母扣与钻柱相连,分组成。磨鞋体上部为钻杆母扣与钻柱相连,下部是直径较大的圆柱体,其底面加焊下部是直径较大的圆柱体,其底面加焊YDYD合金合金或耐磨材料。由于底面平凹不同
15、,故有平底领或耐磨材料。由于底面平凹不同,故有平底领眼磨鞋和凹面领眼磨鞋之分。底面中央安装一眼磨鞋和凹面领眼磨鞋之分。底面中央安装一锥体或圆柱体,起着导向固定鱼顶的作用。磨锥体或圆柱体,起着导向固定鱼顶的作用。磨鞋体锥体或圆柱体有水眼,水眼也可做成旁通鞋体锥体或圆柱体有水眼,水眼也可做成旁通式。另外,在平底或凹面加焊的式。另外,在平底或凹面加焊的YDYD合金间留合金间留2 24 4个过水槽,以保证循环畅通。个过水槽,以保证循环畅通。YOUR SITE HERE2 2、磨鞋的作用及分类、磨鞋的作用及分类梨形磨鞋可用来磨削套管较小的局部变形,修整在下钻过程梨形磨鞋可用来磨削套管较小的局部变形,修整
16、在下钻过程中各种工具将接箍处套管造成的卷边及射孔时引起的毛刺、飞中各种工具将接箍处套管造成的卷边及射孔时引起的毛刺、飞边,清理滞留在井壁上的矿物结晶及其它坚硬的杂物等,以恢边,清理滞留在井壁上的矿物结晶及其它坚硬的杂物等,以恢复通径尺寸。复通径尺寸。 梨形磨鞋梨形磨鞋梨形磨鞋由磨鞋本体和焊接在其上的梨形磨鞋由磨鞋本体和焊接在其上的YDYD合金组成。磨鞋本体合金组成。磨鞋本体上部是钻杆母扣同钻具相连接,下部是一段锥体,中部是一段上部是钻杆母扣同钻具相连接,下部是一段锥体,中部是一段圆柱。圆柱体上有扶正块,以防作业中严重磨铣套管内壁。沿圆柱。圆柱体上有扶正块,以防作业中严重磨铣套管内壁。沿轴向有轴
17、向有3 35 5个过水槽。本体从上到下有直通式或者旁通式水眼,个过水槽。本体从上到下有直通式或者旁通式水眼,以保证洗井畅通。本体上除过水槽及水眼处均堆焊很厚一层以保证洗井畅通。本体上除过水槽及水眼处均堆焊很厚一层YDYD合金,焊后略成梨形而得名。合金,焊后略成梨形而得名。YOUR SITE HERE2 2、磨鞋的作用及分类、磨鞋的作用及分类工作原理:工作原理:梨形磨鞋依靠前锥体上的梨形磨鞋依靠前锥体上的YDYD合金合金铣切突出的变形套管内壁和滞留在套管内壁上铣切突出的变形套管内壁和滞留在套管内壁上的结晶矿物及其它杂质。其圆柱部分起定位扶的结晶矿物及其它杂质。其圆柱部分起定位扶正作用,铣下碎屑由
18、洗井液上返带出地面。正作用,铣下碎屑由洗井液上返带出地面。 梨形磨鞋梨形磨鞋YOUR SITE HERE2 2、磨鞋的作用及分类、磨鞋的作用及分类用以修整略有弯曲或轻度变形的套管、修整下衬管时遇阻的用以修整略有弯曲或轻度变形的套管、修整下衬管时遇阻的井段和用以修整断口错位不大的套管断脱井段。当上下套管断井段和用以修整断口错位不大的套管断脱井段。当上下套管断口错位不大于口错位不大于40mm40mm时,可用以将断口修直,便于下步工作顺利时,可用以将断口修直,便于下步工作顺利进行。进行。 柱形磨鞋柱形磨鞋柱形磨鞋实质是将梨形磨鞋的圆柱体部分加长的磨鞋,其柱柱形磨鞋实质是将梨形磨鞋的圆柱体部分加长的磨
19、鞋,其柱体部分可以加长到体部分可以加长到0.50.52.5m2.5m。YOUR SITE HERE2 2、磨鞋的作用及分类、磨鞋的作用及分类注意事项:注意事项:下钻速度应在下钻速度应在1 12m/min2m/min之内。有水刹车设备之内。有水刹车设备的应挂水刹车下钻,切忌快速下钻。其害处一会将磨削合金碰的应挂水刹车下钻,切忌快速下钻。其害处一会将磨削合金碰坏及损伤套管,二在发生突然遇阻时会形成卡钻事故,而且难坏及损伤套管,二在发生突然遇阻时会形成卡钻事故,而且难于处理。下至磨铣井段以上于处理。下至磨铣井段以上2 23m3m开泵洗井,待洗井液返出及开泵洗井,待洗井液返出及泵压正常后,方能加压进行
20、磨削,洗井液上返速度不低于泵压正常后,方能加压进行磨削,洗井液上返速度不低于32m/min32m/min。磨铣时钻压不能超过。磨铣时钻压不能超过10kN10kN,应采用低压快转慢放的,应采用低压快转慢放的操作方法。磨铣过程中若发现扭矩增加,应及时上提钻具再进操作方法。磨铣过程中若发现扭矩增加,应及时上提钻具再进行慢放重磨。行慢放重磨。 柱形磨鞋柱形磨鞋YOUR SITE HERE2 2、磨鞋的作用及分类、磨鞋的作用及分类结构:结构:复式铣锥由四级不同锥度的复式铣锥由四级不同锥度的锥体组成。最下一级是锥体头部,锥度锥体组成。最下一级是锥体头部,锥度2020-30-30,具有底部切削刃,其作用,具
21、有底部切削刃,其作用是引导铣锥前进,防止铣锥提前滑出套是引导铣锥前进,防止铣锥提前滑出套管。第二段锥度管。第二段锥度6 6-10-10,刀刃长度最,刀刃长度最长,是磨铣套管的主要工作段。第三段长,是磨铣套管的主要工作段。第三段锥体斜度与斜向器斜度基本相同,其作锥体斜度与斜向器斜度基本相同,其作用是扩大窗口。最上一段锥度为零,主用是扩大窗口。最上一段锥度为零,主要作用是修整窗口。要作用是修整窗口。 复式铣锥复式铣锥YOUR SITE HERE2 2、磨鞋的作用及分类、磨鞋的作用及分类随着油田开发的不断深化,事故的类型越来越复杂,针对随着油田开发的不断深化,事故的类型越来越复杂,针对这些事故开发的
22、铣磨类工具品种也相应多样化。这些事故开发的铣磨类工具品种也相应多样化。其它铣磨鞋其它铣磨鞋YOUR SITE HERE2 2、磨鞋的作用及分类、磨鞋的作用及分类其它铣磨鞋其它铣磨鞋领眼楔形铣锥是用来套管打通道(领眼楔形铣锥是用来套管打通道( 30 305050通径)专用通径)专用工具。工具。锥形铣锥是用来套管打通道的专用工具。锥形铣锥是用来套管打通道的专用工具。YOUR SITE HERE3 3、磨、磨 铣铣 操操 作作当当磨磨鞋鞋下下至至鱼鱼顶顶以以上上5m5m处处,应应开开泵泵循循环环30min30min以以上上,然然后后启启动动转转盘盘,缓缓慢慢下下放放管管柱柱,开开始始磨磨铣铣时时应应
23、以以较较小小的的钻钻压压、较较慢慢的的转转速速试试磨磨落落鱼鱼,待待磨磨铣铣工工况况稳稳定定后后,再再根根据据井井下下情情况况适适当当的的增增加加钻钻压压、提提高高转速。转速。YOUR SITE HERE3 3、磨、磨 铣铣 操操 作作在在整整个个磨磨铣铣过过程程中中都都应应该该像像一一位位老老中中医医与与人人诊诊病病一一样样采采用用“望望、闻闻、问问、切切”的的方方式式,即即眼眼睛睛时时刻刻盯盯着着指指重重表表,掌掌握握钻钻压压变变化化;耳耳朵朵听听着着发发动动机机声声音音和和井井下下传传来来的的异异常常响响声声;随随时时了了解解泵泵压压变变化化及及出出口口返返出出情情况况,判判断断钻钻压压
24、的的高高低低与与否否;在在磨磨铣铣全全过过程程必必须须一一手手扶扶刹刹把把、一一手手扶扶转转盘盘离离合合器器操操作作手手柄柄,及及时时应应对对蹩蹩钻钻、跳跳钻钻、憋憋泵泵等等异异常常状状况况。尤尤其其是是在在磨磨铣铣无无进进尺尺时时,决决不不能能把把刹刹车车一一刹刹,随随它它慢慢慢慢磨磨,自自己己坐坐在在一一边边休息。休息。YOUR SITE HERE4 4、异常情况的处理异常情况的处理 在在磨磨铣铣过过程程中中,发发生生不不正正常常情情况况时时应应及及时时分分析析原原因因,不不能能盲盲目目施施工工。如如泵泵压压突突然然升升高高或或憋憋泵泵,就就要要立立即即上上提提钻钻具具,一一直直提提到到泵
25、泵压压恢恢复复正正常常为为止止,这这是是环环空空碎碎屑屑太太多多的的现现象象,应应停停止止钻钻进进,循循环环洗洗井井,清清除除碎碎屑屑,待待井井下下情情况况正正常常后后再再继继续续钻钻进进。如如井井下下蹩蹩钻钻严严重重,无无进进尺尺,就就应应考考虑虑环环空空是是否否有有落落物物?铣铣鞋鞋是是否否脱脱落落?钻钻具具是是否否断断落落?是是否否在在磨磨铣铣落落鱼鱼本本身身?应应立立即即起起钻钻检检查查,再决定下一步的措施。再决定下一步的措施。 YOUR SITE HERE4 4、异常情况的处理异常情况的处理 如如果果泵泵压压突突然然下下降降,就就应应考考虑虑铣铣鞋鞋是是否否脱脱落落,钻钻具具是是否否
26、有有刺刺漏漏,如如在在地地面面查查不不出出原原因因,就就要要起起钻钻检检查查。如如在在磨磨铣铣过过程程中中听听见见井井下下传传来来连连续续不不断断的的异异常常响响声声,就就要要考考虑虑铣铣鞋鞋是是否否被被撕撕裂裂,应应立立即即减减小小钻钻压压,降降低低转转速速,轻轻压压慢慢转转进进行行试试磨磨,如如果果响响声声不不能能消消除除,就就要要起起钻钻检检查查。磨磨铣铣时时如如果果发发现现转转盘盘转转速速时时快快时时慢慢,发发动动机机声声音音忽忽高高忽忽低低,就就要要考考虑虑环环空空有有落落物物,应应停停止止旋旋转转,大排量冲洗后再磨铣。大排量冲洗后再磨铣。 YOUR SITE HERE4 4、异常情
27、况的处理异常情况的处理 在在磨磨铣铣过过程程中中经经常常会会遇遇到到无无进进尺尺的的现现象象,这这种种现现象象往往往往与与多多方方面面的的因因素素有有关关,不不能能一一遇遇到到无无进进尺尺就就起起钻钻换换钻钻头头,应应考考虑虑是是否否是是泥泥包包、镜镜面面或或鱼鱼顶顶碎碎屑屑过过多多等等。针针对对泥泥包包现现象象应应通通过过大大排排量量洗洗井井,根根据据泵泵压压变变化化情情况况来来进进行行判判断断;针针对对镜镜面面现现象象可可以以考考虑虑用用顿顿钻钻的的方方式式使使磨磨鞋鞋重重新新出出刃刃;如如果果鱼鱼顶顶上上碎碎屑屑过过多多,应应加加大大排排量量进进行行冲冲洗洗,将将碎碎屑屑冲冲离离井井底底
28、,通通过过捞捞杯杯进进行行收收集集,在在冲冲洗洗时时应应不不停停地地活活动动管管柱柱,也也可可以以采采取取快快速速下下放放的的方式,改变井底液流流动的方式,增加冲洗效果。方式,改变井底液流流动的方式,增加冲洗效果。YOUR SITE HERE5 5、磨鞋常见故障及原因分析、磨鞋常见故障及原因分析磨鞋故障类型及表现磨鞋故障类型及表现 中心穿孔:中心穿孔:磨鞋中心磨损,形成深坑甚至磨鞋心部被掏空的磨鞋中心磨损,形成深坑甚至磨鞋心部被掏空的非正常使用现象。非正常使用现象。“镜面镜面”:磨鞋表面堆焊的合金全部被打掉,使表面形成光磨鞋表面堆焊的合金全部被打掉,使表面形成光滑镜面,就像麻将里的白板一样,以
