提高螺杆钻钻塞施工效率

提高螺杆钻钻塞施工效率

用螺杆钻钻磨水泥塞现场施工中最常见的问题有进尺慢或无进尺、卡钻以及其它因地层和套管等因素造成的问题，影响钻磨施工效率。本文就使用螺杆钻钻磨水泥塞施工中经常出现的问题进行剖析，探讨了提高螺杆钻钻磨水泥塞效率的方法。

标签：螺杆钻;水泥塞;施工效率

油田开发进入中后期，油井含水上升严重，为了降低油井含水量，通常采取打水泥塞或挤堵进行油层改造。由于受油井深度、地层压力、渗透率及层间矛盾影响，挤堵或注灰后，可能导致井筒内灰面过高的现象，遇到这种情况，通常需要进行钻塞施工，同时一些废弃井的永久性封井工作，也使注水泥工序比较频繁，这样也使作业钻塞工作量不断加大。为减少作业施工周期，降低车辆费用，加快作业节奏，提高作业时效，对如何提高螺杆钻钻塞施工效率进行了探讨。

1 案例概况

螺杆钻钻塞126次，下井后无进次累计14次，钻塞总进尺2757米，用时1026小时，平均钻速2.76米/小时。通过对钻塞无进尺进行分析，小组认为钻塞工具选用不合理，钻速缓慢，螺杆钻下井不工作及螺杆钻堵是造成螺杆钻钻塞效率低，返工率高的关键因素。

2 影响螺杆钻钻塞施工效率的主要因素分析

2.1 工具选用方面影响因素

2.1.1 刮刀钻头

刮刀钻头是在茨采钻塞作业中用的得最多的螺杆钻钻头，根据查阅历史钻塞资料显示，该钻头在初始钻进过程中，钻塞速度比较快，但随着时间的推进，水泥凝固后硬度增大，钻塞效率逐渐降低。

2.1.2 三牙轮钻头

三牙轮钻头靠牙轮碾压切刮钻进，切削面积大，钻进速度比较快，但牙轮轴承易损坏，牙轮易脱落，安全性差。

2.2 螺杆钻工况方面影响因素

不同型号的螺杆钻扭矩不同，使用环境及要求也不同;不同的管柱组合导致不同的钻塞效率。传统钻水泥塞施工管柱结构为油管+螺杆钻具+钻头，由于螺杆钻在钻进过程中，会产生大量的灰块及水泥碎屑，如果在循环过程中处理不当，

极易引起螺杆钻堵塞，从而造成返工。

3 提高螺杆钻钻塞施工效率的有效对策（见下表）

4 对钻塞工具的改进与实施

4.1 钻塞工具的改进

4.1.1 主体结构

套铣筒主体结构如图，A处连接套铣筒上接头，B为套铣筒本体，C处连接套铣头，D为内镶刮刀。

4.1.2 工作原理

下钻钻灰塞时，钻头旋转，使套铣筒在旋转的过程中不断旋入灰塞边缘后形成一个灰柱，此时内镶的单向刮刀也随之做圆周运动，不断的切削灰柱，以此来实现钻塞目的。这个时候如果灰面上有小件落物，刮刀旋转时将落物旋入套铣筒内，而不影响钻塞继续进行。

4.1.3 实际运用

该工具已运用于牛22-23、牛20-21、茨61共三口井，这三口井都是闲置多年的老井，在处理井筒的过程中，因有落物而无法采取用磨鞋钻进，使用研制的套铣钻头，单井平均周期缩短了近5天。在应用了改进的工具后，钻塞的平均速度得到了有效的提升，因此，该工具的改进取得的效果是显著的。

4.2 优选螺杆钻具，改进管柱结构

4.2.1 螺杆钻具型号表示方法

如：C 5 LZ 172 * 7.0 II 型螺杆钻，其中“C”表示：马达形式（C-长马达、D-短馬达、省略-常规马达）;“5”表示：转子头数;“LZ”表示：螺杆钻具产品代号;“172”表示：螺杆钻具规格（直径，mm）;“7.0”表示：允许使用的钻头水眼压降（MPa）。

4.2.2 螺杆钻具的优选

加长马达具有很大的输出扭矩和功率，可以满足在长的直井段快速钻进的需要;短马达使螺杆钻具整机的长度缩短，可以满足提高造斜率的要求;大直径螺杆钻具输出力矩大;螺杆钻具马达的转子头数越多，马达转速越低、功率越大。

4.2.3 钻塞管柱优化

传统的钻水泥塞施工管柱结构为油管+螺杆钻+钻头，缺乏有效的自我防堵

措施，只能靠地面循环罐控制。本次对管柱结构进行优化，主要是对管柱增加防堵器，即“管柱内沉淀杯”，收集进入油管内的脏物，避免堵塞螺杆钻工作通道造成返工。

5 巩固措施

①为了巩固这次活动取得的成果，我们把这次活动成果的经验纳入到大队的作业指导书之中;②将改进螺杆钻钻具及管柱结构的资料图纸整理归档;③将活动成果进行转化，长期贯彻实施，以确保成果得以巩固。

综上所述，通过本次活动，不仅明显增强了小组成员的创新和改进意识，而且有效提高了大家应用QC方法解决实际问题的能力，同时也增强了大家解决生产难题的信心。

参考文献：

[1]张香品.提高螺杆钻钻塞施工效率[J].工业，2017（2）：00006.