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[摘 要]针对海上油田大修作业在井下各种不同落物磨铣时,对磨鞋、铣鞋的结构、形状几何尺寸的要求,以及在磨铣施工中对井下磨铣情况的进行研究、总结。优化工艺参数选择以及各种技术措施的配合,以提高磨铣速度,保证生产。
[关键词]磨铣;井筒故障处理
中图分类号:P187 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)44-0167-01
(一)磨铣工艺在现场应用
通过对返出铁屑的辨认判断井下磨铣情况。当井下落物为稳定落鱼(即落鱼卡死固定),材料中含碳量较高时(P110,N80,35CrMo,40Cr),其磨屑为长丝状,最大厚度为0.5~0.8mm,长度可达70mm左右。当出现的磨屑呈头发丝状时,说明钻压小,应当增加钻压。注意当磨铣时,如洗井液排量不够,环形空间流速低于或等于大块磨屑的沉降速度,则大的磨屑在井筒中悬浮,地面收集到的磨屑实际是假象,因而应根据排量等因素综合判断。当磨铣含炭量较低的落鱼时,出现的磨屑为长度较短的丝条状,长度在30~50mm左右。有时由于局部挤压研磨作用也出现长麟片状磨屑。如果在磨铣中磨屑大量呈现鳞片状或铁末,说明参数不合理或者磨鞋已大量磨损,需要更换新的磨鞋。
(二).磨铣工具的分类
在磨铣与钻进中,应根据不同的落鱼,不同的井深,选用不同的钻压。
a、用凹底磨鞋、平底磨鞋、领眼磨鞋磨削稳定落物时,可选用较大的钻压;
b、用梨形磨鞋、套铣鞋等磨铣时,由于磨鞋承压面积小,不能采用较高的钻压。
(三).磨铣参数选择及操作流程
井下磨铣,应选用较高的转速,提的磨铣速度,一般应选用在90-110r/min。但应当与钻压配合使用,如钻压大转速高则地面扭矩大,动力、钻具和工具均可能出现损坏。
井下不稳定落鱼的磨铣方法当井下落鱼处于不稳定的可变位置状态时,在磨铣中落物会转动、滑动或者跟随磨鞋一起作圆周运动,这将大大降低磨铣效果,因而应采取一定措施,使落物于某一段时间内暂时处于固定状态,以便磨铣。其方法是经常顿钻,将其顿到井底,可按下列步骤进行:
(1)确定钻压的零点,确定钻压的零点,或者说钻具的悬重位置是磨铣工具刚离开落鱼的位置,然后在方钻杆上作好标记。
(2)将方钻杆上提1.2~1.8m(浅井1.8m,深井1.2m),以此为参考数据,具体应根据井深情况、钻具、压井液情况进行设计。
(3)向下溜钻。当方钻杆标记离转盘0.4~0.5m时突然猛刹车,使钻具因下落惯性产生伸长,冲击井底落物,使落物顿紧压实。
(4)对第三条顿钻后转动60~90度再进行冲顿,如此进行3~4次,即可继续往下磨铣。
(5)不要让金属碎块卡在磨鞋一边不动,要下顿磨鞋将其捣碎。若扭矩增大是好现象,鞋表明碎块都靠在磨鞋旁边。
(6)千万不要让平底磨鞋在落鱼上停留的时间太长(这样会在磨鞋表面形成很深的磨痕),要不断将磨鞋提起,边转动边下放到落鱼上,以使改变落鱼的接触位置,保证均匀磨铣。
(四)磨铣过程中常见问题分析与处理
对钻具憋跳的处理磨铣时出现的跳钻,尤其是使用领眼磨鞋磨铣时出现的跳钻,往往说明是由于落鱼固定不牢而摆动。一般降低转速可以克服这种现象。