29、致于无法正常使用。滑镜面,就像麻将里的白板一样,以致于无法正常使用。掉鞋底:掉鞋底:磨鞋的堆焊层从基体金属上脱落,掉入井中。磨鞋的堆焊层从基体金属上脱落,掉入井中。泥包:泥包:磨鞋表面磨损不严重,但使用中磨鞋进尺明显减慢,磨鞋表面磨损不严重,但使用中磨鞋进尺明显减慢,磨鞋表面附着泥层,形成泥包现象致使磨鞋不能正常使用。磨鞋表面附着泥层,形成泥包现象致使磨鞋不能正常使用。YOUR SITE HERE5 5、磨鞋常见故障及原因分析、磨鞋常见故障及原因分析磨鞋故障原因分析磨鞋故障原因分析 引起磨鞋非正常损耗的原因是什么呢?我们知道,磨鞋的表引起磨鞋非正常损耗的原因是什么呢?我们知道,磨鞋的表面堆焊有
30、一层硬质合金强化材料,相当于一个具有多个刀头的切面堆焊有一层硬质合金强化材料,相当于一个具有多个刀头的切削工具。当堆焊面对着落物旋转磨铣时,有大量的硬质合金颗粒削工具。当堆焊面对着落物旋转磨铣时,有大量的硬质合金颗粒嵌入被铣削的落物中,每颗硬质合金颗粒相当于一个小刀刃。当嵌入被铣削的落物中,每颗硬质合金颗粒相当于一个小刀刃。当硬质合金颗粒切削刃被磨钝时,一方面硬质合金胎体金属受到强硬质合金颗粒切削刃被磨钝时,一方面硬质合金胎体金属受到强烈的冲刷,使硬质合金逐渐露出;另一方面,硬质合金颗粒内的烈的冲刷,使硬质合金逐渐露出;另一方面,硬质合金颗粒内的压力和应变增加,使其产生裂纹,沿裂纹面又造成一个
31、新的切削压力和应变增加,使其产生裂纹,沿裂纹面又造成一个新的切削刃。这一过程周而复始,直到全部合金颗粒耗尽为止。刃。这一过程周而复始,直到全部合金颗粒耗尽为止。YOUR SITE HERE5 5、磨鞋常见故障及原因分析、磨鞋常见故障及原因分析磨鞋故障原因分析磨鞋故障原因分析 从磨鞋工作的过程可以看出,磨鞋在铣削落物时工从磨鞋工作的过程可以看出,磨鞋在铣削落物时工况十分恶劣。磨鞋以旋转方式推进切削,需要承受很大况十分恶劣。磨鞋以旋转方式推进切削,需要承受很大的压力、剪切弯曲力、扭转力,以及周期性或突发性载的压力、剪切弯曲力、扭转力,以及周期性或突发性载荷的作用,同时还要承受瞬时高温的作用。因此,
32、影响荷的作用,同时还要承受瞬时高温的作用。因此,影响磨鞋非正常损耗的因素很多。但从可控因素来看,应如磨鞋非正常损耗的因素很多。但从可控因素来看,应如何降低磨鞋的非正常损耗呢?这就要求我们必须对施工何降低磨鞋的非正常损耗呢?这就要求我们必须对施工参数做出合理的选择。参数做出合理的选择。YOUR SITE HERE6 6、磨铣参数的选择磨铣参数的选择 磨磨铣铣作作业业时时较较高高的的钻钻压压、不不良良的的循循环环效效果果以以及及不不完完善善的的管管柱柱配配备备将将导导致致磨磨铣铣进进尺尺慢慢、铣鞋镜面磨损以及崩齿等非正常损坏。铣鞋镜面磨损以及崩齿等非正常损坏。 YOUR SITE HERE 磨磨鞋
33、鞋有有许许用用钻钻压压,主主要要保保证证磨磨铣铣时时合合金金受受力力控控制制在在强强度度范范围围内内。许许用用钻钻压压的的确确定定与与合合金金性性能能和和铣铣鞋鞋的的结结构构形形式式有有关关。由由于于磨磨铣铣工工况况十十分分复复杂杂,许许用用钻钻压压通通常常由由试试验验数数据据获获得得或或遵遵从从厂厂家家的的推推荐荐数数据据。过过高高的的使使用用钻钻压压除除可可造造成成合合金金研研磨磨损损坏坏外外,会会产产生生较较大大的的连连续续铁铁屑屑,引引发发循循环环携携带带问问题题。大大钻钻压压下下,被被磨磨铣铣的的油油管管一一部部分分不不是是被被磨磨掉掉,而而是是被被撕撕掉掉,由由此此产产生生大大量量
34、大大块块铁铁屑屑。这这些些铁铁屑屑由由于于无无法法正正常常循循环环出出井井筒筒而而聚聚集集在在磨磨鞋鞋中中心心,加加剧剧磨磨鞋鞋中中心心磨磨损损直直至至形形成成深深坑坑或或将将磨磨鞋鞋中中心心掏掏空空形形成成穿穿孔孔。大大量量铁铁屑屑参参与与重重复复磨磨铣铣,还还使使磨磨铣铣工工况况变变得得不不稳稳定定,出出现现蹩蹩跳跳钻钻现现象象,合合金金受受到到的的冲冲击击变变大大,合合金金被被击击碎碎脱脱落落,使使磨磨鞋鞋表表面面形形成镜面。成镜面。钻压的选择钻压的选择6 6、磨铣参数的选择磨铣参数的选择YOUR SITE HERE循环排量的选择循环排量的选择 6 6、磨铣参数的选择磨铣参数的选择 磨磨
35、铣铣时时我我们们使使用用的的修修井井液液多多为为清清水水或或采采出出的的污污水水,携携带带能能力力差差,大大量量铁铁屑屑参参与与重重复复磨磨铣铣,造造成成磨磨铣铣进进尺尺缓缓慢慢或或无无进进尺尺。如如何何才才能能及及时时地地把把磨磨铣铣产产生生的的碎碎屑屑携携带带出出来来呢呢?我我们们知知道道,碎碎屑屑排排出出井井口口要要经经过过两两个个过过程程,第第一一个个过过程程是是使使碎碎屑屑离离开开井井底底,进进入入环环形形空空间间;第第二二个个过过程程是是依依靠靠液液体体上上返返将将碎碎屑屑带带出出地地面面。因因此此,磨磨铣铣时时要要使使碎碎屑屑返返出出地地面面或或进进入入随随钻钻捞捞杯杯中中,就就
36、必必须须使使岩岩屑屑举举升升效效率率也也就就是是碎碎屑屑在在环环空空的的实实际际上上返返速速度度与与修修井井液液的的环环空返速之比大于空返速之比大于0.50.5。其计算公式如下:。其计算公式如下:YOUR SITE HERE6 6、磨铣参数的选择磨铣参数的选择YOUR SITE HERE 铣铣鞋鞋也也存存在在推推荐荐转转速速,转转速速值值一一般般也也要要通通过过试试验验获获得得。试试验验数数据据表表明明,转转速速增增加加,磨磨铣铣速速度度将将同同步步增增加加。当当转转速速达达到到 100r/ 100r/ min min 以以上上时时,磨磨铣铣速速度度较较60r/ 60r/ min min 时时
37、提提高高83 83 % % 。由由于于修修井井作作业业设设备备的的限限制制,磨磨铣铣推推荐荐转转9090120 120 r/ r/ minmin。分分析析认认为为,虽虽然然转转速速不不影影响响合合金金性性能能,不不影影响响循循环环效效果果,但但高高转转速速有有利利于于提提高高磨磨铣铣速速度度。即即在在同同样样磨磨铣铣速速度度下下,提提高高转转速速可可以以相相应应降降低低钻钻压压,有助于保持良好的磨铣工况。有助于保持良好的磨铣工况。 转速的选择转速的选择6 6、磨铣参数的选择磨铣参数的选择YOUR SITE HERE 磨磨铣铣管管柱柱中中推推荐荐配配备备钻钻铤铤的的目目的的是是增增加加钻钻柱柱稳
38、稳定定性性,保保持持磨磨铣铣工工况况稳稳定定。那那么么钻钻铤铤连连接接多多少少根根合合适适呢呢?在在磨磨铣铣过过程程中中,我我们们希希望望中中性性点点始始终终落落在在刚刚度度大大、抗抗弯弯能能力力强强的的钻钻铤铤上上,而而不不是是落落在在强强度度较较弱弱的的钻钻杆杆上上,使使钻钻杆杆一一直直处处于于受受拉拉伸伸的的直直线线稳稳定定状状态态,以以免免钻钻杆杆受受压压弯弯曲曲和和受受交交变变应应力力的的作作用用。因因此此,钻钻铤铤的的长长度度不不能能小小于于中中性性点点的的高高度度,也也就就是是说说钻钻铤铤的的浮浮重重不不能能小小于于钻钻压压,这这就就是是所所谓的谓的“浮重原则浮重原则”。钻铤的长
39、度计算公式为:。钻铤的长度计算公式为:6 6、磨铣参数的选择磨铣参数的选择管柱组合管柱组合YOUR SITE HERE磨磨铣铣管管柱柱中中应应加加装装一一定定数数量量的的沉沉砂砂筒筒,其其作作用用是是收收集集磨磨铣铣的的铁铁屑屑,提提高高循循环环效效果果。沉沉砂砂筒筒则则在在以以下下几几种种情情况况下下必必须须配配备备:大大直直径径磨磨管管内内采采用用小小直直径径磨磨鞋鞋进进行行的的磨磨铣铣作作业业; 磨磨铣铣处处理理脆脆性性材材料料物物或或其其他他易易产产生生大大块块碎碎屑屑的的落落物物;如如桥桥塞塞、水水泥泥塞塞、卡卡瓦瓦等等; ; 磨磨铣铣深深度度超超过过 3000 3000 m m 的
40、的磨磨铣铣作作业业; 循循环环效效果果无无法法得得到到保保证证的的磨磨铣铣作作业业。在在上上述述 5 5 种种情情况况下下,如如果果磨磨铣铣管管柱柱中中没没有有增增加加足足够够数数量量的的沉沉砂砂筒筒 , ,磨磨铣铣时时产产生生的的铁铁屑屑将将无无法法有有效效返返到到地地面面。特特别别在在长长距距离离磨磨铣铣时时,沉沉积积的的铁铁屑屑将将导导致致蹩蹩钻钻、跳跳钻钻现现象象的的发生,加速镜面现象的发生。发生,加速镜面现象的发生。 6 6、磨铣参数的选择磨铣参数的选择管柱组合管柱组合YOUR SITE HERE7 7、磨铣操作要求、磨铣操作要求新磨鞋入井开始磨铣时新磨鞋入井开始磨铣时, ,首先要做
41、的工作是小钻压进行修首先要做的工作是小钻压进行修刀刀, , 修刀后修刀后, ,刀片应呈下刀片应呈下“凹凹”形对油管壁进行切削。形对油管壁进行切削。磨铣过程中严格执行相关的磨铣参数磨铣过程中严格执行相关的磨铣参数, ,磨铣油管本体时钻磨铣油管本体时钻压要小压要小, ,一般一般101020 kN,20 kN,磨铣油管接箍和扶正器时钻压可适当加磨铣油管接箍和扶正器时钻压可适当加大到大到202040 kN,40 kN,转盘转速转盘转速858590 r/min,90 r/min,排量尽量大。排量尽量大。活动钻具和循环是磨铣施工中的重要环节活动钻具和循环是磨铣施工中的重要环节, ,也是保证井下也是保证井下
