大修侧钻工程基础知识.doc

第一章：大修、侧钻工程基础知识王 龙第一节：大修、侧钻工艺简介1 大修工艺简介大修即是利用一定的工具，采用一定的工艺措施处理油水井事故，恢复油水井正常的生产作业过程大修工艺的发展，是伴随着油田开发时间的延长，采油工艺的发展而发展的大修井工艺技术是采油工艺技术的一部分，从发展的观点看，大修井工艺技术将在钻井工艺的采油工艺的基础上，发展为一门独立的工艺技术油水井出现故障的原因很多，但归纳起来可分为潜在因素和后天因素两大类潜在因素有地质和钻井原因，后天因素有油水井工作制度，增产措施及作业不当等原因由于地质构造、内部胶结、孔隙中流体等因素可造成油水井出砂、出水、结蜡、结钙、套管变形，甚至套管穿孔、套管错断等后果；由于钻井井身结构设计不合理、固井质量不合格、套管质量差等因素可造成套管破裂、错断、不同层位之间相互窜通等后果；由于油水井工作制度不合理、增产措施强度过大，可造成油水井出水、出砂、套损卡钻后果；作业不当是由于设计方案有误，入井流体与地层配伍性差，腐蚀性强，各类作业时违反技术标准或操作规程，造成掉、落、卡或对井身的伤害任何井下事故都会影响油水井产量，严重时可造成停产，还可能影响邻近井的正常生产。

大修的目的就是解除井下事故、恢复油水井产能，提高油水井利用率，使油田开发获得最大经济效益大修工作内容是：井下故障诊断、复杂打捞、查封窜、找堵漏、挤灰封存层、修套取套换套、套管补贴、防砂、油水井报废等随着油田不断开发，大修工艺技术的不断提高，大修作业内容也将不断完善2 侧钻工艺简介 侧钻即是在套管套损点以上某一合适深度位置固定一个导斜器，利用导斜器的导斜和造斜作用，使用专用工具在套管上开出一个窗口，并从此窗口钻出新的井眼，然后下尾管固井的施工工艺从1882年美国钻成第一口侧钻井起，套管开窗侧钻工艺技术日趋成熟目前，我国侧钻工艺、工具方面总体上接近世界先进水平造成套管开窗侧钻的原因很多，主要有：套管严重破损、变形或错断；井下存在无法打捞出的井下落物；开采老油田剩余油和取某一地层资料等通过侧钻井使油井恢复生产，有利于提高开发效果，提高油井利用率，同时节约钻井费用和地面建设费用；通过侧钻井可以减缓水、气推进，延长无水开采期，改善驱油效果；通过侧钻井可以有效开发低渗油藏、裂缝型油藏和薄油藏侧钻井生产工艺流程图：钻前准备 ——拆井口起管柱——装封井器试压——通井、洗井——挤封油层或漏失井段——套管试压——下导斜器座封——下铣锥开、修窗口——裸眼钻进（含随钻定位）——完井电测、通井、下尾管固井——钻灰塞测声放——通井、全井试压——甩钻搬家。

3 大修、侧钻施工原则及施工组织（1） 施工原则：大修、侧钻工作原则是在大修侧钻过程中，严格执行技术标准和操作规程，只能解除井下事故，不能增加井下事故；只能保护和改善油层，不能破坏和伤害油层；只能保护井身，不能损坏井身大修、侧钻工作的方针是依靠科技，保证质量，安全第一，突出成效无论是从大修、侧钻工艺的发展，还是适应市场竞争的需求，科学技术始终是第一生产力质量是企业生存的根本，过硬的质量，信誉良好的产品才能持续满足顾客的需求随着生产力的不断发展，安全生产，文明施工直接关系到企业的形象和未来的命运国家安全生产的方针是“安全第一，预防为主”随着人类文明程度的提高，安全已是每个人最根本的需求，由于大修、侧钻工作属于高危险性工作，正如人们常说的“司钻手中三条命：人命、井命、设备命”真所谓“人命关天，当慎之又慎”大修侧钻工作最终要做到油水井有效，公司有效，员工得利，这就是所谓的“突出成效”2） 施工组织：接到甲方的送修方案后，整个施工组织以井队为主，力争独产完成首先作出地质、工程设计，由主管部门审批后对全队人员进行技术交底然后按设计要求，查看路线，平整井场，准备材料，组织搬迁、安装，建立通信渠道，按设计及技术标准组织好每道工序的施工，最终按合同要求交井。

