提高人工井壁防砂井磨钻树脂塞成功率分析探讨

【摘要】曙光油区稠油井出砂率很高，人工井壁防砂后需要下钻具对井筒内的胶结物进行磨钻，将固相颗粒物质带出地面。而影响磨钻树脂塞一次成功率的因素有：水力喷射流量大小、钻具钻头选择是否合适、是否选择磨钻最佳时机及其他因素。在现场施工过程中，这些因素任何一个地方想得不周全，都可能造成磨钻缓慢，甚至导致失败。本文将重点讨论这些因素对磨钻的影响，进而提出提高磨钻一次成功率的一点建议。

【关键词】人工井壁防砂 磨钻 螺杆钻具 成功率

1 前言

近年来，曙光油区稠油井主要采用蒸汽吞吐的方法采油，一方面由于蒸汽吞吐，先吞后吐，使液流反复，导致岩石颗粒松动，本身易造成地层出砂；另一方面不合理的开采速度也加重了稠油井出砂。现在有很多种化学防砂技术，其中自胶结高温人工井壁防砂是小修作业常见的一种。这种防砂方法在防砂施工后需要磨钻掉井筒中的树脂塞，打通油流通道。而快速提高人工井壁防砂井磨钻树脂塞速度，能够提高作业时效，改善小修作业的经营效益。

2 影响因素分析

一般来讲，对于树脂塞长度不超过100m的井，磨钻时间应该控制在数小时以内。通过调查发现，2011年，共施工防砂磨钻井13口，平均磨钻周期为1.75天，共有8口井磨钻施工时间超过24小时，其中6口井还出现磨钻返工现象。认真分析原因主要有以下几个方面对磨钻成功率有明显影响，造成钻塞返工率高，施工时效低。

2.1 循环排量小

小修作业磨钻塞主要动力是水泥车。通过水泥车将循环液挤入油管，到达油管底部时带动钻具钻头旋转，达到钻开塞体的目的。在这个过程中，排量大小至关重要，特别是钻树脂塞。树脂塞过度胶结后，固化强度增加，会变得十分坚硬。循环排量过低，会导致钻头不转动和螺杆钻不工作，进尺十分缓慢，甚至无进尺。同时，排量过低也会导致循环液携砂能力不强，长时间会导致砂埋钻具，导致卡钻事故发生，带来经济损失。在现场实际发现，磨钻树脂塞水泥车型号提高到700型，且水泥车排量控制在700L/ min以上，这样才能有更好的下钻速度和良好的携砂能力，保证钻具正常运转。

2.2 钻具被堵死

钻具被脏物堵死现象也常有发生，磨钻时会出现水泥车压力增高，排量变低，进而影响磨钻施工进度。在现场施工时，往往由于循环液含有杂质多，固相成分高，导致螺杆钻具堵死。有时候，由于循环出的含砂液未经过循环池充分沉淀而再次循环入井，也是导致螺杆钻具堵塞的一个重要原因，它也会加速轴承、马达的磨损而降低钻具的使用寿命。资料显示：若含砂量达到5%，钻具寿命会降低50%。

（1）增加使用过滤器。在以往的磨塞施工中，往往忽视过滤器的使用，导致井下螺杆钻具堵塞。过滤器接在水泥车水龙带和活动弯头水龙带中间，能够很好的将水泥车泵入井内的循环液充分过滤，将固相颗粒物质过滤出来，不会造成钻具堵塞。同时，应认真检查过滤器是否有堵塞物，并及时清理。由于过滤器连接在地面，清除里面的堵塞物相对起出螺杆钻具检查堵塞物更加方便。

（2）循环液必须用干净的无固相液，确保循环液充分沉淀。循环液若含杂质多，会堵塞过滤器和钻具，降低排量，影响钻进。同时，由于树脂砂沉淀慢，循环液在循环池沉淀时间也应该尽量长，避免未经充分循环的树脂砂重新入井。

