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摘要：由于小井眼井径小，配套工具困难，环空容积小，易卡钻。常规螺杆钻具难以满足小井眼钻塞要求，导致小井眼钻塞效率低。该文从小井眼钻塞工艺技术的特点入手，对小井眼钻塞技术进行了研究说明，对于提高小井眼修井技术水平具有重要的指导意义。
关键词：小井眼井；钻塞；研究
引言
目前，曙光油田共有油井3904口，其中小井眼井290口，占油井总数的7.4%，随着生产开发逐年增加，后续需钻塞配合的增产措施日益增多，如挤灰、压裂防砂、化学堵水、大剂量调剖等，措施后堵剂在井筒内凝固，形成一定长度的堵塞段，常规冲砂冲不动，需要钻塞。目前，曙光油田小井眼钻塞以螺杆钻钻塞为主要方式。因此查找影响小井眼钻塞效率低的原因，采取措施，提高小井眼钻塞效率，是目前的当务之急。
1 存在问题分析
（1）钻塞效率低、进尺困难。小井眼螺杆钻外径尺寸一般有φ73mm、φ89mm，φ95mm 三种，提供的扭矩仅为0.3-1KN.m，遇到较硬的灰面，进尺困难，最后需转大修钻塞。并且小螺杆钻易堵塞、需起管更换钻具，钻塞效率低。
（2）井径小，配套工具困难。曙光油田最小井眼为4吋套管，套管内径仅为φ86mm，限制了钻塞作业工具的配套尺寸，大部分钻塞工具不适用。小井眼钻塞工具品种少，井下工具强度难以满足要求，可靠性差。
（3）环空容积小，易卡钻。由于井眼容积小，加上内有管柱，空间更小，大块固体颗粒不易返排，循环不畅造成堆积，易卡鉆。
2 小井眼井钻塞配套技术
2.1动力水龙头装置
动力水龙头装置是一种新型的石油天然气修井作业装备，可替代常规转盘和螺杆钻驱动钻具旋转钻进。动力水龙头集机械、液压、气动于一体，由水龙头本体、液压站和远程控制系统三大部分组成。
（1）动力水龙头本体是装置的执行部件，由形提环、鹅颈管、冲管盘根、反扭矩臂、减速箱、液压马达、主轴等组成。
（2）液压站向整个系统提供液压油，由柴油机、主液压泵、辅助液压泵、油箱、控制元件和油路附件构成。
（3）远程控制系统，可对装置随时进行参数设定和调节。采用液压驱动对主轴和转速进行无级调控，各种作业参数可集中显示和控制。在井下发生蹩钻现象时操纵平台能及时发现压力升高，采取合理处置措施，为本质化安全提供了保障。
2.2小直径平底磨鞋
将三牙轮或三刮刀钻头改为小直径平底磨鞋，进一步提高钻进速率。开发φ80mm小直径平底磨鞋，满足4吋套管内钻塞需求。平底磨鞋底面上堆焊YD合金和其他耐磨材料，利于用较大的钻压对灰面进行研磨。它具有便于排砂、进尺效率更快、强度更高、便于加压的优点。
2.3配套薄壁钻杆
由于4吋套管内径为86mm，钻杆外径小于86mm的钻杆有4种。而接箍是钻杆外径最大处，接箍小于86mm的钻杆有φ50mm钻杆和φ60mm薄壁钻杆，考虑到φ50mm钻杆外径仅50mm，抗拉强度较低，故小井眼内钻杆选用φ60mm薄壁钻杆。φ60mm薄壁钻杆材质采用G105管材加工而成，屈服强度：600MPa～605MPa，抗拉强度：716KN，断后伸长率：29.5%～30%。
2.4采用反循环冲砂方式
将平底磨鞋底部水眼扩大，改变常规循环冲砂方式，由正循环改为反循环，便于将大块固体颗粒返排出去，循环彻底干净，一次钻磨到底。
2.5管柱优化
目前，曙光油田的小井眼钻塞管柱结构为：牙轮或刮刀钻头+螺杆钻+平式油管，本次对管柱结构进行优化，管柱组合上部常规套管内选用Φ73mm加厚油管，底部小套管内选用Φ60mm薄壁钻杆，下部接相应钻头。
