快速修井配套技术研究与应用

快速修井配套技术研究与应用

摘要：针对常规修井作业起下管柱周期长，开展试井车快速修井配套技术研究与应用，提高作业时效，缩短施工周期，降低生产成本。

关键词快速起下缩短周期提高效率

1.项目概况

常规修井作业通常是利用修井机进行起下管柱，连接修井工具，实现作业施工目的及工艺要求。起下钻具的速度因井内工具直径及钻具载荷不同而变化，一般来说，入井工具直径越大、管柱载荷越重，起下钻具速度也越慢。以一口3000米深的卡封分注井为例，平均占井周期为110小时，其中起下一趟通井或刮削管柱，一般需要24小时，占该井施工周期的21.8%。因此，在满足工艺要求发热前提下，减少入井管柱趟数或者提高起下钻具速度，缩短施工周期。

对于通井、打印，打捞“活鱼”等工艺较为单一，操作过程较为简单，施工风险不高的工序，起下施工管柱是主要作业工作量，因此应在加快起下钻具速度方面开展研究工作，从而有效缩短施工周期。

2. 快速修井配套技术研究与应用

2.1研究思路

针对以上问题，在保证安全质量的前提下，采取改变起下钻具方式的思路，借鉴试井车射孔与测试原理，采用试井车绞车起下电缆等绳类，连接修井工具，实现施工工艺要求，为此，开展快速修井配套工艺技术研究。

2.2研究内容

2.2.1试井车绞车修井用绳的优选

试井车绞车配套绳类有测试电缆、试井钢丝及测试钢丝绳三类。

表1试井钢丝、测试电缆、测试钢丝绳性能对照

通过三种类型的测试绳的可行性分析，结合三种绳类的性能分析，以满足现场生产需求，优选了抗拉强度较高，配套成本低，操作简单的测试钢丝绳配套试井车绞车来实施修井工具的起下作业。

考虑施工安全性能，确定选用Φ16mm钢丝绳作为试井绞车配套用绳。

2.2.2钢丝绳旋转接头的研制

虽然钢丝绳试井车相对现场通井、打印及打捞具有较强的适应性，但钢丝绳是由多股细钢丝拧成一股组合而成，容易产生钢丝绳扭矩，在起绳类施工时，发生旋转，从而带动工具旋转，造成配重管柱及工具旋转脱扣落井。

为了解决施工过程中因钢丝绳旋转带动工具旋转脱扣问题，借鉴旋转头的设计原理，设计了钢丝绳旋转式连接接头，其上部连接钢丝绳，下部连接管柱及工具，既满足了钢丝绳与入井钻具的连接，又可释放试井绞车钢丝绳的旋转扭矩，防止钻具起下过程中的旋转。

2.2.2.1结构

钢丝绳旋转接头结构如下图所示：主要由压紧短接1、扶正轴承2、连接接箍3、轴承压盘4、上承载轴承5、承载挡板6、下承载轴承7、承载挡板8、旋转短接9、挡板通孔10、连接短接11组成。

图2钢丝绳旋转接头实物图

2.2.2.2钢丝绳旋转接头使用原理

利用试井车配套管柱及修井工具进行软通井、软打捞作业施工时，钢丝绳与旋转短接通孔连接，下部与修井工具连接，下人井内，钢丝绳入井工程中产生的旋转扭矩带动旋转短接在连接接箍内的腔体内，利用下承载轴承、上承载轴承、扶正轴承的作用旋转释放，连接接箍连接短接11及下部配套的入井管柱及工具不发生旋转，有效避免了入井管柱及修井工具因钢丝绳扭矩释放旋转造成的松扣落井事故发生。

2.2.3井下工具深度与张力显示装置

使用试井车进行快速作业时，为了实时准确掌握井下工具的位置，引进了电缆射孔作业的计数器，即在井口地滑轮处设计了计数器，利用电缆线与试井车操作面板上的深度数显仪相连，做到下井工具及管柱的深度实时准确显示。

为准确判断入井工具是否遇阻，在试井车绞盘处设计加装了钢丝绳张力测量仪，可直观显示入井钢丝绳张力变化情况，并根据钢丝绳张力变化值来分析判断入井钻具是否遇阻，以及进行打印、打捞等操作施工。集成在操作台上的深度显示与张力控制系统，使施工操作方便可靠，有效预防施工卡钻事故发生。

图3深度计数装置及钢丝绳张力显示仪

2.2.4井控配置：

试井车修井施工时，常规井口防喷器无法满足井控需要，结合钢丝绳密封特点，我们研制开发了钢丝绳密封闸板，根据钢丝绳密封直径，研制配套密封16mm 的钢丝绳防喷闸板，并改进前密封胶件性能，在试井车施工时，把常规防喷器半封闸板更换为相应钢丝绳防喷闸板，便可进行试井钢丝绳密封防喷。

为了确保钢丝绳闸板在关闭时的钢丝绳聚中密封，在防喷器上端加装钢丝绳辅助导向装置，引导钢丝绳在防喷器组内聚中，并在钢丝绳闸板上加装钢丝绳导向斜板，使钢丝绳闸板在关闭时引导钢丝绳聚中密封，较好解决了钢丝绳聚中密封难题。

3、现场应用及效益情况

3.1现场应用与经济效益

快速修井配套技术应用于软通井、软打印、软打捞施工42井次，一次成功率达95％，其中软通井施工26井次、软打印施工13井次、软打捞施工3井次，缩短施工占井周期1170小时，节约作业成本97.9万元，有效加快了施工措施的运行。

3.2社会效益

快速修井配套技术研究与应用，大幅度提高了处理井筒施工效率，缩短了施工周期，降低了施工成本，加快了措施运行，减少了施工占井造成的油气产量影响，为油田的效益开发提供了技术支撑。

四、结论与认识

1、快速修井配套技术研究，打破了常规修井工艺施工方法，加快了起下钻具速度，缩短了施工周期。

2、快速修井配套技术研究可节约作业成本，提高作业队施工效率，推广应用前景广阔。

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