42、安全的主要措施安全的主要措施, ,过多的铁屑易在井内堆积过多的铁屑易在井内堆积, ,尤其是在易形成涡尤其是在易形成涡流的地方聚积造成钻具和磨铣工具遇卡流的地方聚积造成钻具和磨铣工具遇卡, ,因此正常情况下每磨铣因此正常情况下每磨铣1 m1 m就上提活动钻具循环就上提活动钻具循环1 1次次, ,同时每个单根磨铣中途和打完后保同时每个单根磨铣中途和打完后保证证2 2次大的活动循环次大的活动循环, ,确保井眼清洁。确保井眼清洁。YOUR SITE HERE7 7、磨铣操作要求、磨铣操作要求磨铣过程中及时监测扭矩的变化磨铣过程中及时监测扭矩的变化, ,尽量避免中途停泵尽量避免中途停泵, ,接单根时速度
43、要快接单根时速度要快, ,防止铁屑下沉造成再次开泵时出现憋泵防止铁屑下沉造成再次开泵时出现憋泵现象现象, ,要加强对设备的检查保养力度要加强对设备的检查保养力度, ,以地面保井下以地面保井下, ,确保磨确保磨铣工作的连续性。铣工作的连续性。 如果磨铣速度突然变慢如果磨铣速度突然变慢, ,严禁停留在一处长时间磨铣严禁停留在一处长时间磨铣, ,以防磨坏套管以防磨坏套管, ,可上提钻具适当调整钻进参数。可上提钻具适当调整钻进参数。对返出的铁屑进行地面称重并做好记录对返出的铁屑进行地面称重并做好记录, ,以便根据井以便根据井内铁屑的浓度和返出铁屑的形状来分析井下是否出现复杂情内铁屑的浓度和返出铁屑的形
44、状来分析井下是否出现复杂情况况, ,正常返出量应达到正常返出量应达到95%,95%,返出量不正常应停止磨铣返出量不正常应停止磨铣, ,采用大采用大幅度活动钻具循环、调整钻井液性能幅度活动钻具循环、调整钻井液性能, ,直至正常。直至正常。YOUR SITE HERE7 7、磨铣操作要求、磨铣操作要求全部磨铣结束后全部磨铣结束后, ,要重新下入一个新磨鞋要重新下入一个新磨鞋, ,从磨铣点开始从磨铣点开始一直划眼到井底一直划眼到井底, ,因为在磨铣过程中因为在磨铣过程中, ,磨鞋刀片会对外层套管进磨鞋刀片会对外层套管进行刮碰行刮碰, ,套管内壁形成杂乱无章的划痕套管内壁形成杂乱无章的划痕, ,光滑的
45、表面变的比较粗光滑的表面变的比较粗糙糙, ,由于套管的磁性作用由于套管的磁性作用, ,一部分铁屑就会吸附在套管壁上一部分铁屑就会吸附在套管壁上, ,如如不划眼刮掉不划眼刮掉, ,将严重影响以后的定向施工。将严重影响以后的定向施工。起钻前要充分循环洗井起钻前要充分循环洗井, ,待井内铁屑循环干净后方可起待井内铁屑循环干净后方可起钻。在磨铣段起钻过程中严格控制起钻速度钻。在磨铣段起钻过程中严格控制起钻速度, ,观察有无遇阻、观察有无遇阻、遇卡情况遇卡情况, ,防止受地磁影响套管壁附有铁屑而造成起钻过程中防止受地磁影响套管壁附有铁屑而造成起钻过程中工具遇卡。防止井内落物工具遇卡。防止井内落物, ,起
46、出磨鞋后起出磨鞋后, ,认真分析磨鞋的磨损情认真分析磨鞋的磨损情况况, ,对一些技术措施做进一步改进。对一些技术措施做进一步改进。YOUR SITE HERE7 7、磨铣操作要求、磨铣操作要求钻具在井下的长期高速旋转和提拉很容易钻具在井下的长期高速旋转和提拉很容易造成套管的磨损造成套管的磨损, ,将影响下一步施工将影响下一步施工, ,甚至会造成甚至会造成严重的后果。为此采取在井口位置和钻柱中串加严重的后果。为此采取在井口位置和钻柱中串加多个防磨接头多个防磨接头, ,每趟钻起出后对其进行检查每趟钻起出后对其进行检查, ,看转看转动是否灵活动是否灵活, ,磨损是否严重磨损是否严重, ,并且将位置变
47、换。在并且将位置变换。在磨铣过程中磨铣过程中, ,如发现磨速很慢或无进尺如发现磨速很慢或无进尺, ,要勤上提要勤上提活动钻具活动钻具, ,采取改变参数的办法处理采取改变参数的办法处理, ,不得在某一不得在某一处长时间转动处长时间转动, ,以免磨鞋刀片把外层套管磨穿。以免磨鞋刀片把外层套管磨穿。YOUR SITE HERE8 8、磨铣实例分析、磨铣实例分析情况简介:情况简介:该井曾下入两个可该井曾下入两个可钻式桥塞进行卡封层,现因生产钻式桥塞进行卡封层,现因生产需要,需对需要,需对1 1、1111号层进行压裂,号层进行压裂,井段井段1121.4m-1212.4m1121.4m-1212.4m。原
48、井内两。原井内两个桥塞影响施工,需进行钻磨处个桥塞影响施工,需进行钻磨处理。理。8.18.1湾湾102x1102x1YOUR SITE HERE8 8、磨铣实例分析、磨铣实例分析8.18.1湾湾102x1102x1磨铣施工存在的问题及难点磨铣时应选用何种结构形磨铣时应选用何种结构形式的磨鞋?是平底、凹面还式的磨鞋?是平底、凹面还是五刃磨鞋?是中心带水眼是五刃磨鞋?是中心带水眼还是不带水眼?还是不带水眼?如何有效清除磨铣过程中如何有效清除磨铣过程中产生的碎屑产生的碎屑?第一个桥塞卡瓦牙被磨掉第一个桥塞卡瓦牙被磨掉后,其残体下移落在第二个后,其残体下移落在第二个桥塞面上造成跟转现象时,桥塞面上造成
49、跟转现象时,怎么办?怎么办?YOUR SITE HERE8 8、磨铣实例分析、磨铣实例分析8.18.1湾湾102x1102x1现场施工情况:现场施工情况:该井首次下来该井首次下来118mm118mm五刃磨鞋(中间带水眼)五刃磨鞋(中间带水眼)进行磨铣,磨铣进行磨铣,磨铣4 4小时,无反扭,无明显进尺,出口无铁屑,泵小时,无反扭,无明显进尺,出口无铁屑,泵压无变化。提出管柱后发现五刃磨鞋底部有一圆形凹槽,槽深压无变化。提出管柱后发现五刃磨鞋底部有一圆形凹槽,槽深2mm2mm,中心水眼处有一柱形磨痕,据分析为桥塞与丢手连杆进入,中心水眼处有一柱形磨痕,据分析为桥塞与丢手连杆进入水眼所致。改下凹面磨
50、鞋磨铣,进尺水眼所致。改下凹面磨鞋磨铣,进尺6m6m。下强磁打捞碎屑,捞。下强磁打捞碎屑,捞出部分卡瓦牙;随后下入出部分卡瓦牙;随后下入 118mm118mm平底磨鞋将桥塞推至平底磨鞋将桥塞推至1340m1340m,满足了压裂需要。满足了压裂需要。磨铣效果分析:第一次下入中间带水眼的五刃磨鞋从磨铣效果上来看并不理想。这主要是因为桥塞是一实心体,磨铣时自外而内磨鞋线速度渐趋于零,造成张力棒部位顶在磨鞋中心,使得磨铣无进尺。YOUR SITE HERE8 8、磨铣实例分析、磨铣实例分析8.18.1湾湾102x1102x1 磨铣效果分析:该井无论是在磨铣过程中还是在强磁打捞过程中管柱结构中均下入了打
51、捞杯,有效地清除了磨铣的碎屑,为后续磨铣施工创造了有利条件。由此可见,随钻捞杯是磨铣施工管柱结构不可或缺的工具。 磨铣施工管柱中在近钻头附近连接了磨铣施工管柱中在近钻头附近连接了扶正器,使磨鞋始终处于居中磨铣,消扶正器,使磨鞋始终处于居中磨铣,消除了偏心影响,同时也对套管起到了一除了偏心影响,同时也对套管起到了一定的保护作用。定的保护作用。YOUR SITE HERE8 8、磨铣实例分析、磨铣实例分析情况简介:情况简介:该井在挤水泥封该井在挤水泥封窜时造成卡钻事故。用套铣窜时造成卡钻事故。用套铣筒套铣时又发生了套铣筒撕筒套铣时又发生了套铣筒撕裂,铣牙落井事故。裂,铣牙落井事故。8.28.2韦韦
52、5-275-27YOUR SITE HERE1 1、什么是套铣、什么是套铣 用底部镶焊有硬质合金的环形工具罩住落鱼,以动用底部镶焊有硬质合金的环形工具罩住落鱼,以动力钻具或地面转盘为动力,旋转管柱,铣去落鱼与套管力钻具或地面转盘为动力,旋转管柱,铣去落鱼与套管环形空间的卡阻物,达到解卡目的的一种方法。环形空间的卡阻物,达到解卡目的的一种方法。 套铣的作用套铣的作用 它可以套铣环空间的水泥、坚硬的沉沙、石膏及碳酸它可以套铣环空间的水泥、坚硬的沉沙、石膏及碳酸钙结晶、封隔器及环空间的小件落物等。套铣工具一般由钙结晶、封隔器及环空间的小件落物等。套铣工具一般由套铣鞋和套铣筒组成,套铣鞋又叫套铣头或空
53、心磨鞋。套铣鞋和套铣筒组成,套铣鞋又叫套铣头或空心磨鞋。 第二部分第二部分 套铣技术套铣技术YOUR SITE HERE2 2、套铣鞋的作用及分类、套铣鞋的作用及分类套铣鞋的结构:套铣鞋的结构: 铣鞋呈环形结构,上有螺纹与铣管或钻柱连结,下有铣铣鞋呈环形结构,上有螺纹与铣管或钻柱连结,下有铣齿用来破碎地层或清除环空堵塞物,其结构形式多种多样。齿用来破碎地层或清除环空堵塞物,其结构形式多种多样。 套铣鞋的分类:套铣鞋的分类: 套铣鞋按其与套铣筒的连接形式可分为:套铣鞋按其与套铣筒的连接形式可分为:(1)(1)整体形:整体形:即将套铣鞋与套铣筒焊接为一整体,或直接在套铣筒底部即将套铣鞋与套铣筒焊接
54、为一整体,或直接在套铣筒底部加工套铣鞋。这种形式的套铣鞋强度大,不易产生脱落,加工套铣鞋。这种形式的套铣鞋强度大,不易产生脱落,因而一般多用于深井。因而一般多用于深井。 YOUR SITE HERE2 2、套铣鞋的作用及分类、套铣鞋的作用及分类套铣鞋的分类:套铣鞋的分类: (2)(2)分离型:即将套铣鞋与套铣筒用丝扣连接,其连接分离型:即将套铣鞋与套铣筒用丝扣连接,其连接丝扣为双级同步螺纹。这种型式加工更换方便,但其强度丝扣为双级同步螺纹。这种型式加工更换方便,但其强度较低,不能承受较大的扭矩,因而只适用于浅井。较低,不能承受较大的扭矩,因而只适用于浅井。分离型套铣鞋分离型套铣鞋YOUR SI
55、TE HERE2 2、套铣鞋的作用及分类、套铣鞋的作用及分类套铣鞋的分类:套铣鞋的分类: 套铣鞋按其齿形可分为:套铣鞋按其齿形可分为:(1)(1)锯齿形:其铣锯齿形:其铣齿是直接在套铣鞋的本体上加工而成的,然后经齿是直接在套铣鞋的本体上加工而成的,然后经过湛火处理或在其上敷焊上硬质合金。适用于钻过湛火处理或在其上敷焊上硬质合金。适用于钻除较软或易被水流冲散的环空堵塞物,如砂卡、除较软或易被水流冲散的环空堵塞物,如砂卡、垢卡、盐卡及胶皮等;也可以用来套铣一些较软垢卡、盐卡及胶皮等;也可以用来套铣一些较软的金属落物,如铅等。的金属落物,如铅等。YOUR SITE HERE2 2、套铣鞋的作用及分类