2.6施工工艺
（1）组配钻塞管柱。
（2）缓慢下探塞面，开泵循环正常后，下放钻具至塞面。
（3）控制钻压20KN左右，一直钻塞至设计深度。
（4）钻塞完毕后，循环彻底干净后起出管柱。
3 现场应用情况
小井眼钻塞配套技术研究与试验，确保了油水井正常生产及后续增产措施的顺利实施，为稳产提供了有力保障和技术支撑。截至2018年8月，共成功实施2井次，成功率100%，1趟钻磨管柱完成钻磨作业，累计钻塞101米，用时5小时，平均机械钻速达到20m/h。贡献增油388吨，节省大修作业费用140万元，合计创效147万元。
典型井1：曙3-06-3井
该井于3月份实施压裂防砂，施工后井筒内形成高强度树脂砂塞，常规冲砂冲不动，该井还是小井眼5寸半套管悬挂4寸套管，实施常规螺杆钻钻塞难度极大，易卡钻，存在施工安全风险。经论证分析，决定实施小井眼钻塞工艺。钻塞井段： 1240-1311m，进尺： 71m，施工时间：3.5h。
典型井2：杜813-46-88井
该井于5月份实施大剂量调剖后，在井筒内形成堵剂段塞，硬度大。该井还是小井眼7寸套管悬挂5寸套管，在824米位置还存在套变，套管缩径为Φ95×92mm。实施常规螺杆钻钻塞后无进尺，钻不动。经论证分析，决定实施小井眼钻塞工艺。钻塞井段： 834-864m，进尺：30m，施工时间：1.5h。
4 结论及认识
（1）配套小套管内钻塞管柱工具，实现小套管内动力水龙头钻塞零突破，在小井眼钻塞领域内，实现了整体工艺创新。
（2）现场应用表明，该技术可一趟钻磨管柱完成钻磨作业，提高钻塞一次成功率，可避免转大修作业。
（3）与常规小井眼钻塞相比，该技术具有缩短施工周期，节约作业成本，降低劳动强度，提高施工安全性等技术优势，具有广阔的应用前景。
参考文献：
[1]卢艳军.钻塞工艺技术研究与应用.硅谷，2011（03）：103.
[2]苏愿忠.动力水龙头在钻塞施工中的应用.科技传播，2011（08）：109-110.
关键词：小井眼井；钻塞；研究
引言
目前，曙光油田共有油井3904口，其中小井眼井290口，占油井总数的7.4%，随着生产开发逐年增加，后续需钻塞配合的增产措施日益增多，如挤灰、压裂防砂、化学堵水、大剂量调剖等，措施后堵剂在井筒内凝固，形成一定长度的堵塞段，常规冲砂冲不动，需要钻塞。目前，曙光油田小井眼钻塞以螺杆钻钻塞为主要方式。因此查找影响小井眼钻塞效率低的原因，采取措施，提高小井眼钻塞效率，是目前的当务之急。
1 存在问题分析
（1）钻塞效率低、进尺困难。小井眼螺杆钻外径尺寸一般有φ73mm、φ89mm，φ95mm 三种，提供的扭矩仅为0.3-1KN.m，遇到较硬的灰面，进尺困难，最后需转大修钻塞。并且小螺杆钻易堵塞、需起管更换钻具，钻塞效率低。
（2）井径小，配套工具困难。曙光油田最小井眼为4吋套管，套管内径仅为φ86mm，限制了钻塞作业工具的配套尺寸，大部分钻塞工具不适用。小井眼钻塞工具品种少，井下工具强度难以满足要求，可靠性差。
（3）环空容积小，易卡钻。由于井眼容积小，加上内有管柱，空间更小，大块固体颗粒不易返排，循环不畅造成堆积，易卡鉆。
2 小井眼井钻塞配套技术
2.1动力水龙头装置
动力水龙头装置是一种新型的石油天然气修井作业装备，可替代常规转盘和螺杆钻驱动钻具旋转钻进。动力水龙头集机械、液压、气动于一体，由水龙头本体、液压站和远程控制系统三大部分组成。
（1）动力水龙头本体是装置的执行部件，由形提环、鹅颈管、冲管盘根、反扭矩臂、减速箱、液压马达、主轴等组成。
