1、二一四年五月二一四年五月目 录一、套损井整形打通道技术发展简况二、套损井整形打通道工艺技术 大庆油田开发以来，累计套损18436口井，累计修井16310井次，治理了12个成片套损区，目前具备年修井2000口井以上的施工能力，修复率始终保持在85%85%左右，年恢复产油202010104 4t t，年恢复注水量50050010104 4m m3 3左右。完善了注采关系，恢复了注采能力，为油田生产开发起到了保驾护航的重要作用（一）大庆油田套损井整形打通道技术发展简况（一）大庆油田套损井整形打通道技术发展简况一是80-86年，维护型修井时期二是86-94年，治理型修井时期三是94-2000年，综合型
2、修井时期四是2000年以后，特殊疑难井修井时期1980年左右，年套损井数在100口井左右。其后出现了三次套损高峰期修复井报废井更新井未修井喇萨杏油田套损井分布图（二）套损井整形打通道工艺技术一、通径90mm以上套损井整形工艺技术 第一次套损高峰期套损形式主要为套管变形，通径一般大于90mm。研究应用冲胀、磨铣和燃爆三种整形工艺，套管内径可恢复到95%以上。目前该项技术已累积应用4500余口井，目前整形成功率95%以上冲胀整形磨铣整形燃爆整形该时期整形成功率二、通径90-50mm套损井打通道工艺技术 第二次套损高峰期套损情况加重，由变形发展为错断，通径90-50mm套损井逐年增多。为此发展了以偏
3、心冲胀、领眼磨铣和恒定钻压磨铣为代表的错断井打通道工艺。目前该项技术已累积应用3100余口井，打通道成功率85%以上偏心冲胀领眼磨铣恒定钻压磨铣该时期打通道成功率 套损井修复的关键是打开套管通道，是实施其它修井措施的前提。在套损通径小于50mm的井况下，套管已经完全断开，断口形态复杂，打通道的技术难度大三、通径小于50mm套损井打通道工艺技术打通道成功率低的原因分析断口的形态50mm 套损部位不光套管发生S形弯曲、缩径和径向位移，周围的水泥环和地层都会发生破坏，长度在套损点上下1m左右井眼轨迹是空间螺旋线通径小于50mm错断井找通道现状成功率只有10% 此外，扶正法打通道受套管尺寸限制，扶正器
4、直径只能做到120mm，效果不理想，仍易沿弯曲方向磨出管外。锻铣法在断点以上1-2m的位置切断套管，由于套管周围水泥环和岩层在套变时已被破坏，导致切割点以下到断口的这段套管活动，使锻铣难以操作井下状况检测技术1）受下井管柱尺寸限制，铅模直径最小只能做到80mm，接触不到断点，反应不了真实情况 2）井径仪检测必须通过变点，只适用于105mm以上的套损井3）以上两种方法均测不到丢失套管及其距离和方位目前存在的问题：1、丢失套管探测技术 一个地区的地磁场一个地区的地磁场在无磁性材料干扰时是均匀在无磁性材料干扰时是均匀的，磁场强度是一个定值，的，磁场强度是一个定值，当受到磁性物体干扰时会发当受到磁性物
5、体干扰时会发生变化。丢失套管探测技术生变化。丢失套管探测技术就是利用地磁场这一特性对就是利用地磁场这一特性对丢失套管进行探测丢失套管进行探测 探测仪主要由探测仪主要由陀螺仪陀螺仪和和磁感应仪磁感应仪组成。陀螺仪测得组成。陀螺仪测得的数据是靠测量地球自转的角速度分量感应地球自转实现的数据是靠测量地球自转的角速度分量感应地球自转实现的，不受周围磁场变换的影响，所以陀螺仪所测参数不受的，不受周围磁场变换的影响，所以陀螺仪所测参数不受套管影响，任何状态下都是正确的。磁感应仪所测地磁参套管影响，任何状态下都是正确的。磁感应仪所测地磁参数在不受套管影响时是正确的，受套管影响后参数将发生数在不受套管影响时是