56、、套铣鞋的作用及分类套铣鞋的分类:套铣鞋的分类: (2)(2)矩形齿:套铣头与落物结合强度较高,矩形齿:套铣头与落物结合强度较高,适用于套铣环空为金属或其他硬质落物的作业。适用于套铣环空为金属或其他硬质落物的作业。 YOUR SITE HERE2 2、套铣鞋的作用及分类、套铣鞋的作用及分类套铣鞋的分类:套铣鞋的分类: (3)(3)波浪形:适用于套铣封隔器、桥塞和环空为金波浪形:适用于套铣封隔器、桥塞和环空为金属落物的作业。与矩形齿相比较,磨铣齿相对较小,但属落物的作业。与矩形齿相比较,磨铣齿相对较小,但循环空间相对较大,能较容易的冲洗出磨屑。循环空间相对较大,能较容易的冲洗出磨屑。 YOUR
57、SITE HERE2 2、套铣鞋的作用及分类、套铣鞋的作用及分类套铣鞋的分类:套铣鞋的分类: (4)(4)平头齿:适用于套铣环空尺寸较大,且落平头齿:适用于套铣环空尺寸较大,且落物为一般金属质落物的作业。物为一般金属质落物的作业。平底套铣鞋YOUR SITE HERE2 2、套铣鞋的作用及分类、套铣鞋的作用及分类套铣鞋的分类:套铣鞋的分类: 套铣鞋按其本身结构又可分为:套铣鞋按其本身结构又可分为: (1) (1)底部单向磨铣型:铣鞋本身只在其底部镶焊有切底部单向磨铣型:铣鞋本身只在其底部镶焊有切削的合金材料,对其底部进行磨铣。削的合金材料,对其底部进行磨铣。 (2) (2)底部及内孔双向磨铣型
58、:除在底部外,还在内腔底部及内孔双向磨铣型:除在底部外,还在内腔加焊有切削的合金材料,因而不但有底出刃还有内出刃,除加焊有切削的合金材料,因而不但有底出刃还有内出刃,除了对底部切削之外,还可以向内磨削。了对底部切削之外,还可以向内磨削。 底部单向磨铣型底部单向磨铣型底部及内孔双向磨铣型底部及内孔双向磨铣型 YOUR SITE HERE2 2、套铣鞋的作用及分类、套铣鞋的作用及分类套铣鞋的分类:套铣鞋的分类: (3)(3)三向磨铣型:除底部和内孔焊有切削的合金材料三向磨铣型:除底部和内孔焊有切削的合金材料外,还在铣鞋母体外圆加焊一定的合金材料。这种磨鞋的外,还在铣鞋母体外圆加焊一定的合金材料。这
59、种磨鞋的底部、内孔与钻部三向出刃,能在三个方向切削。底部、内孔与钻部三向出刃,能在三个方向切削。三向磨铣型三向磨铣型 YOUR SITE HERE2 2、套铣鞋的作用及分类、套铣鞋的作用及分类套铣鞋的分类:套铣鞋的分类: (4)(4)内铣鞋:由接头和铣鞋体构成。主要用来修理被破坏内铣鞋:由接头和铣鞋体构成。主要用来修理被破坏的鱼顶,如被顿坏损坏的油管、钻杆本体等。按其内部结构的鱼顶,如被顿坏损坏的油管、钻杆本体等。按其内部结构分为内齿铣鞋和分为内齿铣鞋和YDYD合金焊接式内铣鞋两种。内齿铣鞋的内腔合金焊接式内铣鞋两种。内齿铣鞋的内腔呈喇叭口形,加工有细密的长条形切削齿,其铣齿经渗碳呈喇叭口形,
60、加工有细密的长条形切削齿,其铣齿经渗碳淬火处理,硬度较高,能对鱼顶进行修整,并作为洗井液的淬火处理,硬度较高,能对鱼顶进行修整,并作为洗井液的过流通道。过流通道。 YOUR SITE HERE2 2、套铣鞋的作用及分类、套铣鞋的作用及分类套铣鞋的分类:套铣鞋的分类: 内齿铣鞋由于其铣齿表面仅作渗碳淬火处理,受内齿铣鞋由于其铣齿表面仅作渗碳淬火处理,受其渗碳层厚度及淬火硬度的限制,切削性能及强度均其渗碳层厚度及淬火硬度的限制,切削性能及强度均比较低,而且加工难度又大,不如比较低,而且加工难度又大,不如YDYD合金焊接式内铣合金焊接式内铣鞋优越,正逐步被其取代。鞋优越,正逐步被其取代。 YDYD合
61、金焊接式内铣鞋合金焊接式内铣鞋YOUR SITE HERE3 3、套铣筒的作用及分类、套铣筒的作用及分类套铣筒的作用:套铣筒的作用: 套铣筒是与套铣鞋联合使用的套铣工具,其功能套铣筒是与套铣鞋联合使用的套铣工具,其功能除旋转钻进套铣之外,还可用来冲砂、冲盐、热洗除旋转钻进套铣之外,还可用来冲砂、冲盐、热洗解堵等作用。解堵等作用。YOUR SITE HERE3 3、套铣筒的作用及分类、套铣筒的作用及分类我油田常用套铣筒:我油田常用套铣筒: 井下作业中常用的为无接箍铣管,一端为公螺纹,一端为母井下作业中常用的为无接箍铣管,一端为公螺纹,一端为母螺纹,扣型为双级同步螺纹,具有强度高、上卸快的特点,因
62、螺纹,扣型为双级同步螺纹,具有强度高、上卸快的特点,因没有内外台肩,可以利用有限的环形空间。表上列出了套铣管没有内外台肩,可以利用有限的环形空间。表上列出了套铣管的型号及其主要参数。事实上,在修井作业中,常用的套铣管的型号及其主要参数。事实上,在修井作业中,常用的套铣管有有114mm114mm、116mm116mm、118mm118mm三种。三种。 YOUR SITE HERE4 4、套、套 铣铣 工工 艺艺 套铣的操作方法与磨铣基本相套铣的操作方法与磨铣基本相同,但是前者为环形切削,后者为整同,但是前者为环形切削,后者为整体磨铣。我们知道,线速度等于转速体磨铣。我们知道,线速度等于转速与半径
63、的乘积,相比较而言,在同一与半径的乘积,相比较而言,在同一转速下,套铣切削速度快,产生的碎转速下,套铣切削速度快,产生的碎屑少,但是,进行套铣作业时存在着屑少,但是,进行套铣作业时存在着两个环空,即套铣筒与套铣之间的环两个环空,即套铣筒与套铣之间的环空和落鱼与套铣筒之间的环空,且套空和落鱼与套铣筒之间的环空,且套铣筒直径大,长度长,与环空间隙小,铣筒直径大,长度长,与环空间隙小,不利于碎屑的返出,在井下容易形成不利于碎屑的返出,在井下容易形成卡钻事故。卡钻事故。转速与半径关系示意图转速与半径关系示意图YOUR SITE HERE套铣示意图套铣示意图4 4、套、套 铣铣 工工 艺艺 而磨铣时自外
64、而内磨鞋的线速度而磨铣时自外而内磨鞋的线速度逐渐减小,中心处为零,当落鱼中心逐渐减小,中心处为零,当落鱼中心为实心的金属物或有从落鱼上撕落的为实心的金属物或有从落鱼上撕落的大块颗粒时,就会造成顶心现象,磨大块颗粒时,就会造成顶心现象,磨铣进尺缓慢或根本无进尺,在磨铣时铣进尺缓慢或根本无进尺,在磨铣时会产生大量的碎屑,如果修井液性能会产生大量的碎屑,如果修井液性能不良或循环排量跟不上,造成碎屑的不良或循环排量跟不上,造成碎屑的重复研磨,有时甚至会发生卡钻事故。重复研磨,有时甚至会发生卡钻事故。因此,在处理井下事故过程中,应坚因此,在处理井下事故过程中,应坚持持“能捞不套、能套不磨能捞不套、能套不
65、磨”的原则,的原则,不到万不得已,决不轻易采用套、磨不到万不得已,决不轻易采用套、磨铣的方式。铣的方式。 YOUR SITE HERE4 4、套、套 铣铣 工工 艺艺4.1 4.1 套铣前应做的工作套铣前应做的工作 井下事故处理必须是越处理越简单,落物越少,不能越处井下事故处理必须是越处理越简单,落物越少,不能越处理落物越多,越复杂。套铣作业是一项高风险作业,一旦出理落物越多,越复杂。套铣作业是一项高风险作业,一旦出现卡钻、断钻、铣鞋脱落,处理起来将相当棘手。因此,套现卡钻、断钻、铣鞋脱落,处理起来将相当棘手。因此,套铣前应做好以下几方面的工作:铣前应做好以下几方面的工作: (1)查清井况:
66、YOUR SITE HERE4 4、套、套 铣铣 工工 艺艺4.1 4.1 套铣前应做的工作套铣前应做的工作 (2)(2)正确选用工具:正确选用工具:选择合适的套铣工具是成功的关选择合适的套铣工具是成功的关键之一。必须考虑套管规范、鱼头尺寸、形状、工具下井的键之一。必须考虑套管规范、鱼头尺寸、形状、工具下井的安全性、可靠性等。安全性、可靠性等。 (3)(3)做好套铣前准备工作:做好套铣前准备工作:A A、套铣管下井前,应保证设、套铣管下井前,应保证设备的性能完好,仪表准确灵敏。备的性能完好,仪表准确灵敏。 B B、用不小于套铣筒外径且长度不小于、用不小于套铣筒外径且长度不小于1200mm120
67、0mm的通井规进的通井规进行通井。当需要下入多根套铣筒时,应根据井筒的最小曲行通井。当需要下入多根套铣筒时,应根据井筒的最小曲率半径确定套铣筒的最大长度。参考算法如下:率半径确定套铣筒的最大长度。参考算法如下:YOUR SITE HERE4 4、套、套 铣铣 工工 艺艺4.1 4.1 套铣前应做的工作套铣前应做的工作 YOUR SITE HERE4 4、套、套 铣铣 工工 艺艺4.1 4.1 套铣前应做的工作套铣前应做的工作 做好套铣前准备工作:做好套铣前准备工作: C C、下井前要测量套铣管外径、内径和长度,并做、下井前要测量套铣管外径、内径和长度,并做好记录。好记录。D D、套铣管管体及螺
68、纹应严格检查、探伤。、套铣管管体及螺纹应严格检查、探伤。 铣鞋、铣鞋、转换接头及其附助工具应严格检查,并做好记录。转换接头及其附助工具应严格检查,并做好记录。E E、井漏时,应堵住漏层再进行套铣作业。、井漏时,应堵住漏层再进行套铣作业。YOUR SITE HERE5 5、套铣施工案例分析、套铣施工案例分析事事故故简简介介:该该井井于于20082008年年压压裂裂时时, 发发生生砂砂堵堵现现象象,现现场场采采用用了了正正反反洗洗井井的的方方式式,均均未未能能打打通通 。后后采采取取油油管管内内下下电电热热杆杆冲冲砂砂解解堵堵,大大力力上上提提、悬悬吊解卡无果。吊解卡无果。井井下下管管柱柱结结构构
69、:N8073mmN8073mm油油管管201201根根+73mm+73mm油油管管短短节节一一根根0.53m+0.53m+变变扣扣接接头头一一只只+Y531-114+Y531-114压压裂裂封封隔隔器器(封封隔器卡点:隔器卡点:1931.51m1931.51m)。)。油油井井基基本本数数据据:井井斜斜50500 0/1824.55m, /1824.55m, 灰面灰面2010.99m2010.99m。 5.1 5.1 杨杨10-210-2井井YOUR SITE HERE5 5、套铣施工案例分析、套铣施工案例分析施施工工简简况况:该该井井先先后后采采用用了了爆爆炸炸切切割割技技术术、套套铣铣倒倒扣
