1、主 要 內 容一、實體膨脹管應用技術（一）膨脹管補貼技術（一）膨脹管補貼技術 （二）膨脹管加深完井技術（二）膨脹管加深完井技術 （三）膨脹管懸掛器（三）膨脹管懸掛器 （四）膨脹管錨定導斜一體化工具（四）膨脹管錨定導斜一體化工具二、套磨銑技術（一）高效套磨銑工具（一）高效套磨銑工具 （二）磨銑管柱和參數的優選（二）磨銑管柱和參數的優選三、震擊解卡技術 震擊管柱的合理配置震擊管柱的合理配置四、套變整形技術（一）（一）旋轉變徑滾壓套管整形技術旋轉變徑滾壓套管整形技術 （二）滾珠沖擊整形技術（二）滾珠沖擊整形技術一、實體膨脹管應用技術一、實體膨脹管應用技術一、實體膨脹管應用技術一、實體膨脹管應用技術納

2、米復合橡膠材料納米復合橡膠材料：耐高溫、耐油、耐腐蝕、高強耐高溫、耐油、耐腐蝕、高強度、彈性好度、彈性好使用專用單涂型膠粘劑與膨脹管本體粘接性能優良，使用專用單涂型膠粘劑與膨脹管本體粘接性能優良，確保確保粘結強度高、下井無脫落、密封效果好粘結強度高、下井無脫落、密封效果好根據現場不同的需要，可任意根據現場不同的需要，可任意調整調整硫化密封件的數硫化密封件的數量、間距量、間距國外膨脹管外密封膠皮國外膨脹管外密封膠皮 中原油田加密硫化中原油田加密硫化一、實體膨脹管應用技術一、實體膨脹管應用技術 膨脹管膨脹后補貼套管示意圖膨脹管膨脹后補貼套管示意圖 51/2in 套管套管膨脹管膨脹管 密封橡膠密封橡

3、膠3 3、膨脹管膨脹原理、膨脹管膨脹原理一、實體膨脹管應用技術一、實體膨脹管應用技術與國外產品對比與國外產品對比項目項目ZPZP- -0505膨脹管膨脹管ZP-08ZP-08膨脹管膨脹管國外同類產品國外同類產品懸掛懸掛橡膠橡膠牢固硫化于本體牢固硫化于本體牢固硫化于本體牢固硫化于本體易開裂易開裂產品產品性性能能抗內壓抗內壓50MPa50MPa50MPa50MPa30MPa30MPa抗外壓抗外壓35MPa35MPa28MPa28MPa25MPa25MPa啟動壓力啟動壓力40MPa40MPa25MPa25MPa30MPa30MPa耐蝕耐蝕不銹鋼耐蝕不銹鋼耐蝕不耐蝕，噴防銹漆不耐蝕，噴防銹漆不耐蝕，噴

4、防銹漆不耐蝕，噴防銹漆壁均勻度壁均勻度無縫無縫有縫有縫有縫有縫0.3mm0.3mm裝置裝置工藝工藝脹頭特點脹頭特點擺線表面，智能搖擺線表面，智能搖擺，不卡井擺，不卡井擺線表面，智能搖擺，擺線表面，智能搖擺，不卡井不卡井錐柱表面，機械直進，錐柱表面，機械直進，懸掛方式懸掛方式軟懸掛軟懸掛+ +硬懸掛，硬懸掛，穩定穩定軟懸掛軟懸掛+ +硬懸掛，穩定硬懸掛，穩定軟懸掛，不穩定軟懸掛，不穩定洗井方式洗井方式下井后，清洗投球下井后，清洗投球下井后，清洗投球下井后，清洗投球下井前清洗，下井易下井前清洗，下井易積污積污一、實體膨脹管應用技術一、實體膨脹管應用技術p 貼補套管腐蝕井段。貼補套管腐蝕井段。p 封