6、正确的，受套管影响后参数将发生变化变化磁感应仪磁感应仪 陀螺仪 检测时，将检测时，将二者组合二者组合起来同时起来同时下井下井，在同，在同一位置所测两组数据是不同的，一组真，另一组为一位置所测两组数据是不同的，一组真，另一组为干扰后数据。地面还原时，将磁感应仪调整到陀螺干扰后数据。地面还原时，将磁感应仪调整到陀螺仪所测数据状态，然后移动一段与井内规格相同的仪所测数据状态，然后移动一段与井内规格相同的套管，使磁感应仪还原井内所测数据，此时套管所套管，使磁感应仪还原井内所测数据，此时套管所在方位和距离，即为井底丢失套管的方位和距离在方位和距离，即为井底丢失套管的方位和距离仪器直径38mm，探测半径2
7、m，探测精度3检测工艺检测工艺 探测前先下入钻头从断探测前先下入钻头从断口处往下钻出口处往下钻出20m20m左右的裸眼段，左右的裸眼段，处理完起出钻具，再依次下入处理完起出钻具，再依次下入无磁钻杆无磁钻杆+ +钻杆，无磁钻杆必须钻杆，无磁钻杆必须进入裸眼段。探测仪器从下到进入裸眼段。探测仪器从下到上依次是鱼头上依次是鱼头加重杆加重杆+ +探测仪探测仪+ +陀螺仪。将安装好的陀螺仪。将安装好的仪器利用仪器利用电缆通过钻杆下到裸眼段无磁电缆通过钻杆下到裸眼段无磁钻杆内，测量多组数据钻杆内，测量多组数据套管方位复现套管方位复现L 首先将磁感应仪摆放成首先将磁感应仪摆放成探测时陀螺仪的方位和形态；再探
8、测时陀螺仪的方位和形态；再用同等规格套管对其干扰，使干用同等规格套管对其干扰，使干扰后的方位、磁工具面与磁感应扰后的方位、磁工具面与磁感应仪所测数据一致，此时套管的方仪所测数据一致，此时套管的方位和距离就是井下丢失套管的位位和距离就是井下丢失套管的位置，对其进行测量，即可确定井置，对其进行测量，即可确定井下套管的方位和距离下套管的方位和距离（1）定向铅模找鱼技术 在断口上部预定深在断口上部预定深度下入铅模和定位短节，进度下入铅模和定位短节，进行打印，打印完成后不动管行打印，打印完成后不动管柱，再下入陀螺仪定向，然柱，再下入陀螺仪定向，然后下入弯笔尖，并根据测量后下入弯笔尖，并根据测量结果进行定
9、向找鱼，可改变结果进行定向找鱼，可改变现有盲目摸索找鱼的现状现有盲目摸索找鱼的现状 南南1-22-2281-22-228井井打印证实在打印证实在407.69m407.69m处错断，通径处错断，通径98mm98mm，下，下73-110mm73-110mm冲胀笔尖未通过，使用冲胀笔尖未通过，使用73mm73mm钻钻杆笔尖找通道，通道时有时无，怀疑发生活性错断。决杆笔尖找通道，通道时有时无，怀疑发生活性错断。决定将陀螺仪与铅模配合使用，进行铅模印痕定向，以便定将陀螺仪与铅模配合使用，进行铅模印痕定向，以便进行定向进行找通道进行定向进行找通道案 例1 1）首先将探测管柱下井至井下）首先将探测管柱下井至
10、井下410m410m深处；深处；2 2）然后将整套鱼头探测仪下井至井下）然后将整套鱼头探测仪下井至井下410m410m处，处，座好定位键；座好定位键；3 3）再进行鱼头方位探测数据采样，提取有效数）再进行鱼头方位探测数据采样，提取有效数据、分析数据，确定断口据、分析数据，确定断口 通过分析、测量断口形态，确定套管错断，最通过分析、测量断口形态，确定套管错断，最小通径小通径80mm80mm。铅模印痕如下：。铅模印痕如下：情况分析情况分析分析测量数据，如下表：分析测量数据，如下表：如表所示，断口方位范围在如表所示，断口方位范围在234238，取中间值，取中间值236 根据测量结果，进行定向笔尖找通