(1)当磨铣磨铣平稳时,证明工作性能最佳。产生跳钻时,必须把转速降到50r/min左右,钻压降到10KN以下。1~2小时后再逐渐加压。若磨鞋运转平稳,磨铣速度理想的话,转速保持不变;若磨铣速度偏低,可提高转速;若重新出现跳钻,应恢复原转速直到磨鞋运转平稳后再加速,并保持这一转速。当钻具被憋卡,产生周期性突变时(转速由快变慢,机器负荷声音加大,到一定圈数时,钻具突然快速转动,并发出较大的声响),说明磨鞋在井下有卡死现象。卡死的原因一是落鱼偏偏靠套管,二是落鱼碎块卡钻,三是钻屑卡钻。无论是什么原因,均应上提钻具,排出磨鞋周边的卡阻物或改变磨铣工具与落鱼的相对位置,并加大排量洗井。若上提遇卡,可边转边上提解卡(因此在制作磨鞋时上端斜面应镶焊切削材料,以防止卡钻后上提磨铣时缺少向上磨铣的功能)。
(2)胶皮在落鱼上会给磨铣造成麻烦,胶皮会引起磨铣速度下降。如遇到这种情况时,判断准确之后可采取降低泵压或完全停泵很短一段时间,并反复顿钻,用磨鞋把胶皮捣成碎块后随洗井液排出地面。如果胶皮使你实在无法继续操作,那就不得不起出磨鞋,另行下入打捞工具(如一把抓、老虎嘴、反循环打捞蓝等)将胶皮打捞出来之后,再进行磨铣。
(五)结论
(1)磨铣排量应尽量大,以防止磨屑卡钻。应提高洗井液的粘度,洗井液粘度不得低于30秒。如有必要可掃稠塞。钻具提出后,应充分大排量洗井,以保证将磨下的碎屑物冲洗出地面。
(2)磨鞋在磨铣过程中,底部是既旋转又摆动的,为了使其顺利地垂直平稳工作,不过多地损伤套管,应当在磨鞋上部加接一定长度的钻铤,或者是在钻杆上加扶正器,以保证磨鞋平稳的工作状态。
(3)如果井下磨铣不稳定的小件落物时,由于要进行顿钻和冲顿落物碎块,因此不能与震击器配合使用。
(4)在修复鱼项、磨蚀小件落物时,由于重力、套管磁力、磨擦力的作用,尽管采用大排量洗井,钻屑仍难以循环至地面,可加装磁力打捞杯。
作者简介:
薛宪波,就职于中海油服,技师,2009年毕业于中国石油大学(华东)。一直从事海上油田大修打捞作业,曾参与多个关于井下工具科研项目(其中包括磨铣工具结构改进的研究)。
[关键词]磨铣;井筒故障处理
中图分类号:P187 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)44-0167-01
(一)磨铣工艺在现场应用
通过对返出铁屑的辨认判断井下磨铣情况。当井下落物为稳定落鱼(即落鱼卡死固定),材料中含碳量较高时(P110,N80,35CrMo,40Cr),其磨屑为长丝状,最大厚度为0.5~0.8mm,长度可达70mm左右。当出现的磨屑呈头发丝状时,说明钻压小,应当增加钻压。注意当磨铣时,如洗井液排量不够,环形空间流速低于或等于大块磨屑的沉降速度,则大的磨屑在井筒中悬浮,地面收集到的磨屑实际是假象,因而应根据排量等因素综合判断。当磨铣含炭量较低的落鱼时,出现的磨屑为长度较短的丝条状,长度在30~50mm左右。有时由于局部挤压研磨作用也出现长麟片状磨屑。如果在磨铣中磨屑大量呈现鳞片状或铁末,说明参数不合理或者磨鞋已大量磨损,需要更换新的磨鞋。
(二).磨铣工具的分类
在磨铣与钻进中,应根据不同的落鱼,不同的井深,选用不同的钻压。
a、用凹底磨鞋、平底磨鞋、领眼磨鞋磨削稳定落物时,可选用较大的钻压;
b、用梨形磨鞋、套铣鞋等磨铣时,由于磨鞋承压面积小,不能采用较高的钻压。
(三).磨铣参数选择及操作流程
井下磨铣,应选用较高的转速,提的磨铣速度,一般应选用在90-110r/min。但应当与钻压配合使用,如钻压大转速高则地面扭矩大,动力、钻具和工具均可能出现损坏。