在此过程中，井队应每天由带班领导组织召开生产会，对当天的工作进行小结，互通信息，共同研究下步措施重大问题及时向管理部门反映并提出本队意见如果井况有变或出现异常情况应及时与甲方取得联系每班应建立严格的交接班制度，交接班前后应由班长组织全班人员工召开班前班后会班前会主要内容有当班安全工作，当班主要工作，技术要求，工作分工及相互配合下班时召开班后会对当班工作进行小结此外，各管理部门应及时掌握和了解施工情况，全力支持井队工作，帮助井队解决实际困难第二节: 常用大修、侧钻工具1 大修、侧钻工具类型：目前，我国各油田在油水井大修、侧钻工作中，所需用的大修、侧钻工具已经形成了系列化，大致可分13大类：（1） 捞：主要是指从套管或油管内外面下入的打捞井下物的工具主要有：公锥、母锥、滑块捞矛、短鱼头捞矛、卡瓦捞筒、倒扣捞矛、组合式抽油杆打捞筒、随钻打捞杯、开窗打捞筒、内外钩、一把抓、强磁打捞器等；（2） 磨：是指用来磨掉井内卡钻事故的物体或有障碍于大修、侧钻作业的小件物体的研磨工具主要有平底磨鞋、凹面磨鞋、梨形磨鞋、柱形磨鞋、内、外套铣鞋、空心磨鞋、球形磨鞋等；（3） 铣：主要用来铣掉井内砂卡、水泥卡、小件落物卡各类铣鞋、铣锥，如套铣鞋、内、外铣鞋、齿形铣鞋、裙边铣鞋等；（4） 倒：用来处理井下打捞不上来的落物时进行倒扣所用的工具，如倒扣器等；（5） 套：对于井下管柱被砂卡、水泥卡、以及取套换套时处理套管外的水泥环等所用的套铣工具。

如套铣筒、套铣鞋等；（6） 胀：用于处理井下套管变形、错断等故障时所用的套管整形器，如梨形胀管器、滚子整形器等；（7） 接：指用于套管损坏，错断等故障所用的各种套管补接器如铅封补接器、波纹管补接器等；（8） 震：指处理井下事故所用的加速器、震击器等震击工具，如上击器、下击器等；（9） 侧钻：指用来在套管上开一个窗口，另钻一个新的井眼工具，如卡瓦式导斜器、开窗复式铣锥，卡瓦式悬挂器等工具；（10） 扩：指用来扩大井眼所用的工具，如扩眼铣鞋、扩眼钻头等；（11） 钻：用于加深井眼，修理鱼顶，处理小件落物或冲砂钻水泥塞时所用的工具，如尖钻头、PDC钻头、三牙轮钻头等；（12） 刮：指用来清除井壁上的水泥、压井液、硬蜡及射孔孔眼和套管上的杂物所用各种刮削工具，如弹簧式刮管器、胶筒 式刮管器等；（13） 辅助工具：为验证和落实鱼顶情况及配合打捞所用的工具，如铅模、井下照相仪、安全接头、螺杆钻等2 常用大修、侧钻工具介绍（1） 公锥1、 用途：公锥是专门用来从油管、钻杆、封隔器、配水器、配产器等有孔落物的内孔内进行造扣打捞的工具公锥与正、反扣钻杆及其他工具配合使用可实现不同的打捞工艺2、 结构：公锥是长锥形整体结构，可分接头和打捞丝扣两部分，接头上部有与钻杆连接的的螺丝，有正、反标志槽，便于归类和识别，接头下部有细牙螺丝，用以连接引鞋。

3、 作用原理：当公锥进入打捞落物内腔后，加10~20kn钻压，并转动钻具，迫使打捞丝扣挤压吃入落物内壁进行造扣，当所造成扣能承受一定拉力和扭矩时，可采上提或倒扣的办法将落物全部或部分捞出4、 操作方法及注意事项：当工具下到鱼顶上部1~2m时，开泵冲洗并慢慢下放工具到鱼顶，同时观察泵压变化如泵压突然上升，指重表悬重下降，说明公锥进入鱼腔，可进行造成扣打捞如悬重慢慢下降而泵压不变，说明公锥可能插入落物外的套管环形空间，此时应上提管柱，然后慢慢转动下放直至悬重与泵压有明显变化，才能加压造成扣，进行打捞打捞鱼腔畅通，应增加扶正接头或采用引鞋结构，以防止造成位置错误，酿成事故另外，打捞操作时，不应猛顿鱼顶，以防将鱼顶或打捞丝扣损坏尤其应注意分析判断造成扣位置，切忌在落鱼外壁与套管内壁的环形空间进行造成扣，以免造成成严重后果2） 母锥1、 用途：母锥是专门从油管、钻杆等管状落物外壁进行造成扣打捞的工具，可用于对无孔或内孔堵塞的圆柱形落物进行打捞2、 结构：母锥是长筒形整体结构，由接头和主体两面三刀部分组成，主体内壁上有打捞丝扣，同公锥相同，有55º和88º30ˊ两种3、 工作原理：同公锥一样，也是靠打捞丝扣在钻具的压力和扭矩作用下，吃入落物外壁造扣，将落物捞出。