11、道。钻根据测量结果，进行定向笔尖找通道。钻具组合自下而上为：具组合自下而上为：73mm73mm钻杆笔尖（本体铺钨钢钻杆笔尖（本体铺钨钢）+ +定位短节定位短节+ +钻杆，定位找通道和处理断口可一起钻杆，定位找通道和处理断口可一起进行。工具串下入到断口以上进行。工具串下入到断口以上1m1m左右，进行定向，左右，进行定向，笔尖顺利进入断口笔尖顺利进入断口（2）定向钻进找鱼工艺技术 探测丢失套管方位后探测丢失套管方位后, ,在断口上部预定深度或下部套在断口上部预定深度或下部套管周围下入斜向器，根据探测管周围下入斜向器，根据探测结果调整斜向器，使斜向器斜结果调整斜向器，使斜向器斜面朝向丢失套管方位并固
12、定。面朝向丢失套管方位并固定。通过斜向器使钻头朝丢失套管通过斜向器使钻头朝丢失套管的断口方向，钻进找通道的断口方向，钻进找通道 朝朝92-2492-24井井打印，在1063m处错断，印痕为泥岩印，无通道。下73mm笔尖多次寻找通道未通过，怀疑套管完全错断开，采用定向钻进找鱼工艺技术案 例具体过程如下：具体过程如下： 1 1）首先探测前先下入钻头从断口处往下钻出）首先探测前先下入钻头从断口处往下钻出18m18m的裸眼段（探测段有水泥环，所以不需要固水泥）。的裸眼段（探测段有水泥环，所以不需要固水泥）。 2 2）然后将探测钻具下至）然后将探测钻具下至1076.5m1076.5m； 3 3）再将鱼头
13、探测仪组装完成下入至）再将鱼头探测仪组装完成下入至1076m1076m；座；座键后，启动仪器，进行探测，陀螺数据如下：键后，启动仪器，进行探测，陀螺数据如下：陀螺数据陀螺数据4）仪器起出后，提取磁性探管内数据，数据如下： 5 5）通过对两组的对比、数据还原，确定套管丢）通过对两组的对比、数据还原，确定套管丢失方位为失方位为SE 149SE 149，偏移距离，偏移距离27cm27cm，深度，深度1073m1073m。 6 6）还原完成后，将斜向器下至）还原完成后，将斜向器下至1076.5m1076.5m； 7 7）下入陀螺仪到座键完成进行定向，将斜向器）下入陀螺仪到座键完成进行定向，将斜向器工具
14、面至工具面至SE 149SE 1498）连接水龙头，投球打压坐封斜向器将钻具起出 9 9）座封完成后，下入开窗钻具（自下而上为：）座封完成后，下入开窗钻具（自下而上为：118mm118mm大凹芯磨鞋大凹芯磨鞋+73mm+73mm钻杆）；钻杆）； 1010）定向钻进：钻压）定向钻进：钻压0.5t0.5t，转速，转速30r/min30r/min，根据，根据情况逐渐增大，情况逐渐增大，5 5分钟左右开窗完成（悬重恢复，方钻分钟左右开窗完成（悬重恢复，方钻杆加深杆加深9m9m），反复划眼起出钻具），反复划眼起出钻具有通道断口稳定断口定芯磨铣强制扶正大凹芯磨铣无通道2、强制扶正打通道工艺技术 由于错断口
15、上下套管弯曲缩径变形，常规磨铣管柱刚性不足，会造成打通道过程中，打通道工具易随断口偏出管外。采用该工艺可避免工具偏出，将错断点上部套管弯曲部分取直，进而增大找通道空间，方便下步找打通道施工。也可一直向下磨铣，直至找到通道 高158-37井 该井用90mm铅模打印证实在井深808.4m处套管错断，最小通径50mm。施工队多次应用弯笔尖和平底磨鞋找打通道均无效。分析认为断口上部套管弯曲变形严重，找打通道工具下不到位，尝试应用液压强制扶正磨铣技术找打通道案 例 下入磨铣工具+120mm液压强制扶正器+101mm钻廷1根+120mm液压强制扶正器+73反扣钻杆82根，钻具总长810.3m，方余2.9m