2.3 钻头钻具选择不合理

对于磨钻施工井，钻头钻具的选择至关重要。根据小修作业无钻台和转盘的实际情况，钻塞时应优先选用三牙轮钻头和螺杆钻具。

（1）合理选用钻头。由于树脂塞是具有一定渗透率的弹性物质，在胶结时会变得越来越硬，所以有条件的情况下还应该优选镶嵌有合金齿粒的具有高喷射能力的喷射式三牙轮钻头。使用喷射式钻头，能够充分利用水功率来提高钻头工作指标，使循环液对井底具有强烈的喷射能力，以帮助钻头破碎井底胶结物和有效地清洁井底，从而提高磨钻速度。

（2）正确选择螺杆钻具。螺杆钻具是钻塞过程的核心部件，它的选择至关重要。钻具的尺寸大小直接关系到钻具输出流量、输出扭矩、钻头转速和最大钻压等值，选择螺杆钻具尺寸应遵循相关行业或企业标准。

2.4 错过磨钻最佳时机，导致磨钻难度加大

人工井壁防砂后如何在最佳时机搬上进行磨钻施工很重要。如果搬上过早，防砂剂未完全胶结，导致防砂效果下降；若太晚，防砂剂过度胶结，树脂塞会变得十分坚硬，导致磨钻时进尺缓慢。根据人工井壁防砂要求和高温防砂剂胶结特点，结合实际磨钻亲身体会，一般是在防砂后48小时左右搬上，磨钻进尺效果普遍比较好。所以在配合防砂后要及时关注防砂后放喷情况，多跟采油队联系打听，确保在最佳的时间组织搬上施工，减轻磨钻困难。

2.5 螺杆钻不工作导致返工，螺杆钻检修不及时

当螺杆钻下入塞面附近，准备加钻压磨钻时发现螺杆钻不工作，管柱不反转也无进尺，这种情况时有发生。针对这种情况，要求螺杆钻具在下井前必须用水泥车测试其工作情况，检验其旁通阀等部件是否完好，钻头转速是否达到要求，在确保完好正常的情况下方可入井。同时，应加强螺杆钻具检修管理，确保螺杆钻具每次使用完后应该及时送机修厂进行检验和保养，最好不要使用刚用完而未经检测的钻具。

2.6 井筒未充分洗净，稠油影响钻头转动

由于稠油粘度很高，特别是搬上时间比较晚的话，井筒温度降低，造成稠油粘度增加，一方面稠油会覆盖在树脂塞面上，阻止钻头与塞面的接触，造成钻头“打滑”，另一方面，稠油还会紧紧抱住钻头，将钻头“糊死”，降低钻头转速，使磨钻进尺降低。因此，在开始磨钻前，一定要用热水将井筒充分洗净，减少稠油对磨钻的影响，保证磨钻的顺利进行。

3 现场效益分析

2012年，通过对以上几个方面认真分析，人工井壁防砂井磨钻一次成功率有了较大提高，效果显著，经济效益明显。磨钻施工属于小修作业相对比较复杂的措施，结算金额比较高，如果能够提高一次成功率的话，经济效益也会得到大的提高，但如果一次成功率很低，甚至三次到四次才成功的话，除掉各种特车成本支出，利润很有可能为负值。2012年施工的14口人工井壁防砂井中，有12口井是在24小时内磨钻一次成功，效益十分可观。

4 结论和认识

（1）认真研究人工井壁防砂井的特点，按照磨钻塞得要求严格施工，能够有效提高施工成功率。

（2）磨钻塞前洗井、通井、探砂等工作十分重要，是顺利钻开塞体的基础，施工时应该高度重视。

参考文献

[1] 卢艳军.钻塞工艺技术研究与应用[J].硅谷，2011（05）

[2] 陈旭东.提高螺杆钻钻磨效率的方法及应用[J].内江科技，2007（11）