5、堵射孔層段。封堵射孔層段。p 封堵高出水層段。封堵高出水層段。p 套變或套破井打通道后補貼加固。套變或套破井打通道后補貼加固。p 加深井、側鉆井完井加深井、側鉆井完井一、實體膨脹管應用技術一、實體膨脹管應用技術補貼補貼套漏段套漏段射孔段射孔段一、實體膨脹管應用技術一、實體膨脹管應用技術懸掛小套管懸掛小套管（尾管懸掛器）（尾管懸掛器）加深井底后加深井底后用作完井套管用作完井套管一、實體膨脹管應用技術一、實體膨脹管應用技術鉆井中補貼鉆井中補貼裸眼段出水層裸眼段出水層（一）膨脹管補貼技術（一）膨脹管補貼技術一、實體膨脹管應用技術一、實體膨脹管應用技術一、實體膨脹管應用技術一、實體膨脹管應用技術膨脹管

6、補貼工藝示意圖膨脹管補貼工藝示意圖u 流體通過中心桿傳遞壓力至發射室，達到臨流體通過中心桿傳遞壓力至發射室，達到臨界壓力時脹頭不動，發射室附近有密封帶的界壓力時脹頭不動，發射室附近有密封帶的膨脹管相對下移，脹頭啟動后膨脹管發生膨膨脹管相對下移，脹頭啟動后膨脹管發生膨脹，擠壓橡膠密封帶，使膨脹管貼在基礎套脹，擠壓橡膠密封帶，使膨脹管貼在基礎套管上，實現錨定。管上，實現錨定。u 膨脹管錨定后，脹頭在高壓液體作用下，強膨脹管錨定后，脹頭在高壓液體作用下，強迫膨脹管連續向上膨脹。膨脹過程可單獨液迫膨脹管連續向上膨脹。膨脹過程可單獨液壓膨脹，也可液壓提拉結合膨脹。壓膨脹，也可液壓提拉結合膨脹。1 1、膨

7、脹管套管補貼工藝原理、膨脹管套管補貼工藝原理刮削補貼井段刮削補貼井段一、實體膨脹管應用技術一、實體膨脹管應用技術l 憋壓30 MPa，脹頭啟動，開始膨脹，鉆桿懸重減少。l 保持懸重，穩定泵壓，繼續膨脹，發射室全部錨定。l 增大拉力，泵壓適當降低，拉力液壓同時作用，繼續膨脹l 直到膨脹補貼完畢，泵壓落零，膨脹施工結束。l 提升懸重。一、實體膨脹管應用技術一、實體膨脹管應用技術鉆底部堵頭l 鉆底部堵頭，完井。一、實體膨脹管應用技術一、實體膨脹管應用技術出水層出水層3462.9m3485.5m3516.0m3545.9mS3中中7補貼段補貼段3459.21m3489.58m人工井底人工井底3583.

8、08m文文13-4113-41井膨脹管補貼井身結構示意圖井膨脹管補貼井身結構示意圖u 20062006、20072007年二次采用封隔器進行年二次采用封隔器進行機械卡堵水，實施封上采下，由于機械卡堵水，實施封上采下，由于井底壓力高，卡封失效。井底壓力高，卡封失效。u 20072007年年6 6月膨脹管補貼施工，補貼井月膨脹管補貼施工，補貼井段段3459.21-3489.58m3459.21-3489.58m，補貼長度，補貼長度30.37m30.37m，補貼后通徑，補貼后通徑101mm101mm。2 2、文、文13-4113-41井深井高強度膨脹管補貼井深井高強度膨脹管補貼一、實體膨脹管應用技術

9、一、實體膨脹管應用技術 擴銑擴銑1600-1700m1600-1700m至灰面深至灰面深2490.2m2490.2m。 測井徑，落實套管情況測井徑，落實套管情況。 120mm 120mm銑錐銑錐處理井筒。處理井筒。 下膨脹管，并校深下膨脹管，并校深。 投球，打壓膨脹投球，打壓膨脹。3、小修設備文、小修設備文65-89 油井膨脹管補貼堵漏油井膨脹管補貼堵漏一、實體膨脹管應用技術一、實體膨脹管應用技術修前簡況：修前簡況：1613.0-1619.83m1613.0-1619.83m套管套管嚴重嚴重變形變形縮徑縮徑，1619.83m1619.83m處最小縮徑至處最小縮徑至105mm105mm；1535

