水平井磨铣打捞技术研究与应用

【摘要】随着科技的发展，石油的开采技术直接影响着企业的效益，利用水平井开采油气藏的技术获得了日益广泛的应用。本文主要首先从水平井的一些相关知识入手，再对水平井的磨铣打捞技术进行分析，最后又介绍了水平井的磨铣打捞应用的一些基本工具。

【关键词】水平井 磨铣打捞技术 磨铣打捞工具

1 简述水平井的相关知识1.1 水平井的主要特点

水平井是指油井直入地下一部分后，再向水平方向延伸一段距离，使得水平段与直入段成接近90度的夹角，其井眼的切面基本与油面的走向保持一致。

水平井的广泛应用，与它自身的特点是分不开的，目前主流的水平井主要有一下几个特点：

（1）水平井透水段与含水层之间存在较大的接触面积；

（2）注入水可以以一个较大的垂向分速度向水平井流动；

（3）水平井的安装与含水层厚度关系较小，即在含水层厚度很小时也可以安装较长透水段的水平井；

（4）水平井的地表出口很好的避开了地面的一些固定障碍物。

1.2 水平井的相对优势相对于传统的垂直井，水平井有几个明显的优势

（1）水平井单井可以获得相对较高的产量，而且水平井的存储控制高，才有成本却比直井低；

（2）水平井的产量与渗透率的大小成一定的正比关系，且水平井产量比直井有更大的增加幅度；

（3）在处理压力的能力上，水平井有着比直井更小的压力减速度，以极小的压产获取比直井高的井底流压，同样的压差，水平井最多可以获得直井7倍的产量；

（4）由于延长的完井层段与极小压差的关系，可以获取更大的泄油面积，改造油藏的连通能力，提高了开采效率。

实际应用中水平井的这些优势使他获得了比直井更好的应用前景，水平井的使用大大提高了地下水非饱和带中的气体、地下油气与集水建筑的接触面积，最大化了流体的抽取效率。

2 水平井磨铣打捞工艺技术研究

2.1 水平井修井过程的问题表现

水平井中存在的一段较长的水平段，作用井口上的拉力就无法施加到井下的水平段，井口扭矩也无法向直井那样有效地传递到井下水平段，这就使得应用在直井上的一些打捞技术无法应用。

在水平井中，打捞管柱承受了各个方位复杂的压力，而且受力很不均衡，容易发生管住断裂的严重问题。

由于水平井的结构存在着水平段这一特殊性，常规的适用于直井的磨铣工具难以承受水平打捞的压力，寿命较短，因此对水平井的磨铣工具的韧性和结构提出了更高的技术要求。

2.2 水平井磨铣打捞工艺技术研究

水平井的磨铣打捞从技术方面看，主要是降低打捞管柱的摩擦阻力。由于水平井打捞时管柱受力复杂不均衡，活动解卡的拉力和扭矩不能按最大的限度作用在卡点上，导致解卡的成功率低，倒扣时也不能正确把握中和点，导致了倒扣打捞下落物的长度变短，打捞工具提下次数增加。可以采用一些有效的措施来降低打捞管柱的摩擦力，一是设计一种球状的扶正器接头形成打捞管柱与套管之间的滚动摩擦，避免滑动摩擦；二是在修井液中添加适当的原油做剂，在打捞管柱周边形成一层隔膜进而降低摩擦力。

2.3 磨铣主要技术工艺

本井磨铣段比较长，磨铣工艺比较复杂，需要对钻井的参数进行实时校队，根据磨铣过程，技术人员应该对井下的事件做出正确的判断与果断的处理，避免发生危险。

磨铣前下钻通井过程中，在下放悬挂器前要控制下放悬挂器的速度，防止蹲钻，并应校对悬挂器的位置是否存在偏差，同时对悬挂器进行检查；然后缓慢下放工具到井底，并在距离井底3—5米的位置进行缓慢开泵，此时需要特别留意周边环境。每次下钻要做好钻具的检修与倒换工作，防止长时间工作的工具出现严重磨损，导致发生意外事故。

磨铣过程中必须规范操作，实时检查计算过程中应该掌握的一些参数及其变化情况，若对一些数据存在疑问，及时向技术人员报告。收集磨铣过程中的铁屑，并称重，根据铁屑的重量估算磨铣参数有无异常，并及时检查钻的磨损情况。同时，由于水平井的摩阻较大，应该及时调整钻压，提高磨铣的速度。

起钻之前要进行循环洗井，待井内铁屑循环干净后再进行起钻，在磨铣段起钻过程中必须严格控制起钻的速度，把握是否存在有阻、卡等情况，防止受地磁影响或者套管壁附有铁屑而造成起钻过程中工具卡死。同时应该严格控制起钻速度，注意有无地层水出现，影响工作。

3 水平井磨铣打捞配套工具与技术

3.1 磨铣工具的种类

磨铣工具需要完成处理复杂下落物、修整套管、修整“鱼头”等作业，但由于磨铣工作的特殊性，我们在选择磨铣工具时应该注意一些要求。

3.2 磨铣工具的研究及选型

磨铣工具的设计应该考虑如何减小磨铣扭矩，如何提高磨铣钻速以缩短磨铣时间，如何对外层套管充分保护等。最常用的磨铣工具是高效领眼式磨鞋，其前端为一个三角引锥，可以领眼导向，也可以切削沉淀物，长度应该适宜，140毫米为佳。刀片的长度依赖于磨鞋的尺寸，刀片太短，起下钻就会太多；刀片太长，会造成刀片的严重磨损。刀片的个数则取决于磨铣钻速和扭矩参数。刀片上镶嵌圆柱形状的硬质合金，经过高温冷却而成，有足够的切削强度和抵抗冲击的能力。

4 结束语

本文研究了水平井磨铣打捞工艺技术及配套工具，从而解决了水平井磨铣打捞中存在的一些常见问题，现场应用取得了明显的效果。在水平井的磨铣打捞过程中，工具与技术的的合理应用、良好的钻井液性能是该水平井成功的关键，磨铣工具上套管的最大技术是如何处理带出来的铁屑，进而保障磨铣的安全，提高了工作效率。总结起来水平井打捞能否顺利进行有如下结论：

水平井磨铣类工具应该降低管柱施转时的摩擦阻力，避免了对套管的损害；

在磨铣工具的选择时应该选用配套的辅助工具来克服水平井的结构问题，实现打捞工具安全可靠的作业。

采用液压技术进行作业，可以很好的避免机械操作带来的一些缺陷。

在水平井下进行作业时，无论是下井过程还是井下操作过程，都应该建立完善的技术规范和行为标准，以免发生意外。

参考文献

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