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怎样套铣扶正器


第 25 卷 钻采讲座

第5期









? 95 ?

怎样套铣扶正器
王从劳, 熊 茅
( 四川石油管理局川东钻探公司深井技术服务公司对外工程部 )
摘 要 : 针对扶正器被卡后套铣难度大的

问题 , 在套 铣工具和套铣方式上进行了 研究 , 设 计了高效 铣鞋 , 提 出

了套铣扶正器的新观点 , 并介绍了应用实例 , 对工艺技术的可行性进行了验证。 关键词 : 扶正器 ; 高效铣鞋 ; 套铣工艺技术 ; 实例
中图分类号 : TE 242 文献标识码 : A 文章编号 : 1006- 768X ( 2002) 05- 095- 02

扶正器是钻井工程中井斜控制和井眼轨迹控制 的常用工具 , 扶正块的表面一般采用敷焊钨钢粉和 镶嵌硬质合金柱的抗磨措施。扶正器被卡后, 通常 采用套铣解卡的方法进行处理 , 但套铣的难度很大。 例如, 凉东 3 井发生卡钻事故后, 用 13 只铣鞋都没 有铣完 1 只夹有落物的扶正器。怎样套铣扶正器是 多年没有解决的技术难题, 普遍认为套铣镶有硬质 合金柱的扶正器的难度非常大。对于 311 以上的 扶正器有人提出套铣扶正块的中部 , 让硬质合金柱 连同扶正块的外部掉到井底, 解卡后再处理的方法。 对于 215 以下的镶硬质合金柱的扶正器, 由于套铣 难度更大 , 有些地区就不使用。 为了解决这项技术难题, 我们对铣鞋的结构、 强 度、 切削能力、 使用寿命以及套铣方式和套铣技术参 数进行了系统地分析和研 究, 设计了 强度高、 抗冲 击、 耐磨损、 切削能力高、 具有保径性能的高效铣鞋。 经渡 2、 天东 87、 天东 88、 云参 1 等井的现场应用证 明, 高效铣鞋的使用寿命和套铣效率比原来提高了 6~ 8 倍 , 解决了套铣扶正器的技术难题 , 明 显地减 少了钻井事故处理费用, 获得了较高的经济效益, 具 有较高的推广应用价值。

提高铣齿硬度的情况下 , 应分析扶正器的结构, 提高 铣鞋的强度 , 从硬质合金易脆的特点下手。 分析一: 采用加热镶嵌在扶正器表面的硬质合 金柱, 它的厚度为 5mm, 直径 10, 较薄 , 易蹩掉。 分析二 : 钨钢粉的敷焊厚度一般只有 3~ 4mm, 易蹩碎。 套铣基理 : 用直径小于扶正器 2~ 4mm 的高强 度铣鞋套铣扶正器 , 在切削扶正块的同时 , 将表面的 耐磨层蹩碎、 蹩掉。铣鞋的外径不能太小 , 避免扶正 块外层被剥离掉到井下 , 造成复杂情况。

高强度铣鞋研制
在套铣扶正器时, 会产生冲击、 震动、 蹩跳现象, 使铣鞋上的硬质合金齿破碎、 断落而失去切削能力; 因此要求铣鞋具有强度高、 抗冲击、 耐磨损、 套铣效 率高的性能。根据套铣基理对铣鞋性能的要求, 我 们经过反复研究和现场试验 , 设计了以下两种高强 度铣鞋 : ( 1) 将硬质合金颗粒焊条堆焊在铣鞋端面上 , 铸 成硬质合金颗粒环形铣头。其特点是强度较高、 耐 磨损、 使用寿命长 , 但是 , 加工工艺较复杂 , 而且焊剂 过多, 套铣效率不够理想。 ( 2) 将直径 10 的硬质合金齿镶嵌在铣鞋端面 上 , 然后在齿间用硬质合金颗粒焊条堆填 , 使硬质合 金齿和颗粒结合成一个整体。其特点是 : 实的复合型锐齿, 使用寿命长。 具有厚 强度高 , 抗冲击,

套铣原理分析
套铣的目的是铣掉扶正块, 使钻具解卡。用镶 焊了硬质合金齿的铣鞋套铣扶正器的工作原理与车 刀车工件的原理相似 , 靠铣齿的刃口去切削扶正块 ; 但是, 扶正块外部的硬质合金柱和钨钢粉与铣鞋上 铣齿的硬度相同, 不可能被切削或磨铣掉。在不能
收稿日期 : 2002- 03- 26; 修回日期 : 2002- 08- 17