（2）液压站向整个系统提供液压油，由柴油机、主液压泵、辅助液压泵、油箱、控制元件和油路附件构成。
（3）远程控制系统，可对装置随时进行参数设定和调节。采用液压驱动对主轴和转速进行无级调控，各种作业参数可集中显示和控制。在井下发生蹩钻现象时操纵平台能及时发现压力升高，采取合理处置措施，为本质化安全提供了保障。
2.2小直径平底磨鞋
将三牙轮或三刮刀钻头改为小直径平底磨鞋，进一步提高钻进速率。开发φ80mm小直径平底磨鞋，满足4吋套管内钻塞需求。平底磨鞋底面上堆焊YD合金和其他耐磨材料，利于用较大的钻压对灰面进行研磨。它具有便于排砂、进尺效率更快、强度更高、便于加压的优点。
2.3配套薄壁钻杆
由于4吋套管内径为86mm，钻杆外径小于86mm的钻杆有4种。而接箍是钻杆外径最大处，接箍小于86mm的钻杆有φ50mm钻杆和φ60mm薄壁钻杆，考虑到φ50mm钻杆外径仅50mm，抗拉强度较低，故小井眼内钻杆选用φ60mm薄壁钻杆。φ60mm薄壁钻杆材质采用G105管材加工而成，屈服强度：600MPa～605MPa，抗拉强度：716KN，断后伸长率：29.5%～30%。
2.4采用反循环冲砂方式
将平底磨鞋底部水眼扩大，改变常规循环冲砂方式，由正循环改为反循环，便于将大块固体颗粒返排出去，循环彻底干净，一次钻磨到底。
2.5管柱优化
目前，曙光油田的小井眼钻塞管柱结构为：牙轮或刮刀钻头+螺杆钻+平式油管，本次对管柱结构进行优化，管柱组合上部常规套管内选用Φ73mm加厚油管，底部小套管内选用Φ60mm薄壁钻杆，下部接相应钻头。
2.6施工工艺
（1）组配钻塞管柱。
（2）缓慢下探塞面，开泵循环正常后，下放钻具至塞面。
（3）控制钻压20KN左右，一直钻塞至设计深度。
（4）钻塞完毕后，循环彻底干净后起出管柱。
3 现场应用情况
小井眼钻塞配套技术研究与试验，确保了油水井正常生产及后续增产措施的顺利实施，为稳产提供了有力保障和技术支撑。截至2018年8月，共成功实施2井次，成功率100%，1趟钻磨管柱完成钻磨作业，累计钻塞101米，用时5小时，平均机械钻速达到20m/h。贡献增油388吨，节省大修作业费用140万元，合计创效147万元。
典型井1：曙3-06-3井
该井于3月份实施压裂防砂，施工后井筒内形成高强度树脂砂塞，常规冲砂冲不动，该井还是小井眼5寸半套管悬挂4寸套管，实施常规螺杆钻钻塞难度极大，易卡钻，存在施工安全风险。经论证分析，决定实施小井眼钻塞工艺。钻塞井段： 1240-1311m，进尺： 71m，施工时间：3.5h。
典型井2：杜813-46-88井
该井于5月份实施大剂量调剖后，在井筒内形成堵剂段塞，硬度大。该井还是小井眼7寸套管悬挂5寸套管，在824米位置还存在套变，套管缩径为Φ95×92mm。实施常规螺杆钻钻塞后无进尺，钻不动。经论证分析，决定实施小井眼钻塞工艺。钻塞井段： 834-864m，进尺：30m，施工时间：1.5h。
4 结论及认识
（1）配套小套管内钻塞管柱工具，实现小套管内动力水龙头钻塞零突破，在小井眼钻塞领域内，实现了整体工艺创新。
（2）现场应用表明，该技术可一趟钻磨管柱完成钻磨作业，提高钻塞一次成功率，可避免转大修作业。
（3）与常规小井眼钻塞相比，该技术具有缩短施工周期，节约作业成本，降低劳动强度，提高施工安全性等技术优势，具有广阔的应用前景。
参考文献：
[1]卢艳军.钻塞工艺技术研究与应用.硅谷，2011（03）：103.
[2]苏愿忠.动力水龙头在钻塞施工中的应用.科技传播，2011（08）：109-110.