16、，遇阻深度807.7m，上提钻具1.0m，井口打压3MPa，扩孔磨鞋刀片张开处于工作位置，启动转盘，加钻压磨铣进尺1.08m至井深808.78m ，将错断点上部套管弯曲部分取直，再下入笔尖铣锥顺利打开通道3、凹芯磨铣打通道工艺技术 针对断口通径较小，笔尖找不到下断口，但铅模印迹显示有通道的情况，采用大凹芯磨鞋磨铣打通道。利用大凹芯磨鞋的凹面分力，迫使套管向心运动，起到增大找通道空间、防丢鱼的作用 南1-丁4-斜P125井 用90mm铅模打印证实井深830.7m处套管错断，最小通径38mm，施工小队下笔尖找通道多次无效。分析认为该井断口通径较小，下笔尖找通道时笔尖易插到套管外，尝试应用大凹芯磨鞋
17、磨铣技术打通道案 例 下入+101mm短钻铤+120mm液压强制扶正器+101mm钻铤+120mm液压强制扶正器+73mm反扣钻杆85根，钻具总长837.05m，方余6.65m，遇阻深度830.7m，上提钻具0.5m，开泵循环并启动转盘，下放钻压磨铣进尺至井深831.2m ，起出井内钻具后，下入笔尖铣锥顺利打开通道4、断口定芯磨铣打通道工艺技术 针对断口夹持力较大，笔尖可插入断口，既不能顿击又不能转动磨铣的情况，采用定芯磨鞋磨铣工艺。首先将断口定芯磨鞋前端的笔尖插入断口，靠夹持力使笔尖从筒体上脱开，并含在筒体内，笔尖和腔体之间可相对位移，此时下放钻具，笔尖不动起到引子作用，磨鞋可沿笔尖活动，向
18、下磨铣直至通过断点 案例 一 南4-4-734井 该井用90mm铅模打印证实在井深753.1m处套管错断，最小通径43mm，施工队下笔尖铣锥找打通道时，笔尖插入下断口后夹住管柱不能下放，旋转磨铣别钻严重，上提管柱悬重增加，夹持力达到20t以上，无法打开通道。分析认为该井断口夹持力较大，既不能顿击又不能转动磨铣，尝试应用定芯磨鞋磨铣技术打通道 下入定芯磨鞋工具串+101mm短钻铤+73mm反扣钻杆79根+89mm反扣方钻杆1根，钻具总长759.82m，方余6.87m，下至753.1m，笔尖插入断口后旋转定芯磨鞋成功脱扣丢手，地面开泵循环并启动转盘，此时笔尖插入断口起到引子作用，下放钻压，外部磨鞋
19、磨铣进尺1.10m至深度754.2m，通道打开，顺利进行下步打捞施工案例 二 南5-21-431井 该井下90mm铅模打印证实在井深1025.46m处套管错断，最小通径45mm，下笔尖铣锥找通道时夹持力较大，无法打开通道。下入定芯磨鞋工具串+73mm反扣钻杆104根+89mm反扣方钻杆1根，钻具总长1026.57m，方余1.25m，下至1025.46m，笔尖插入断口并脱扣丢手，起泵并启动转盘，由于笔尖插入断口起到引子作用，下放钻压，外部磨鞋磨铣进尺1.10m至深度1026.53m，打开通道，起出钻具，顺利进行下步施工5、活性错断断口稳定工艺技术 适用于活性错断的井，在打开通道的同时，可使通道稳
20、定不丢失，方便进行下步处理。首先将可扩径磨鞋前的笔尖插入断口，磨铣打开通道后，下放管柱使稳定器位于上下断口中部，投球、打压使膨胀管固定在套管壁上，起出管柱，进行下一步施工 南5-20-P29井 该井在井深747.05m处套管活性错断，通径50mm。下入110mm带笔尖可扩径磨鞋+73mm钻杆+118mm膨胀式断口稳定器+73mm钻杆+89mm方钻杆，钻具总长750.82m，方余3.87m，下至井深747.05m。首先将可扩径磨鞋前的笔尖插入断口，用扩径磨鞋磨铣打开通道，下放管柱12.1m使稳定器位于上下断口中部，投球、打压，液压缸内的活塞向上运动，通过拉杆拉动胀头上移一个行程，使膨胀管固定在套