70、扣打打捞捞、震震击击解解卡卡,顺利捞出了井下全部落鱼。顺利捞出了井下全部落鱼。 5.1 5.1 杨杨10-210-2井井 存在问题及原因分析:存在问题及原因分析:该井在套冲该井在套冲后套铣筒放不到套铣的最大深度。这后套铣筒放不到套铣的最大深度。这主要是由于该井井斜大,套冲时采用主要是由于该井井斜大,套冲时采用的是正冲的方式,液体的携带能力不的是正冲的方式,液体的携带能力不足以将砂子带出至地面,在套管壁上足以将砂子带出至地面,在套管壁上形成砂床所致。因此,在后来的施工形成砂床所致。因此,在后来的施工中,吸取教训,当正冲到底后,采用中,吸取教训,当正冲到底后,采用不停地活动管柱,破坏砂床的形成,不
71、停地活动管柱,破坏砂床的形成,防止卡钻,当砂子冲出地面后,改正防止卡钻,当砂子冲出地面后,改正冲为反冲,彻底地将砂子冲出。冲为反冲,彻底地将砂子冲出。 YOUR SITE HERE5 5、套铣施工案例分析、套铣施工案例分析 事故简介事故简介: :20092009年年1212月月4-54-5日捞桥塞日捞桥塞遇卡,反复活动无效,最大负荷遇卡,反复活动无效,最大负荷620kN620kN;上提负荷至;上提负荷至400kN400kN正转管柱正转管柱115115圈后圈后负荷降至负荷降至320kN320kN,起出管柱发现桥塞捞,起出管柱发现桥塞捞矛从根部断开。矛从根部断开。 5.2 5.2 永永X22-1X
72、22-1井井 油井数据:油井数据:最大井斜:最大井斜:41410 0/2625m/2625m;人工井底:人工井底:3723.1m3723.1m。 井下情况描述:井下情况描述:井筒内无管柱,桥井筒内无管柱,桥塞位置:塞位置:3646.23m3646.23m。YOUR SITE HERE5 5、套铣施工案例分析、套铣施工案例分析 施工简况施工简况 :该井先后经过了该井先后经过了6 6次套铣,两次母锥打捞,捞出了桥塞次套铣,两次母锥打捞,捞出了桥塞残体,恢复了油井的正常生产。残体,恢复了油井的正常生产。5.2 5.2 永永X22-1X22-1井井 施工参数:施工参数:钻压钻压1020KN1020KN
73、,转速,转速7090r/min7090r/min,泵压,泵压812MPa812MPa,排量,排量450L/min450L/min。 施工管柱结构:施工管柱结构:118mm118mm套铣筒套铣筒1.53m1.53m(内径(内径95mm95mm,接头,接头0.18m0.18m,有效,有效齿齿0.04m0.04m)+73mm+73mm正扣钻杆短节正扣钻杆短节0.91m+115mm0.91m+115mm收集器收集器+ +正扣钻杆至井正扣钻杆至井口口) ) YOUR SITE HERE5 5、套铣施工案例分析、套铣施工案例分析 存在问题及原因分析存在问题及原因分析 :A A、该井在套、该井在套铣过程中收
74、集器以下部分管柱落井,根据铣过程中收集器以下部分管柱落井,根据次日打捞结果来看,造成本次事故的主要次日打捞结果来看,造成本次事故的主要原因为收集器加工质量问题。由于井较深、原因为收集器加工质量问题。由于井较深、井斜大,当收集器落井后,管柱质量较轻,井斜大,当收集器落井后,管柱质量较轻,地面指重表没有显示,工作人员无法从悬地面指重表没有显示,工作人员无法从悬重或钻压上判断出来,误以为没有进尺的重或钻压上判断出来,误以为没有进尺的原因是钻压被摩阻所抵消,因此反复划眼、原因是钻压被摩阻所抵消,因此反复划眼、加压、提转速,结果造成底部钻铤丝扣损加压、提转速,结果造成底部钻铤丝扣损坏。坏。 5.2 5.
75、2 永永X22-1X22-1井井YOUR SITE HERE5 5、套铣施工案例分析、套铣施工案例分析 存在问题及原因分析存在问题及原因分析 :B B、该井下、该井下118mm118mm环环形磨鞋形磨鞋1.50m1.50m自自3646.55 m3646.55 m磨铣至磨铣至3646.93m3646.93m后,后,2 2小时无进尺,小时无进尺,在在3645m-3646.93m3645m-3646.93m反复划眼,拟清除井底碎屑,调整磨铣反复划眼,拟清除井底碎屑,调整磨铣参数。于是,启动转盘,下放管柱,当工具接触鱼顶时,参数。于是,启动转盘,下放管柱,当工具接触鱼顶时,听到自井底传出异常响声,发动
76、机声音有增大的趋势,停听到自井底传出异常响声,发动机声音有增大的趋势,停钻后,反扭矩增大,起钻,管柱被卡。从施工过程及处理钻后,反扭矩增大,起钻,管柱被卡。从施工过程及处理结果来看,本次卡钻主要是因为井底碎铁块多,当碎块被结果来看,本次卡钻主要是因为井底碎铁块多,当碎块被水流冲起后,卡在套铣筒与套管环空之间所致。因此,在水流冲起后,卡在套铣筒与套管环空之间所致。因此,在以后的施工中,为避免类似事故的再次发生,建议在启动以后的施工中,为避免类似事故的再次发生,建议在启动转盘磨铣之前,应大排量冲洗井底,并伴以不停地上下活转盘磨铣之前,应大排量冲洗井底,并伴以不停地上下活动管柱;在将井底的碎屑冲离井
77、底后,将套铣工具停在鱼动管柱;在将井底的碎屑冲离井底后,将套铣工具停在鱼顶以上进行循环,为活动管柱留下一定的空间。顶以上进行循环,为活动管柱留下一定的空间。 5.2 5.2 永永X22-1X22-1井井铣鞋磨损情况铣鞋磨损情况YOUR SITE HERE5 5、套铣施工案例分析、套铣施工案例分析 存在问题及原因分析存在问题及原因分析 :QSAQSA型桥塞为不可钻式,型桥塞为不可钻式,从桥塞的结构以及以往经验来看,采取套铣的方法是可行的。从桥塞的结构以及以往经验来看,采取套铣的方法是可行的。但是,由于本井较深、井斜较大,管柱结构不合理但是,由于本井较深、井斜较大,管柱结构不合理( (钻铤少,底钻
78、铤少,底部钻杆受压弯曲,磨损严重部钻杆受压弯曲,磨损严重) ),以及前期出现的收集器折断,造,以及前期出现的收集器折断,造成一块铣鞋牙落井事故,为后期的处理带来了不便。因此,在成一块铣鞋牙落井事故,为后期的处理带来了不便。因此,在类似的事故处理中,首先要保证工具的质量;其次要有足够的类似的事故处理中,首先要保证工具的质量;其次要有足够的提供钻压的钻铤,套、磨铣管柱结构应根据井筒结构情况确定提供钻压的钻铤,套、磨铣管柱结构应根据井筒结构情况确定防磨扶正器的位置和数量;第三,在选择套铣工具时,应按套防磨扶正器的位置和数量;第三,在选择套铣工具时,应按套铣筒内径从小到大的原则进行选择套铣筒;第四,应
79、采取套铣、铣筒内径从小到大的原则进行选择套铣筒;第四,应采取套铣、打捞相结合的方式处理桥塞。在打捞时最好采取分段打捞,即打捞相结合的方式处理桥塞。在打捞时最好采取分段打捞,即套铣至桥塞锁套,应选择短鱼顶捞筒或液压碎块打捞器将套铣至桥塞锁套,应选择短鱼顶捞筒或液压碎块打捞器将锁套锁套捞出;然后根据套铣情况,选择母锥打捞锥体部分,选择短鱼捞出;然后根据套铣情况,选择母锥打捞锥体部分,选择短鱼顶捞筒打捞芯轴部分。顶捞筒打捞芯轴部分。 5.2 5.2 永永X22-1X22-1井井捞出的桥塞残体捞出的桥塞残体YOUR SITE HERE5 5、套铣施工案例分析、套铣施工案例分析 事故简介事故简介: :该
80、井采用光油管该井采用光油管( (下深:下深:1593.41m)1593.41m)挤灰封堵挤灰封堵EfEf1 17-127-12号层,发生工程号层,发生工程事故,后采用反扣钻杆倒扣打捞,捞出井下事故,后采用反扣钻杆倒扣打捞,捞出井下油管油管157157根。经小修队套铣、倒扣作业,捞根。经小修队套铣、倒扣作业,捞出油管出油管1 1根,后虽多次磨铣、套铣进尺无进根,后虽多次磨铣、套铣进尺无进尺。尺。5.3 5.3 庄庄2-122-12井井 井下情况描述:井下情况描述:鱼顶位置:鱼顶位置:1523.90m1523.90m,为自下而上第为自下而上第8 8根油管残留部分(计算为:根油管残留部分(计算为:1
81、.44m1.44m)。)。YOUR SITE HERE5 5、套铣施工案例分析、套铣施工案例分析 施工过程:施工过程:该井先后经过套铣、倒扣该井先后经过套铣、倒扣打捞、磨铣等施工,顺利捞出了井下全部打捞、磨铣等施工,顺利捞出了井下全部落鱼。落鱼。 5.3 5.3 庄庄2-122-12井井 套铣施工中存在问题:套铣施工中存在问题:该井先用强磁该井先用强磁打捞器清理了鱼头上的碎屑,然后下入打捞器清理了鱼头上的碎屑,然后下入2 2根套铣管进行套铣,根套铣管进行套铣,2 2根套铣管铣进后,根套铣管铣进后,又连续下入又连续下入4 4根套铣管进行套铣,当时钻根套铣管进行套铣,当时钻压压20-40kN20-
82、40kN。当套铣总进尺达。当套铣总进尺达32.24m32.24m时,时,井下传来异常响声,且管柱有卡钻现象,井下传来异常响声,且管柱有卡钻现象,起钻发现第三根套铣筒上接头被第二根套起钻发现第三根套铣筒上接头被第二根套铣筒下接头撑破,且套铣头严重缺损。铣筒下接头撑破,且套铣头严重缺损。 损坏的套铣管损坏的套铣管YOUR SITE HERE5 5、套铣施工案例分析、套铣施工案例分析 原因分析:原因分析:之所以造成铣鞋与铣管之所以造成铣鞋与铣管的损坏,分析认为主要有以下几方面的原的损坏,分析认为主要有以下几方面的原因:因:套铣管串结构不合理,套铣管连接套铣管串结构不合理,套铣管连接过多;过多;铣鞋内
83、径小,尤其是在套铣遇到铣鞋内径小,尤其是在套铣遇到油管接箍时,油管接箍不能顺利通过铣鞋,油管接箍时,油管接箍不能顺利通过铣鞋,因此套铣时油管接箍被切削掉一层外皮;因此套铣时油管接箍被切削掉一层外皮;套铣时加钻压过大是引起套铣管被胀大套铣时加钻压过大是引起套铣管被胀大的主要原因;的主要原因;油管帖边,套铣时总是要油管帖边,套铣时总是要铣去部分油管皮,这从后来打捞上来的油铣去部分油管皮,这从后来打捞上来的油管可以看出来。管可以看出来。 5.3 5.3 庄庄2-122-12井井损坏的套铣管损坏的套铣管捞获的油管捞获的油管YOUR SITE HERE5 5、套铣施工案例分析、套铣施工案例分析 事故简介