10、.461574m1535.461574m漏失漏失膨脹補貼：膨脹補貼：補貼段深度：補貼段深度：1532.54m-1627m1532.54m-1627m（包括套變段、套漏段、射孔段），補貼段長包括套變段、套漏段、射孔段），補貼段長94.46m94.46m。下入膨脹管。下入膨脹管1212根根+ +發射器發射器1 1根根( (脹頭脹頭103mm)103mm)，進行磁定位校深。，進行磁定位校深。膨脹膨脹補貼補貼效果：效果：啟動壓力啟動壓力32MPa32MPa；膨脹壓力；膨脹壓力維維28-32MPa28-32MPa。膨脹長度。膨脹長度94m94m，創造了中原油，創造了中原油田膨脹管補貼紀錄。田膨脹管補貼紀

11、錄。修套打通道修套打通道：下下106mm-106mm-118mm118mm長錐面銑長錐面銑錐進行套管擴銑打通道。對井段錐進行套管擴銑打通道。對井段1540-1630m1540-1630m反復擴銑劃眼，修套至灰面深反復擴銑劃眼，修套至灰面深1857.63m1857.63m。然。然后測井徑，驗證套管滿足膨脹管下入條件。后測井徑，驗證套管滿足膨脹管下入條件。 施施工工簡簡況況一、實體膨脹管應用技術一、實體膨脹管應用技術1616.5m1791.5mS二下二下2-4三上三上1補貼段長補貼段長93.46m1532.54m1627m人工井底人工井底1957m文文1-441-44井膨脹管補貼井身結構示意圖井膨

12、脹管補貼井身結構示意圖灰面：灰面：1857.63m（二）膨脹管加深井完井技術（二）膨脹管加深井完井技術一、實體膨脹管應用技術一、實體膨脹管應用技術1 1、加深井完井現狀、加深井完井現狀 常規常規51/2in51/2in套管加深井：套管加深井：采用下采用下4in4in套管完井，完井井筒內徑套管完井，完井井筒內徑86mm86mm，只能，只能選擇選擇2in2in油管生產，對后期施工作業產生影響。油管生產，對后期施工作業產生影響。 用膨脹管為完井套管加深完井：用膨脹管為完井套管加深完井：膨脹管作為完井套管，完井后井筒內徑可達膨脹管作為完井套管，完井后井筒內徑可達103-103-105mm105mm。8

13、6mm4in套完井套完井膨脹管套完井膨脹管套完井103-105mm一、實體膨脹管應用技術一、實體膨脹管應用技術利用膨脹管作為完井套管，代替利用膨脹管作為完井套管，代替4in4in套管，應用于加套管，應用于加深井完井。深井完井。2、技術原理、技術原理一、實體膨脹管應用技術一、實體膨脹管應用技術1 1、 擴眼加深井底：置換泥漿擴眼加深井底：置換泥漿-鉆塞鉆塞-鉆阻流環鉆阻流環-套管劃眼套管劃眼-加深擴眼。加深擴眼。2 2、下膨脹管管柱組合、下膨脹管管柱組合3 3、固井施工：打前置隔離液（緩凝水）、固井施工：打前置隔離液（緩凝水）打設定水泥漿打設定水泥漿井井口壓膠塞口壓膠塞打后置隔離液打后置隔離液碰

14、壓，憋壓碰壓，憋壓4 4、膨脹施工：液壓膨脹。、膨脹施工：液壓膨脹。5 5、鉆塞通井。、鉆塞通井。 3 3、施工工藝、施工工藝一、實體膨脹管應用技術一、實體膨脹管應用技術u應用膨脹管完井應用膨脹管完井, ,可增大完井套管內徑，完井可增大完井套管內徑，完井套管內徑達到套管內徑達到104mm,104mm,比比 4in4in套管完井內徑套管完井內徑大大18mm 18mm 。u先注入水泥再膨脹，水泥重新分布，有利于先注入水泥再膨脹，水泥重新分布，有利于提高固井質量。提高固井質量。u補貼管密封膠皮可以保證完井套管與原套管補貼管密封膠皮可以保證完井套管與原套管懸掛部位的密封。懸掛部位的密封。4 4、施工特