井下不稳定落鱼的磨铣方法当井下落鱼处于不稳定的可变位置状态时,在磨铣中落物会转动、滑动或者跟随磨鞋一起作圆周运动,这将大大降低磨铣效果,因而应采取一定措施,使落物于某一段时间内暂时处于固定状态,以便磨铣。其方法是经常顿钻,将其顿到井底,可按下列步骤进行:
(1)确定钻压的零点,确定钻压的零点,或者说钻具的悬重位置是磨铣工具刚离开落鱼的位置,然后在方钻杆上作好标记。
(2)将方钻杆上提1.2~1.8m(浅井1.8m,深井1.2m),以此为参考数据,具体应根据井深情况、钻具、压井液情况进行设计。
(3)向下溜钻。当方钻杆标记离转盘0.4~0.5m时突然猛刹车,使钻具因下落惯性产生伸长,冲击井底落物,使落物顿紧压实。
(4)对第三条顿钻后转动60~90度再进行冲顿,如此进行3~4次,即可继续往下磨铣。
(5)不要让金属碎块卡在磨鞋一边不动,要下顿磨鞋将其捣碎。若扭矩增大是好现象,鞋表明碎块都靠在磨鞋旁边。
(6)千万不要让平底磨鞋在落鱼上停留的时间太长(这样会在磨鞋表面形成很深的磨痕),要不断将磨鞋提起,边转动边下放到落鱼上,以使改变落鱼的接触位置,保证均匀磨铣。
(四)磨铣过程中常见问题分析与处理
对钻具憋跳的处理磨铣时出现的跳钻,尤其是使用领眼磨鞋磨铣时出现的跳钻,往往说明是由于落鱼固定不牢而摆动。一般降低转速可以克服这种现象。
(1)当磨铣磨铣平稳时,证明工作性能最佳。产生跳钻时,必须把转速降到50r/min左右,钻压降到10KN以下。1~2小时后再逐渐加压。若磨鞋运转平稳,磨铣速度理想的话,转速保持不变;若磨铣速度偏低,可提高转速;若重新出现跳钻,应恢复原转速直到磨鞋运转平稳后再加速,并保持这一转速。当钻具被憋卡,产生周期性突变时(转速由快变慢,机器负荷声音加大,到一定圈数时,钻具突然快速转动,并发出较大的声响),说明磨鞋在井下有卡死现象。卡死的原因一是落鱼偏偏靠套管,二是落鱼碎块卡钻,三是钻屑卡钻。无论是什么原因,均应上提钻具,排出磨鞋周边的卡阻物或改变磨铣工具与落鱼的相对位置,并加大排量洗井。若上提遇卡,可边转边上提解卡(因此在制作磨鞋时上端斜面应镶焊切削材料,以防止卡钻后上提磨铣时缺少向上磨铣的功能)。
(2)胶皮在落鱼上会给磨铣造成麻烦,胶皮会引起磨铣速度下降。如遇到这种情况时,判断准确之后可采取降低泵压或完全停泵很短一段时间,并反复顿钻,用磨鞋把胶皮捣成碎块后随洗井液排出地面。如果胶皮使你实在无法继续操作,那就不得不起出磨鞋,另行下入打捞工具(如一把抓、老虎嘴、反循环打捞蓝等)将胶皮打捞出来之后,再进行磨铣。
(五)结论
(1)磨铣排量应尽量大,以防止磨屑卡钻。应提高洗井液的粘度,洗井液粘度不得低于30秒。如有必要可掃稠塞。钻具提出后,应充分大排量洗井,以保证将磨下的碎屑物冲洗出地面。
(2)磨鞋在磨铣过程中,底部是既旋转又摆动的,为了使其顺利地垂直平稳工作,不过多地损伤套管,应当在磨鞋上部加接一定长度的钻铤,或者是在钻杆上加扶正器,以保证磨鞋平稳的工作状态。
(3)如果井下磨铣不稳定的小件落物时,由于要进行顿钻和冲顿落物碎块,因此不能与震击器配合使用。
(4)在修复鱼项、磨蚀小件落物时,由于重力、套管磁力、磨擦力的作用,尽管采用大排量洗井,钻屑仍难以循环至地面,可加装磁力打捞杯。
作者简介:
薛宪波,就职于中海油服,技师,2009年毕业于中国石油大学(华东)。一直从事海上油田大修打捞作业,曾参与多个关于井下工具科研项目(其中包括磨铣工具结构改进的研究)。