在蹩钻和高钻压情况下不易断齿和掉齿 , 铣鞋不易 破裂。 ! 在磨铣过程中 , 铣齿不断出露, 具有较高的

作者简介 : 王从劳 , 高级技师 , 主要从事石油天然气钻井行业的中、 深井事故处理。有丰 富的现场事故处 理经验 , 特别是 对井下钻具、 扶正 器及其它工具的事故处理 , 有自己独到之处 , 曾多次 独立完 整地处 理完各 类井下 事故 , 获得多 方好评。 地址 : ( 401120) 重庆 市渝北 区汉渝 路 101# 石油基地 , 电话 : ( 023) 67320196, 传真 : ( 023) 67807075。

? 96 ? 长期切削能力。









2002 年

解除了卡钻事故。

套铣技术参数
钻压: 2~ 20 kN; 转速 : 50~ 80r/ min; 应适当提高 排量和钻井液的携带能力。 经现场应用证明 , 最佳参数为低钻压, 高转速。

结论与认识
( 1) 套铣扶正器应选用抗冲击、 耐磨损、 不易断 铣齿的高强度铣鞋。 ( 2) 用硬质合金齿结合硬质合金颗粒焊条加工 成高强度铣鞋是一项新工艺技术, 还有待于研讨和 完善。目前 , 国内没有专门生产铣鞋的厂家, 各油田 的加工工艺较落后 ; 在镶焊工艺方面 , 一般都没有加 热镶嵌铣齿的方法, 同时未选用渗透性较好的低温 焊剂, 在高温下加工制作铣鞋时 , 使硬质合金齿产生 质变。 ( 3) 利用硬质合金易脆不易磨的特点套铣扶正 器 , 是一种新概念。 ( 4) 采用低钻压 , 高转速的套铣技术参数 , 必要 时可用井下动力钻具, 以达到提高套铣效率的目的。
( 编辑 : 黄晓川 )





1999 年 7 月 , 在天东 87 套铣敷焊了钨钢粉的扶 正器, 用 2 只普通铣鞋 套无效果 , 用一只高强 度铣 鞋, 采用低钻压 , 低转速的技术参数 , 套铣 20 h, 铣完 了一只直径为 310 的扶正器 , 解除了卡钻事故 , 铣 鞋的出井新度为 80% 。 2000 年 7 月 , 由胜利油田黄河钻井公司钻探的 云参 1 井发生卡钻事故, 井下有 一只直径 214、 镶 嵌了硬质合金柱的扶正器。在套铣扶正器时, 我们 采用钻压: 2~ 20 kN, 转速: 50~ 70 r/ min 的技 术参 数, 用 3 只直径 212 的高强度铣鞋铣完了扶正器 ,

#钻采工艺?2002 年第 6 期目录
川渝油气田水平井钻探运作程序探讨 与改造措施 川西地层可钻性级值研究 何 最小隶属度偏差法用于页岩稳定性的综合评价 李凡修等 异常状态下的尾管固井技术 S1 % 1 井固井 质量分析 胜利油田特种取心技术 无管柱打水泥塞的工艺研究与现场应用 FW 调剖技术及应用 非传统电热蒸汽压裂技术及其应用前景 角 55 井香四层大 型加砂压裂可行性论证 识 压裂技术在欢东 % 双油田的应用研究 安塞油田长 6 油层端部 脱砂压裂试验 葡北油田注气采油工艺技术应用 振动采油技术的研究与应用 采气树伴热与管柱防堵 许劲翔等 王纯全 许俊良等 杜丙国等 宋考平等 鄢泰宁等 吴月先 段国彬等 蔡长宇等 石道涵等 丁 国等 雷光伦等 廖晓蓉等 正电胶压裂液的研制及 在陇东油田的应用 泡沫欠平衡钻井液研究 与应用 中国低密度欠平衡钻井 液研究应用现状 水泥浆前置液评价方法 总论 超细水泥在高压低渗油 田堵水中的应用 降组酸配方及其在川中 大安寨的应用 川东气田修井工艺现状 及发展趋势 自振源采油技术的应用 电热杆采油工艺在高集 油田的应用 两层分采技术的新进展 及应用 浴酸解除卡钻事故 张 王俊良 曾汇川 龙等 游梁式抽油机 CAD 系统 孤东油田 GD2000 型抽油机遥测系统应用 顶部驱动钻井系统的上 卸扣装置 白 抽油机曲柄销螺纹联接 松动的原因分析及预防 王玉富等 裴润有等 田中岚等 张高波等 张明霞等 宇文双峰等 吴春林 平等 付亚荣等 程宇辉等 范学君等 于永刚等 黄 煦 宜宾潜伏构造嘉陵江组气藏滚探 井井身结构 完井方法 康晓雷 鹏等

孤岛油田水力喷射泵在 开采零散稠油井区的应用 杨友明等

对水泥浆失重与胶凝强 度之间关系的新认识 张兴国等

关于白马庙蓬莱镇组气藏加砂压 裂工艺技术 的几点认

注聚合物井井底堵塞物 解除方法的室内研究 田乃林等


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