15、點、施工特點一、實體膨脹管應用技術一、實體膨脹管應用技術鉆穿阻流環（鉆穿阻流環（2516.14m2516.14m）至加深井底）至加深井底2555m2555m。膨脹管加深膨脹管加深段位置段位置2507m-2555m2507m-2555m，長度長度48m48m。地質要求地質要求施工簡況施工簡況加深鉆井：裸眼井徑加深鉆井：裸眼井徑121-130mm121-130mm，深度，深度2552.6m2552.6m。固井：注水泥，投膠塞，頂替。固井：注水泥，投膠塞，頂替。膨脹管膨脹膨脹管膨脹：打壓至打壓至30MPa30MPa脹脹頭啟動，膨脹頭啟動，膨脹過過程運行壓力程運行壓力31-33MPa31-33MPa，

16、直至膨脹結束。，直至膨脹結束。深：深：2518.64m2518.64m；118mm118mm加深井底：加深井底：2552.6m2552.6m原井底深：原井底深：2527.00m2527.00m重合段：重合段：8m8m一、實體膨脹管應用技術一、實體膨脹管應用技術（三）膨脹管懸掛器（三）膨脹管懸掛器一、實體膨脹管應用技術一、實體膨脹管應用技術1 1、懸掛器現狀、懸掛器現狀 常規卡瓦式懸掛器常規卡瓦式懸掛器特點：坐封壓力低，制造簡單。特點：坐封壓力低，制造簡單。不足：不足： 端口不密封導致水泥返高不到位。端口不密封導致水泥返高不到位。 卡瓦懸掛力小，存在管柱下滑風險。卡瓦懸掛力小，存在管柱下滑風險。

17、 端口內通徑小（端口內通徑小（86mm86mm），作業易碰掛。），作業易碰掛。卡瓦式懸掛器卡瓦式懸掛器 膨脹管懸掛器：膨脹管懸掛器：膨脹管壓縮硫化橡膠既有懸掛作用，又有密封作用，膨脹管壓縮硫化橡膠既有懸掛作用，又有密封作用，結構簡單。同時端口內通徑可以達到結構簡單。同時端口內通徑可以達到103-105mm103-105mm。膨脹管膨脹管 式懸掛器式懸掛器一、實體膨脹管應用技術一、實體膨脹管應用技術應用一段膨脹管硫化橡膠，液壓膨脹膨脹管，壓縮橡膠應用一段膨脹管硫化橡膠，液壓膨脹膨脹管，壓縮橡膠錨定替代機械式卡瓦錨定，提高懸掛力，實現端口密封。錨定替代機械式卡瓦錨定，提高懸掛力，實現端口密封。2、

18、技術原理、技術原理一、實體膨脹管應用技術一、實體膨脹管應用技術 膨脹施工壓力膨脹施工壓力：25-35MPa25-35MPa 錨定力錨定力：80t80t 密封壓力：密封壓力：50MPa50MPa 大膠塞銷釘剪斷壓力：大膠塞銷釘剪斷壓力：10-12MPa10-12MPa技技術術指指標標懸掛力大且實現了懸掛端口的密封，保證了懸掛力大且實現了懸掛端口的密封，保證了水泥返高的設計位置，提高固井質量。水泥返高的設計位置，提高固井質量。懸掛器端口內通徑可以達到懸掛器端口內通徑可以達到103-105mm,103-105mm,減少減少作業碰掛（作業碰掛（也可作為特殊施工的回插密封部位）也可作為特殊施工的回插密封

19、部位）。3、技術特點、技術特點一、實體膨脹管應用技術一、實體膨脹管應用技術該井為采油三廠一口注泡沫驅井，設該井為采油三廠一口注泡沫驅井，設計要求用計要求用膨脹管懸掛器懸掛膨脹管懸掛器懸掛4in4in套管套管完井，完井，開窗位置開窗位置1597m1597m，完鉆井深，完鉆井深1675m1675m。修前簡況修前簡況懸掛器上端面深度懸掛器上端面深度1362.9m1362.9m，4in4in套套301.3m301.3m，引鞋深度，引鞋深度1672.29m1672.29m。12MPa12MPa時剪斷大膠塞銷釘。時剪斷大膠塞銷釘。大膠塞在阻流環內碰泵穩壓大膠塞在阻流環內碰泵穩壓20MPa20MPa，升，升