84、事故简介: :该井于该井于20082008年压裂后,年压裂后, 放喷放喷无压力,投无压力,投55mm55mm钢球,最大打压钢球,最大打压36Mpa36Mpa平衡平衡阀未打开,上提管柱阀未打开,上提管柱430KN430KN未解卡;下射孔未解卡;下射孔枪于枪于1901m1901m处遇阻,后在处遇阻,后在189018901m1m处射处射2 2孔,孔,活动解卡无效;油套正反打压活动解卡无效;油套正反打压12Mpa12Mpa油套不油套不连通,上提管柱连通,上提管柱450KN450KN未解卡未解卡。5.4 5.4 安安2323井井 井下管柱结构:井下管柱结构:89mm89mm油管油管1976m+1976m
85、+平衡平衡阀阀+Y531-114+Y531-114压裂封隔器(卡点压裂封隔器(卡点1976.86m1976.86m)+ +油管短节油管短节1.0m1.0m。E E1 1f f2 22 24-54-5号层存在漏失。号层存在漏失。 油井数据:油井数据:人工井底:人工井底:2128m ,2128m ,最大井最大井斜:斜:18180 0/2163m,/2163m,造斜点:造斜点:710m710m。YOUR SITE HERE5 5、套铣施工案例分析、套铣施工案例分析 施工过程:施工过程:该井先是用该井先是用48.3mm48.3mm油管冲洗油管冲洗89mm89mm油管内油管内腔,结果造成小油管卡在腔,结
86、果造成小油管卡在89mm89mm油管内。随后采取倒扣打捞出砂油管内。随后采取倒扣打捞出砂面以上油管,下入面以上油管,下入118mm118mm套铣套铣筒进行套冲、打捞,捞出筒进行套冲、打捞,捞出Y531Y531封封隔器以上全部油管,后因封隔器隔器以上全部油管,后因封隔器落至生产层位以下,满足了生产落至生产层位以下,满足了生产条件,不再进行打捞。条件,不再进行打捞。 5.4 5.4 安安2323井井YOUR SITE HERE5 5、套铣施工案例分析、套铣施工案例分析 套铣施工中存在问题及原因分析:套铣施工中存在问题及原因分析:该井在套铣过程中该井在套铣过程中曾发生了套铣鞋脱落落井事故,而且套铣筒
87、接头处被胀成喇叭曾发生了套铣鞋脱落落井事故,而且套铣筒接头处被胀成喇叭口形,据分析,主要是钻压过大所致口形,据分析,主要是钻压过大所致( (钻压高达钻压高达70kN)70kN)。在随后。在随后打捞油管时,套铣鞋本体随油管一起被带出,而堆焊的合金材打捞油管时,套铣鞋本体随油管一起被带出,而堆焊的合金材料却落井了井中,为后面的施工带来了极大的不便。好在该井料却落井了井中,为后面的施工带来了极大的不便。好在该井卡钻介质为压裂砂,能被水流冲散,对油管的套铣基本不产生卡钻介质为压裂砂,能被水流冲散,对油管的套铣基本不产生影响。但是,如果要将封隔器打捞出来,将会带来很大的困难,影响。但是,如果要将封隔器打
88、捞出来,将会带来很大的困难,即使捞住了封隔器,也往往会因为铣鞋脱落的钨钢块的原因而即使捞住了封隔器,也往往会因为铣鞋脱落的钨钢块的原因而造成卡钻。造成卡钻。 5.4 5.4 安安2323井井YOUR SITE HERE5 5、套铣施工案例分析、套铣施工案例分析 油井概况油井概况: :A4A4井井深井井深3113.0m 3113.0m ,斜度,斜度 5959。为了。为了对该井对该井 H3 H3 、H6 H6 、H7H7层实施分层开采层实施分层开采 , ,完井时下入完井时下入2 2个永久式封隔器。个永久式封隔器。 5.5 A45.5 A4井套铣桥塞井套铣桥塞 施工简况:施工简况:在打捞堵塞器过程中
89、,发生了管柱断落事故,在打捞堵塞器过程中,发生了管柱断落事故,造成油层通道被堵死。为了能打通造成油层通道被堵死。为了能打通H7H7层生产通道层生产通道 , ,须对丢手管须对丢手管柱进行切割及套铣封隔器。在组织对丢手管柱中封隔器进行套柱进行切割及套铣封隔器。在组织对丢手管柱中封隔器进行套铣作业过程中,最初采用了加大钻压和排量的套铣作业方式铣作业过程中,最初采用了加大钻压和排量的套铣作业方式 , ,其作业参数为其作业参数为: : 钻压钻压 21.56 21.56 39.20 39.20 kNkN,转速,转速7070100r/min100r/min,排量排量1080 1080 1620L/ min
90、;1620L/ min ;泵压泵压5.05.08.0 8.0 MPaMPa。当。当215.9 mm215.9 mm铣鞋铣鞋在在244.47mm244.47mm井眼中对井眼中对“D D ”型永久式封隔器进行套铣到封隔器鱼型永久式封隔器进行套铣到封隔器鱼顶以下顶以下15cm 15cm 时时, ,再无进尺再无进尺 , ,套铣失败,起钻发现铣鞋的钨钢块套铣失败,起钻发现铣鞋的钨钢块脱落。脱落。 YOUR SITE HERE5 5、套铣施工案例分析、套铣施工案例分析 套铣失败的原因分析:套铣失败的原因分析:钻压与转速的影响:钨钢块和钻压与转速的影响:钨钢块和铣鞋本体是采用焊接形式连接的铣鞋本体是采用焊接
91、形式连接的, ,焊接后焊缝难免存在着一些焊接后焊缝难免存在着一些微小气眼微小气眼, ,焊接部位材料强度最为薄弱焊接部位材料强度最为薄弱 , ,因此因此 , ,当套铣钻压过当套铣钻压过大时大时, ,靠在套管倾斜部位的铣鞋底部受力最大靠在套管倾斜部位的铣鞋底部受力最大 , ,钨钢块被压裂、钨钢块被压裂、脱落脱落; ;当转速较高时当转速较高时, ,铣鞋底部接触面产生很大的冲击力而造成铣鞋底部接触面产生很大的冲击力而造成断齿断齿 , ,并在重换铣鞋套铣时又造成掉落的钨钢块互磨并在重换铣鞋套铣时又造成掉落的钨钢块互磨 , ,出现无出现无进尺现象。进尺现象。 5.5 A45.5 A4井套铣桥塞井套铣桥塞Y
92、OUR SITE HERE5 5、套铣施工案例分析、套铣施工案例分析 套铣失败的原因分析:套铣失败的原因分析:泵压与排量的影响:在钻压增大泵压与排量的影响:在钻压增大并且排量很高的情况下并且排量很高的情况下 , ,套铣时泵压会升高。另外套铣时泵压会升高。另外 , ,铣鞋内径为铣鞋内径为 188.7mm ,188.7mm ,套管内径为套管内径为220.5mm ,220.5mm ,因此套铣封隔器时铣鞋自然漂移因此套铣封隔器时铣鞋自然漂移 , ,偏磨所产生的扩眼间隙较小偏磨所产生的扩眼间隙较小, ,这会造成憋压而使管柱产生上下跳动。这会造成憋压而使管柱产生上下跳动。过去往往认为过去往往认为, ,排量
93、增大排量增大 , ,其对套铣残物的携带能力就会加大其对套铣残物的携带能力就会加大, ,这是这是因为忽略了泵压对套铣造成的危害因为忽略了泵压对套铣造成的危害上顶力。在一定钻压下上顶力。在一定钻压下 , ,排量提高排量提高, ,泵压随即升高泵压随即升高; ;泵压升高后泵压升高后 , ,会对套铣工具变扣内平台肩会对套铣工具变扣内平台肩产生一定的上顶力产生一定的上顶力; ;泵压越高泵压越高, ,上顶力越大。在此情况下上顶力越大。在此情况下 , ,整个钻具整个钻具底部就会产生轴向冲击震动底部就会产生轴向冲击震动 , ,俗称跳钻。由于此次套铣井深俗称跳钻。由于此次套铣井深2445m2445m处处斜度达斜度
94、达 25.625.6, ,在高转速的前提下上述现象不易显示到井口在高转速的前提下上述现象不易显示到井口, ,其危害其危害是铣鞋脱离套铣接触面是铣鞋脱离套铣接触面 , ,造成套铣无进尺造成套铣无进尺 , ,钻压不稳定。钻压不稳定。 5.5 A45.5 A4井套铣桥塞井套铣桥塞YOUR SITE HERE5 5、套铣施工案例分析、套铣施工案例分析 处理措施:处理措施:将报废的铣鞋改造成反循环冲洗工具将报废的铣鞋改造成反循环冲洗工具, ,即即在其一侧开口在其一侧开口( (上部宽上部宽80mm ,80mm ,下部宽下部宽120mm ,120mm ,高高155cm),155cm),并实施并实施套铣作业。
95、套铣作业。5.5 A45.5 A4井套铣桥塞井套铣桥塞 用淡水和用淡水和 CMC CMC 调配成粘度为调配成粘度为 100mPa100mPas s 的胶液替出全的胶液替出全井筒完井液井筒完井液 , ,冲洗工具下探鱼顶后上提冲洗工具下探鱼顶后上提2m ,2m ,在不加压的情况以在不加压的情况以泵压泵压12MPa 12MPa 、双泵排量、双泵排量2160L/ min 2160L/ min 进行大排量反循环进行大排量反循环, ,然后然后冲洗工具慢慢加深冲洗工具慢慢加深, ,套入套入“D D ”型封隔器内型封隔器内15cm15cm;改变流体方向;改变流体方向, ,使底部不开口处的脏物充分冲洗到仅有的一
96、个侧出口部位,使底部不开口处的脏物充分冲洗到仅有的一个侧出口部位,并随同开口部位的大钨钢块直接反出地面。并随同开口部位的大钨钢块直接反出地面。 YOUR SITE HERE5 5、套铣施工案例分析、套铣施工案例分析 处理措施:处理措施:在不停泵的情况下将钻具上下移利用工具在不停泵的情况下将钻具上下移利用工具底部尖齿冲击压实的脏物底部尖齿冲击压实的脏物 , , 每次约每次约 30 min;30 min;然后上提钻具到然后上提钻具到鱼顶以上鱼顶以上; ;旋转旋转 9090, ,改变开口方向改变开口方向, ,再重复进行几次;冲洗工再重复进行几次;冲洗工具底部割成齿状具底部割成齿状 , ,因此不能加压