21、管壁上，缓慢上提管柱拉动胀头使膨胀管全部膨胀后，起出管柱，进行下一步施工案 例无通道引领磨铣逆向锻铣扩径磨铣 采用由小空间找通道转变为大空间找通道，由先处理下断口转变为先处理上断口的治理方式，填补了无通道套损井找打通道技术空白，取得修井领域重大突破，在固井段无通道套损井上取得了较好的效果 6、逆向锻铣打通道工艺技术 针对套管完全错开，鱼头丢失，向下打通道技术无法找到通道的情况。首先使用逆向锻铣刀将断口上部套管反向锻铣掉一定长度，扩大了井眼，能够将下断口充分露出，方便下步打通道施工。如果断口上部套管弯曲，锻铣工具无法下到位，可应用液压强制扶正磨铣技术，将弯曲部位取直后再进行锻铣打通道 杏11-2
22、-水212井 用90mm铅模打印证实在井深1051.42m处套管错断，最小通径38mm，施工小队用笔尖铣锥和弯笔尖找打通道多次，未能打开。分析认为该井下断口横向位移量较大，而上下断距较小，找通道空间不足，尝试应用锻铣打通道技术案 例 下入120mm反向锻铣刀+101mm短钻铤+120mm液压强制扶正器+101mm钻铤+120mm液压强制扶正器+73mm反扣钻杆109根+89mm反扣方钻杆1根，钻具总长1055.8m，方余4.96m，下至1051.42m，清水打压并启动转盘，刀片伸出后，液压缸拉杆收缩，带动锻铣刀向上划眼锻铣套管。反向磨铣进尺2.0m至深度1049.42m，起出钻具。由于扩大了找
23、通道空间，下入弯笔尖顺利找到通道7、扩径磨铣打通道工艺技术 针对打印证实无通道或打通道过程中管柱偏出了管外，鱼头丢失，经反向锻铣后仍无法找到通道的情况 扩孔磨鞋在断口深度位置旋转作业，边向下磨铣边扩大磨铣直径，可逐级将断口处孔眼扩径至300mm，由于扩大了找通道空间，下步可下入弯笔尖等找通道工具，直至找到并打开通道 长翼扩孔磨鞋短翼扩孔磨鞋 喇7-291井 该井井深785.45m处套管错断无通道，下入120mm长翼扩孔磨鞋工具串+73mm反扣钻杆+89mm方钻杆，自井深785.45m开始，向下扩孔磨铣13次，总进尺1.95m至井深 787.4m ，起出井内钻具后，下入铣锥打开通道并捞出井内落物
24、，顺利进行挤注报废案 例8、咬合磨铣打通道工艺技术 针对断口与落物平齐，引领工具无法进入偏移断口，研究了咬合磨铣打通道工艺技术，实现了不同轴条件下引入和磨铣的难题，为下步打捞落物创造条件蹄形磨鞋9、引领磨铣打通道技术 为实现对下断口全面修整和裁弯取直，确保弯曲管柱能够进入下断口，采用引领磨铣方式处理下断口，研制了引领锻铣修整断口工具，形成以周向旋转磨铣、纵向顿挫磨铣和扩径修整磨铣为主要技术手段的引领磨铣打通道工艺 喇8-293井 前期通过打印和测井证实错断深度为786.17米，采用逆向锻铣刀从786.17m锻至784.38m，用液压扩径磨鞋对裸眼井段扩径后，弯笔尖找通道证实下断口与落物同步。采
25、用蹄形磨鞋处理鱼头后，捞出2.6m半截油管。由于下断口套管鱼头破损严重，打捞过程中在断口处反复遇阻，用引领的正向锻铣刀向下磨铣修整套管鱼头后，捞出井内全部落物，对井段783-791m进行密封加固案 例 2003年喇7-30井区176口井全部套损，受打通道技术制约，首次治理后遗留下无法彻底报废的16口无通道井。2011年，综合应用上述技术，16口剩余井的通道全部打开，捞出全部落物，实现了彻底报废，消除了该区块再次成片套损的隐患，为区块钻更新井及投产创造了条件，恢复了注采关系，年恢复注水147万方，恢复产能8万吨喇7-30南一区 喇7-30套损处在固井段内，在施工过程中下断口套管不丢失；南一区大部