4、 操作方法及注意事项：操作方法同公锥相同，使用时应注意以下几点：①打捞无接头、接箍的管状落物时，用母锥不易破坏鱼顶，使处理事故成功率高②当鱼顶破损时，多用母锥打捞③在井眼大，管柱小的井况时多采用母锥打捞④由于母锥外径大，在特殊井打捞时易造成卡钻，可在母锥上部接一个安全接头，以便遇卡时可顺利取出钻具3） 滑块式打捞矛1、 用途：可用于打捞油管、钻杆、衬管、封隔器、配水器等有孔的落物2、 结构：滑块捞矛由上接头、矛杆、卡瓦、锁块及螺钉组成有单滑块、双滑块和有水眼、无水眼之分3、 工作原理：当矛杆和卡瓦进入鱼腔后，卡瓦依靠自身重量向下滑动，卡瓦与斜面产生相对位移，卡瓦齿面与矛杆中心线之间的距离增加使其打捞尺寸不断增大，直至与鱼腔内壁接触上提矛杆时斜面向上运动产生的径向分力迫使卡瓦咬入落物内壁而抓住落物4、 操作方法及注意事项：①根据落鱼内腔尺寸来选择矛杆尺寸，并在卡瓦滑道上涂一些机油使其运动灵活②下放管柱至鱼顶，记好钻柱悬重与放入如有水眼开泵冲洗鱼顶③下放管柱，引入鱼腔，观察悬重及泵压变化④上提管柱，若悬重增加，则说明已捞住落物⑤到扣作业时，先将悬重提到设计的倒扣负荷，再增加1~2kn,即可进行倒扣作业。

⑥若井眼大，落物小，可在工具上接合适的引鞋，从外部包住鱼顶，以防止插入环空或卡瓦胀破鱼顶4） 可退式打捞矛1、 用途：它是从鱼腔内孔进行打捞的工具，可用于打捞油管、钻杆、衬管、封隔器、配水器等有孔的落物2、 结构：由芯轴、圆卡瓦、释放环、引鞋组成3、 工作原理：打捞自然状态下，圆卡瓦外径略大于落物内径，当工具进入鱼腔时，圆卡瓦被压缩，产生一定的外胀力，使卡瓦紧贴落物内壁，当上提管柱时，芯轴、卡瓦上的锯齿螺纹互相吻合，卡瓦产生径向力，使其咬住落鱼实现打捞若需要退出时只需给芯轴一定的下击力，再正转2~3圈，（深井可多转几圈）此时卡瓦与芯轴处于完全释放位置，上提钻柱即可退出落鱼4、 操作方法及注意事项：①根据落鱼内腔尺寸来选择可退式捞矛的尺寸②检查工具，用手转动卡瓦使其靠近释放环，此时工具处于自由状态③接好外因具，下放至鱼顶以上1~2M左右，开泵循环并慢慢下放钻具至鱼顶④探准鱼顶后，试提打捞管柱并记录好悬重⑤正式打捞，当捞矛进入鱼，悬重有明显下降显示时，反转钻具1~2圈（根据井深可多转几圈）芯轴对卡瓦产生径向作用，迫使芯轴上移，使卡瓦卡住落鱼而捞获⑥上提管柱，若悬重明显增加，说明已捞获，若悬重不增加，重复上述操作直至捞住。

⑦若无法提出需要退出时，只需给芯轴一定的下击力，再正转管柱2~3圈，上提管柱即可将工具退出5） 倒扣捞矛1、 用途：即可用于打捞、倒扣又可释放退出落鱼，还能进行循环洗井，是一种常用的打捞工具2、 结构：倒扣捞矛由上接头、矛杆、花键套、限位块、定位螺钉、卡瓦等组成3、 作用原理：当外径略大于落鱼内腔的卡瓦接触落鱼时，卡瓦与矛杆开始产生相对滑动，卡瓦从矛杆锥面脱开，矛杆继续下行，连接套顶住卡瓦上端面，迫使卡瓦缩进落鱼内腔，此时卡瓦对落鱼内壁有外胀力，紧紧贴住落鱼内壁，上提钻具，矛杆上行，在矛杆锥面的作用下，卡瓦被胀开，外胀力使卡瓦上的三角牙咬入落鱼内壁，继续上提即可实现打捞如果无法提出，可实行倒扣作业如果在井中需要退出工具，只要给矛杆一定的下击力，然后反转1~2圈，上提管柱即可退出落鱼4、 操作方法及注意事项：①根据落鱼内腔尺寸来选择倒扣捞矛的尺寸②拧紧全部连接螺丝和丝扣，下井引入落鱼③在下放至落鱼1~2M处时，开泵循环，冲洗鱼顶，停泵后记录好悬重④在慢慢右旋的同时下放管柱，待悬重有明显下。