97、因此不能加压 , ,不能接触底部进行旋转,使不能接触底部进行旋转,使各个方位的大钨钢块充分携带出各个方位的大钨钢块充分携带出, ,待清除井底脏物后起钻待清除井底脏物后起钻 , ,至至此清除井底碎块工作结束。此清除井底碎块工作结束。 5.5 A45.5 A4井套铣桥塞井套铣桥塞 改变套铣参数,重新套铣:钻压改变套铣参数,重新套铣:钻压:9.8:9.814.7kN ; 14.7kN ; 转速转速:40:4050r/min ; 50r/min ; 排量排量:720:720900L/ min ;900L/ min ;套铣后下入卡瓦打捞套铣后下入卡瓦打捞筒捞出了封隔器的残体。筒捞出了封隔器的残体。 YO
98、UR SITE HERE1、钻塞工具的分类及作用 第三部分第三部分 钻塞技术钻塞技术 尖钻头:尖钻头是修井作业中常用的一种简单工具,用来钻尖钻头是修井作业中常用的一种简单工具,用来钻水泥塞、冲钻砂桥、盐桥、刮去套管壁上脏物和硬蜡与某些矿水泥塞、冲钻砂桥、盐桥、刮去套管壁上脏物和硬蜡与某些矿物结晶。物结晶。 1.1、普通尖钻头:由接头、钻头体与磨铣材料焊接而成,如由接头、钻头体与磨铣材料焊接而成,如图图8-18-1所示。可根据不同需要,制作成不同尺寸的尖钻头,也所示。可根据不同需要,制作成不同尺寸的尖钻头,也可以在尖钻头体部加焊可以在尖钻头体部加焊YDYD合金焊料,以加大外径尺寸。合金焊料,以加
99、大外径尺寸。 尖钻头由于本身的结构限制底部承压面积较小,所尖钻头由于本身的结构限制底部承压面积较小,所以不能使用较高的钻压和较高的转速。尤其在某些特以不能使用较高的钻压和较高的转速。尤其在某些特殊情况下使用油管作钻具时更应注意,决不能以大钻殊情况下使用油管作钻具时更应注意,决不能以大钻压追求进尺速度。钻水泥塞时,选用的钻压根据经验压追求进尺速度。钻水泥塞时,选用的钻压根据经验一般以一般以5 515KN15KN为宜。为宜。YOUR SITE HERE1、钻塞工具的分类及作用 十字尖钻头 是由尖钻头发展而来的。钻头体断面呈十字形,目是由尖钻头发展而来的。钻头体断面呈十字形,目的是增加钻头底部的承压
100、面积,以保证钻头的平稳钻的是增加钻头底部的承压面积,以保证钻头的平稳钻进。这种钻头多用于下衬管后钻水泥塞时,钻开喇叭进。这种钻头多用于下衬管后钻水泥塞时,钻开喇叭口处的水泥等特殊要求的情况下,若另外再加上一套口处的水泥等特殊要求的情况下,若另外再加上一套扶正器装置,可保证不伤害衬喇叭口。扶正器装置,可保证不伤害衬喇叭口。YOUR SITE HERE1、钻塞工具的分类及作用 偏心尖钻头 是尖钻头的另一种变种,结构如是尖钻头的另一种变种,结构如图所示。其特点是钻头体偏靠一边,图所示。其特点是钻头体偏靠一边,成不对称形体。成不对称形体。 偏心钻头主要利用其偏心部分旋偏心钻头主要利用其偏心部分旋转所起
101、的凸轮作用,来扩大侧钻中的转所起的凸轮作用,来扩大侧钻中的井眼,清除套管壁上的水泥块、铁锈井眼,清除套管壁上的水泥块、铁锈及矿物结晶等残留物,因而偏心钻头及矿物结晶等残留物,因而偏心钻头在施工中应采用低钻压、高转速划眼在施工中应采用低钻压、高转速划眼钻进的工作方式,以达到扩眼与清扫钻进的工作方式,以达到扩眼与清扫的目的。的目的。YOUR SITE HERE1、钻塞工具的分类及作用 尖钻头工作原理 尖钻头在钻压作用下,钻头尖部吃入水泥等被钻物,再通过旋转,使吃入部分在周围方向进行切削,逐步将被钻物钻去。操作方法及注意事项:操作方法及注意事项:在以上几种尖钻头变种中,均有一个共同在以上几种尖钻头变
102、种中,均有一个共同的特点即是井底的接触面大,无滚动摩擦,全是吃入切削,因而的特点即是井底的接触面大,无滚动摩擦,全是吃入切削,因而所需的扭矩均较大,所以在操作中除偏心钻头外,均应使用低压所需的扭矩均较大,所以在操作中除偏心钻头外,均应使用低压慢转的技术参数。例如在慢转的技术参数。例如在5in5in系列套管中,钻压不应超过系列套管中,钻压不应超过3KN3KN,转,转速不超过速不超过70r/min70r/min,否则钻具磨损严重。丝扣不宜过紧,以致使,否则钻具磨损严重。丝扣不宜过紧,以致使卸立柱时增加困难或损坏工具设备。卸立柱时增加困难或损坏工具设备。YOUR SITE HERE1、钻塞工具的分类
103、及作用 刮刀钻头 刮刀钻头除有尖钻头的作用外,还有刮削井眼、使井壁光洁整齐的作用,可用于衬管内钻进、侧钻时钻进(可以破坏侧钻时形成的键槽)或对射孔炮弹垫子的钻磨等。 工作原理:工作原理: 与尖钻头基本相同,只是刮刀钻头的刮刀体比尖钻头长,因而旋转后刀体所形成的圆柱体空间比尖钻头长,因而能较好的修整所钻出的长眼。YOUR SITE HERE1、钻塞工具的分类及作用 刮刀钻头 刮刀钻头与尖钻头基本相同,都是由接头与钻头体焊接而成,只不过其底部是刀刃形而不是尖形。因其形状不同,又有鱼尾刮刀钻头和三刮刀钻头。若在刮刀钻头的头部增加一段尖部领眼,称其为领眼钻头。尖部领眼的重要作用之一是使钻头沿原孔眼刮削
104、钻进。YOUR SITE HERE1、钻塞工具的分类及作用 三牙轮钻头 修井作业中,三牙轮钻头是用以钻水泥塞、堵塞井筒的砂桥修井作业中,三牙轮钻头是用以钻水泥塞、堵塞井筒的砂桥和各种矿物结晶的工具。和各种矿物结晶的工具。 当三只锥形牙轮中心线与钻头中心线交与一点时,钻头旋转,当三只锥形牙轮中心线与钻头中心线交与一点时,钻头旋转,带动三只牙轮绕自身锥体母线相对井底做滚动运动,锥体上的牙带动三只牙轮绕自身锥体母线相对井底做滚动运动,锥体上的牙齿依次对井底进行碾压破碎。当三只锥形牙齿中心线与钻头中心齿依次对井底进行碾压破碎。当三只锥形牙齿中心线与钻头中心线相互错开时,每只牙轮除滚动运动以外,还有进给
105、运动,这时线相互错开时,每只牙轮除滚动运动以外,还有进给运动,这时牙齿对井底同时产生碾压、破碎、与切刮作用,将地层逐步破碎。牙齿对井底同时产生碾压、破碎、与切刮作用,将地层逐步破碎。YOUR SITE HERE1、钻塞工具的分类及作用 三牙轮钻头 修井作业中,三牙轮钻头是用以钻水泥塞、堵塞井筒的砂桥修井作业中,三牙轮钻头是用以钻水泥塞、堵塞井筒的砂桥和各种矿物结晶的工具。和各种矿物结晶的工具。 当三只锥形牙轮中心线与钻头中心线交与一点时,钻头旋转,当三只锥形牙轮中心线与钻头中心线交与一点时,钻头旋转,带动三只牙轮绕自身锥体母线相对井底做滚动运动,锥体上的牙带动三只牙轮绕自身锥体母线相对井底做滚
106、动运动,锥体上的牙齿依次对井底进行碾压破碎。当三只锥形牙齿中心线与钻头中心齿依次对井底进行碾压破碎。当三只锥形牙齿中心线与钻头中心线相互错开时,每只牙轮除滚动运动以外,还有进给运动,这时线相互错开时,每只牙轮除滚动运动以外,还有进给运动,这时牙齿对井底同时产生碾压、破碎、与切刮作用,将地层逐步破碎。牙齿对井底同时产生碾压、破碎、与切刮作用,将地层逐步破碎。YOUR SITE HERE1、钻塞工具的分类及作用 三牙轮钻头 操作方法及注意事项:1)用钻头规测量钻头尺寸并配好连接接头。2)下井前,地面检查每只牙轮是否转动灵活,有无较大的松旷。用手转动牙轮,并在巴掌与牙轮结合缝隙处注机油,然后在接头丝
107、扣处涂丝扣密封脂,接上钻具下井。3)下至井底前开泵循环洗井并启动转盘,待转盘运转平稳后,再缓慢下放、冲净井内沉砂。4)逐步向钻头施加钻压,钻水泥塞时钻压为钻头尺寸(in)(0.5-0.8)KN,不宜太大,否则有可能使钻头变形或致使牙轮脱落。5)选用适当的转速,钻水泥塞时一般用50-70r/min较为适合。YOUR SITE HERE2、螺杆钻具的结构及工作原理螺杆钻具的结构及工作原理 螺杆钻具是一种把液体的压力能转换为机械能的能量转换装置。广泛应用于定向钻井、修井、侧钻井施工等。具有结构简单、过载性能好、在小尺寸时能得到较大的扭矩和功率,小流量工作时转速较低,钻头寿命较长。 YOUR SITE
108、 HERE2、螺杆钻具的结构及工作原理螺杆钻具的结构及工作原理 螺杆钻具是一种把液体的压力能转换为机械能的能量转换装置。广泛应用于定向钻井、修井、侧钻井施工等。具有结构简单、过载性能好、在小尺寸时能得到较大的扭矩和功率,小流量工作时转速较低,钻头寿命较长。由四个部件组成,从上至下依次为:旁通阀总成绩;马达总成;万向轴总成;传动轴总成。 2.1螺杆钻具结构及工作原理YOUR SITE HERE2、螺杆钻具的结构及工作原理螺杆钻具的结构及工作原理 它是螺杆钻具的辅助部件,其作用是在停泵时钻柱内空间与环空连通,以避免起下钻和接单根时钻柱内钻井液溢出污染钻台,影响正常工作。由阀体、阀芯、弹簧和筛板组成
109、。开泵时液体压力迫使阀芯向下运动,造成弹簧压缩并关闭阀体上的通道(一般有5个沿圆周均匀颁的通道孔,内装筛板过滤异物),此时螺杆钻具可循环钻井液或正常钻进。停泵时,液体压力消失,被压缩的弹簧上举阀芯,旁通阀开启,使钻柱同内空间与环空连通。 2.1 旁通阀YOUR SITE HERE2、螺杆钻具的结构及工作原理螺杆钻具的结构及工作原理 是螺杆钻具的动力部件,马达总成实际上是由转子和定子两是螺杆钻具的动力部件,马达总成实际上是由转子和定子两个基本部分组成的单螺杆容积式动力机械。转子是一根表面镀有个基本部分组成的单螺杆容积式动力机械。转子是一根表面镀有耐磨材料的钢制螺杆,其上端是自由端,下端与万向轴相
110、连。定耐磨材料的钢制螺杆,其上端是自由端,下端与万向轴相连。定子包括钢制外筒和硫化在外筒内壁的橡胶衬套,橡胶衬套内孔为子包括钢制外筒和硫化在外筒内壁的橡胶衬套,橡胶衬套内孔为一个螺旋曲面的型腔。一个螺旋曲面的型腔。 2.2、马达总成 YOUR SITE HERE2、螺杆钻具的结构及工作原理螺杆钻具的结构及工作原理 转子与定子相互啮合,用两者的导程差而形成螺旋密封腔,转子与定子相互啮合,用两者的导程差而形成螺旋密封腔,以完成能量转换。由于万向轴约束了转子的轴向运动,所以高压以完成能量转换。由于万向轴约束了转子的轴向运动,所以高压液体在流过马达副时,不平衡的水压力驱动转子作平面行星运动,液体在流过