26、分井套损处套管连而未断且处于未封固段内，套管断开后成为活性错断，下断口套管易丢失 形成三套非旋转磨铣打通道技术，避免套管断开后成为活性错断而使通道丢失，使该类井打通道成功率由治理初期的35%提高到63%10、连而未断套管打通道技术l纵向锉铣冲胀技术l液压扩径整形技术l反向磨铣打通道技术l纵向锉铣冲胀技术纵向锉铣冲胀技术原理：接合冲胀整形与磨铣整形工艺技术。该工艺技术在对整形修复时，不需要对套管套损部位进行旋转磨铣，而是采用犁形胀管器原理，利用纵向锉铣冲胀工具对变形套管进行冲胀、锉铣，将套管内凹部分切削掉，确保其余部分套管不被切削，实现套管修而不断的目的。这样既能打开通道，又避免出现起出管柱后套
27、管鱼头丢失，为下一步打捞、加固、整形提供有利条件纵向锉铣冲胀系列工具的设计：前部引鞋，利于顺利进入套损套管；中部与中心线夹角15设计，适合进行冲胀整形，外面铺有硬质合金，实现套管内部凸出部位的锉铣；锉铣工具上部也采用孤度设计，使工具冲胀过整形后能顺利退回，同时弧度外也铺有硬质合金，能对套管通道进一步整形。l液压扩径整形技术 利用液 压 扩径整形器通过液压动力推动滚珠碾压套变套管，这样既可逐级扩大套管内通径，又能避免磨铣工具进一步损伤套管，解决了连而未断套管整形复位的难题液压扩径整形器的设计：主要由芯轴和锥体组成，前部锥体兼有引鞋作用，保证工具能顺利通过变形点。在锥体的表面上，沿螺旋线镶嵌着直径
28、为30毫米的特制滚珠。滚珠整形器工作时，合金滚珠在整形器的凹槽内自转的同时也围绕整形器的轴线公转，依靠滚珠在套管变形位置的反复旋转滚压，对变形套管施加外力，使变形段套管产生塑性变形，从而达到整形的目的，可有效避免套管的损伤l反向磨铣打通道技术 大段弯曲套损井的部分套损井段曲率大，采用常规旋转磨铣整形，由于下部工具受到套管弯曲影响，极易造成套管“开窗”而丢失下部通道。采用锉铣冲胀技术，由于工具及管柱的强度和塑性变形大，管柱下锉冲胀阻力大，无法通过“急弯”处 冲胀型反向磨铣技术，可使专用工具冲胀通过大段弯曲井的弯曲井段后，再上提逆向磨铣，修整弯曲处套管，扩大通道，避免了正向磨铣易开窗丢鱼情况发生冲
29、胀型反向磨铣技术原理： 冲胀型反向磨铣技术是受到反向锻铣技术启发，采用逆向思维，应用反向磨铣技术向上进行磨铣套管。工具管柱由下向上磨铣套管时，由于最下端工具受到管柱向上牵引约束，工具自由度受到限制，磨铣轨迹只能沿着套管中心线，从而保证了不丢失通道整形，从而解决弯曲井段正向磨铣易开窗的难题冲胀型反向磨铣工具的设计 主要由本体和钨钢铺焊而成，本体前部起到引鞋作用。中间锥体与中心线轴成15，时可冲胀套管套损段，使工具能顺利能过。钨钢铺焊与中心张轴成-10,工具管柱通过套损段后，能进行逆向磨铣整形套管 高能气体整形工具以燃爆产生的高能气体为整形动力，整形段可长达10m，并且工具外径系列化，可对大段挤压
30、变形井逐级整形至120mm，在保证套管不断开的同时，提高了施工效率11、高能气体整形技术高能气体整形技术原理 将具有一定综合性能的炸药药柱用管柱送到井内预整形复位（扩井）井段后，经校深无误，采用投撞击棒引爆雷管炸药。炸药爆炸后产生的高温高压气体及强劲的冲击波在套管内的介质中传播，当冲击波和高温高压气体达到套损部位套管内表面时，则产生径向向外的压力波。这种压力波使套损井段的套管向外扩张，从而达到整形复位的目的油管切割技术：将井内卡死油管切割断开，解决了鱼顶与断点同步的处理难题优点：一是断口整齐平滑，可进行打捞；二是下步可采用下击方式，将油管从套损部位脱开，方便打通道施工 通径50mm以下套损井找打通道难度大，施工周期长，投资高。虽然通过科研攻关和现场试验已取得了阶段性突破，但是所用工艺复杂，需多种技术组合应用，造成平均单井施工周期较长 缩短施工周期，提高找打通道时效性，已成为我们下步主要的攻关方向请大家批评指正 谢 谢！