111、马达副时,不平衡的水压力驱动转子作平面行星运动,转子的自转转速和力矩经万向轴传递给传动轴和钻头。定子衬里转子的自转转速和力矩经万向轴传递给传动轴和钻头。定子衬里一般采用丁腈橡胶,具有一定的耐温性能和抗油性能,在水基钻一般采用丁腈橡胶,具有一定的耐温性能和抗油性能,在水基钻井液和水包油中使用良好。但在深井或地温梯度高的水平井使用井液和水包油中使用良好。但在深井或地温梯度高的水平井使用时,必须考虑橡胶的耐温性能。时,必须考虑橡胶的耐温性能。 2.2、马达总成 YOUR SITE HERE2、螺杆钻具的结构及工作原理螺杆钻具的结构及工作原理 由两个元件组成:壳体和万向轴。壳由两个元件组成:壳体和万向
112、轴。壳体通过上、下锥螺纹分别和马达定子壳体通过上、下锥螺纹分别和马达定子壳体下端及传动轴壳体上端相连接。直螺体下端及传动轴壳体上端相连接。直螺杆钻具的万向轴壳体无结构弯角,而弯杆钻具的万向轴壳体无结构弯角,而弯螺杆钻具的万向轴壳体则是一个带有结螺杆钻具的万向轴壳体则是一个带有结构弯角的弯壳体。上端和转子相连,下构弯角的弯壳体。上端和转子相连,下端与传动轴上端的导水帽相连。其作用端与传动轴上端的导水帽相连。其作用是将马达的行星运动转变为传动轴的定是将马达的行星运动转变为传动轴的定轴转动,将马达产生的扭矩及转速传递轴转动,将马达产生的扭矩及转速传递给传动轴至钻头。给传动轴至钻头。 2.3、万向轴总
113、成 YOUR SITE HERE2、螺杆钻具的结构及工作原理螺杆钻具的结构及工作原理 由壳体、传动轴、上部推力轴承、由壳体、传动轴、上部推力轴承、下部推力轴承、径向扶正轴承及其他辅下部推力轴承、径向扶正轴承及其他辅助零件总装组成。上下推力轴承分别用助零件总装组成。上下推力轴承分别用来承受钻具在各种工况下产生的轴向力。来承受钻具在各种工况下产生的轴向力。径向扶正轴承则用于对传动轴进行扶正,径向扶正轴承则用于对传动轴进行扶正,保证其正常工作位置。保证其正常工作位置。 流经万向轴超额分配的钻井液从导水流经万向轴超额分配的钻井液从导水帽进入传动轴的中间流道,同时也有一帽进入传动轴的中间流道,同时也有一
114、小部分流经轴承组进行润滑和冷却,然小部分流经轴承组进行润滑和冷却,然后从传动轴超额分配下部排向环空。后从传动轴超额分配下部排向环空。 2.4、传动轴总成 YOUR SITE HERE2、螺杆钻具的结构及工作原理螺杆钻具的结构及工作原理 传传动动轴轴总总成成的的推推力力轴轴承承是是螺螺杆杆钻钻具具最最易易损损坏坏的的部部位位,因因为为而而屏屏息息螺螺杆杆钻钻具具在在恶恶劣劣的的井井底底环环境境中中工工作作时时,轴轴承承组组负负荷荷重重,且且为为幅幅度度很很大大的的交交变变载载荷荷,很很容容易易造造成成滚滚珠珠、滚滚道道磨磨损损,甚甚至至破破裂裂。理理论论分分析析和和现现场场经经验验表表明明,这这
115、种种情情况常发生在上部轴承。况常发生在上部轴承。2.4、传动轴总成 YOUR SITE HERE3、螺杆钻具的工作特性螺杆钻具的工作特性 从从图图上上可可以以看看出出,螺螺杆杆钻钻具具的的转转速速随随压压降降的的增增大大而而降降低低,这这是是由由于于马马达达定定子子橡橡胶胶衬衬套套在在钻钻压压的的作作用用下下发发生生变变形形和和漏漏失失引引起起的的;同同时时,转转矩矩与与压压降降成成线线性性关关系系,转转矩矩随随马马达达压压降降增增大大而而线线性性增增加加,此此时时,马马达达压压降降增增大大导导致致马马达达转转矩矩增增大大,以以克克服服阻阻力矩,但同时引起相应的转速降低。力矩,但同时引起相应的
116、转速降低。 YOUR SITE HERE3、螺杆钻具的工作特性螺杆钻具的工作特性 当压降逐渐增大到临界值时,转速为零,即出现制动。当钻具制动时,进入马达的钻井液排量全部由转子和变形的橡胶衬里间的缝隙漏失,转子停转。制动工况使钻具的转子、万向轴和传动轴承受最大扭矩,对工具危害甚大。在操作时应缓慢增加钻压,如果一旦发生制动工况(泵压表读数突增),要立即将钻具提离井底,待泵压值下降后再下放钻具缓慢施加钻压。 YOUR SITE HERE4、螺杆钻具的分类及其特点螺杆钻具的分类及其特点 螺杆钻具分为两叉迪纳DYNA纳维钻具两类。国产LZ系列钻具为迪纳钻具。其钻头水眼压降分为3.5Mpa、7.0 Mpa
117、、14.0 Mpa。YOUR SITE HERE5、螺杆钻具的应用 5.1影响钻具性能的主要因素 螺杆钻具的马达为容积式,马达的输入流量和作用于两端的压力降差决定了钻具的基本性能。钻井液的物理、化学性能除个别有损钻具寿命外,一般不影响钻具性能,但钻井液所含的各种硬颗粒必须予以限制,因为它会加速轴承、马达的磨损而降低钻具的使用寿命,建议固相含砂量不超过1%(若含砂量达到5%,钻具寿命会降低50%)。同时注意钻井液中不要混有各种气体,因为混有气体的钻井液在钻具中压力的变化下容易产生“气蚀作用”,加速钻具的损坏,尤其是定子橡胶更容易被气蚀坏,对于欠平衡钻进中强碱、高温泥浆,要提前说明。 YOUR S
118、ITE HERE5、螺杆钻具的应用 1)流量 螺杆钻具特性之一,输出转速与输入液体流量成正比。每种钻具有一定的有效工作流量范围,建议按推荐参数操作,否则会降低钻具工作效率和使用寿命。YOUR SITE HERE5、螺杆钻具的应用 2)压降和钻压 钻具进行空运转时,若保持泥浆流量不变,钻具与钻头的压降为一常数,该值随钻具形式和规格的不同而有所不同。钻具工作时,随着钻压逐步增加,钻井液循环压力逐渐上升,该压力的增量与钻压或钻进所需扭矩的增量成正比,当达到最大推荐值时,产生最佳扭矩。继续增加钻压,当循环钻井液在马达两端产生的压降超过最大设计值时,钻具将发生制动。正常工作时,表压随钻压的增减而升降,如
119、果泵压突然增加,继续增加钻压,泵压不再增加,表明钻具发生制动,此时钻具定子与转子间密封被冲开,液体通过不工作的马达从钻头水眼中流出这是钻具紧急过载保护功能。当钻头因故障卡钻时,钻井液在钻具制动情况下仍可继续循环流过钻具。YOUR SITE HERE5、螺杆钻具的应用 钻具进入工作状态,转子驱动钻头作顺时针转动,钻具进入工作状态,转子驱动钻头作顺时针转动,同时在钻具超额分配上产生一反作用措辞,该扭矩身同时在钻具超额分配上产生一反作用措辞,该扭矩身上传递到整个钻柱上,会引起钻具以上各联接丝扣紧上传递到整个钻柱上,会引起钻具以上各联接丝扣紧扣或引起钻具定子超额分配以下联接丝扣松扣。反扭扣或引起钻具定
120、子超额分配以下联接丝扣松扣。反扭矩随钻压增加而增加,当钻具制动时,其值达到最大矩随钻压增加而增加,当钻具制动时,其值达到最大。 3)扭矩YOUR SITE HERE5、螺杆钻具的应用 选择钻头水眼大小要适宜,不能过小或过大,如选择钻头水眼大小要适宜,不能过小或过大,如果钻头水眼太小,泵压达到额定值时,排量可能相对果钻头水眼太小,泵压达到额定值时,排量可能相对过小,此时马达易发挥出最大效能。另外水眼过小,过小,此时马达易发挥出最大效能。另外水眼过小,而排量达到额定值时系统压力增高,即造成轴承上下而排量达到额定值时系统压力增高,即造成轴承上下液流压力过高,这将影响推力轴承和径向轴承寿命。液流压力过
121、高,这将影响推力轴承和径向轴承寿命。如果水眼过大,钻具承受钻压能力降低,且轴承得不如果水眼过大,钻具承受钻压能力降低,且轴承得不到良好的润滑。到良好的润滑。 4)钻头水眼 YOUR SITE HERE6、使用方法及其注意事项 1)下井前应认真检查两端连接丝扣和台肩及外壳有无变)下井前应认真检查两端连接丝扣和台肩及外壳有无变化,旁通阀是否灵敏好用,下井前应进行试运转,螺杆钻具工化,旁通阀是否灵敏好用,下井前应进行试运转,螺杆钻具工作正常后方可入井。作正常后方可入井。 2)螺杆餐具及钻具组合下井时应控制下放速度,下钻遇)螺杆餐具及钻具组合下井时应控制下放速度,下钻遇阻不得硬砸硬压,不可顿钻将钻具直
122、接坐入井底。阻不得硬砸硬压,不可顿钻将钻具直接坐入井底。 3)下钻到位后,应将钻头提离井底)下钻到位后,应将钻头提离井底1-3m左右,开泵启动,左右,开泵启动,逐渐加压钻进。钻进时应保持均匀送钻,防止溜钻、顿钻。逐渐加压钻进。钻进时应保持均匀送钻,防止溜钻、顿钻。钻进中应密切注意泵压表的变化,当发现泵压突然上升时,钻进中应密切注意泵压表的变化,当发现泵压突然上升时,应及时提起钻具,重新加压钻进。应及时提起钻具,重新加压钻进。 YOUR SITE HERE6、使用方法及其注意事项 4)施加钻压不要太猛,钻压还是监视钻具工作的指标,)施加钻压不要太猛,钻压还是监视钻具工作的指标,只是作为参考指标,
123、判断钻具工作情况的主要依据应该是夺压。只是作为参考指标,判断钻具工作情况的主要依据应该是夺压。对于发生较大磨损的马达,还应以进尺速度为依据。对于发生较大磨损的马达,还应以进尺速度为依据。 5)井下马达工作时向右旋转。当钻头卡钻时,马达机体井下马达工作时向右旋转。当钻头卡钻时,马达机体会扭转向左旋转,拧松最薄弱的连接接着,所以钻头卡钻时或会扭转向左旋转,拧松最薄弱的连接接着,所以钻头卡钻时或因故上提钻具时,一定要先停泵,待泵压降下去,再提起马达。因故上提钻具时,一定要先停泵,待泵压降下去,再提起马达。如果带压提马达,突然的反向扭矩会挤松联轴节,马达也会倒如果带压提马达,突然的反向扭矩会挤松联轴节,马达也会倒扣且易损坏。扣且易损坏。 6)施加在钻头的扭矩越大,马达越会向左旋转,扭矩越)施加在钻头的扭矩越大,马达越会向左旋转,扭矩越小,马达就会回转朝右,回到钻杆无扭矩状态。起出马达后认小,马达就会回转朝右,回到钻杆无扭矩状态。起出马达后认真检查旁通阀总成,并把钻具内的钻井液排净,尽可能冲洗清真检查旁通阀总成,并把钻具内的钻井液排净,尽可能冲洗清洁。洁。 YOUR SITE HERE结结 束束 语语 本次课件讲述了钻磨铣的常用工具的分类、作用、工作原理及其操作方法,对施工中出现的问题进行了简要分析。由于本人水平有限,文中不足之处敬请批评指正!YOUR SITE HERE