20、壓壓25-35MPa25-35MPa，膨脹管膨脹懸掛。，膨脹管膨脹懸掛。施工簡況施工簡況懸掛完井后井身結構圖懸掛完井后井身結構圖一、實體膨脹管應用技術一、實體膨脹管應用技術（四）膨脹管錨定導斜一體化工具（四）膨脹管錨定導斜一體化工具一、實體膨脹管應用技術一、實體膨脹管應用技術 常規卡瓦式斜向器：常規卡瓦式斜向器：特點：結構簡單，施工方便。特點：結構簡單，施工方便。不足：不足： 卡瓦錨定，錨定力小，存在滑移、松動風險。卡瓦錨定，錨定力小，存在滑移、松動風險。 卡瓦和套管咬合面積小，必須避開腐蝕、穿孔卡瓦和套管咬合面積小，必須避開腐蝕、穿孔及接箍等位置，對錨定位置的套管要求高。及接箍等位置，對錨定

21、位置的套管要求高。1 1、開窗斜向器現狀、開窗斜向器現狀常規卡瓦式斜向器常規卡瓦式斜向器 采用膨脹管錨定：采用膨脹管錨定：通過在膨脹管管體上硫化橡膠壓縮后錨定在套管上，通過在膨脹管管體上硫化橡膠壓縮后錨定在套管上，密封段長，錨定力大，位置準確。密封段長，錨定力大，位置準確。膨脹管錨定斜向器膨脹管錨定斜向器一、實體膨脹管應用技術一、實體膨脹管應用技術膨脹管錨定開窗一體化動畫演示利用膨脹管膨脹橡膠的密封原理，通過膨脹擠壓密封利用膨脹管膨脹橡膠的密封原理，通過膨脹擠壓密封橡膠組件，使導斜錨定器錨定在套管壁上，實現工具的橡膠組件，使導斜錨定器錨定在套管壁上，實現工具的錨定定位。錨定定位。回插開窗一體化

22、工具，進行開窗側鉆。回插開窗一體化工具，進行開窗側鉆。2、技術原理、技術原理一、實體膨脹管應用技術一、實體膨脹管應用技術 膨脹施工壓力膨脹施工壓力：25-35MPa25-35MPa 錨定力錨定力：80t80t 扭矩扭矩：20KN20KNm m 抗抗外壓外壓：30MPa30MPa 耐內壓耐內壓：50MPa50MPa技技術術指指標標 設計設計15-2015-20個密封橡膠，錨定力達個密封橡膠，錨定力達80t80t以上。以上。 陀螺定向陀螺定向導向鍵槽，開窗位置和方向準確。導向鍵槽，開窗位置和方向準確。 液壓膨脹錨定，施工工藝簡單。液壓膨脹錨定，施工工藝簡單。3、技術特點、技術特點一、實體膨脹管應用

23、技術一、實體膨脹管應用技術導斜器導斜器位置位置1350m1350m原人工井原人工井底底1754.4m1754.4m完鉆完鉆井深井深1730m1730m開窗點開窗點1351m1351m完井后井身結構圖完井后井身結構圖地質要求：地質要求：該井地質要求側鉆換井底，設計側鉆該井地質要求側鉆換井底，設計側鉆開窗位置開窗位置1350m1350m，方位，方位51.851.8，水平位移，水平位移300m300m。下導斜開窗一體化工具：下導斜開窗一體化工具：導斜器插入膨脹管導斜器插入膨脹管錨定器，錨定器，方向鍵進入定位導向鍵槽并方向鍵進入定位導向鍵槽并鎖緊，鎖緊，上提上提5t5t后確認卡簧已卡住，加壓后確認卡簧

24、已卡住，加壓10t10t剪斷銷剪斷銷釘丟手，座導斜器成功。釘丟手，座導斜器成功。開窗：開窗：加壓加壓1.5-4t,1.5-4t,鉆速鉆速60-80r/min,60-80r/min,開窗成開窗成功后領眼鉆進進尺功后領眼鉆進進尺2m2m后起出管柱。后起出管柱。下膨脹管錨定器：下膨脹管錨定器：下入深度下入深度1350m1350m，陀螺定，陀螺定向，定向鍵槽方位向，定向鍵槽方位51.851.8，膨脹定位施工最，膨脹定位施工最高打壓高打壓35MPa35MPa，膨脹管定位器座掛成功。，膨脹管定位器座掛成功。 施施工工簡簡況況一、實體膨脹管應用技術一、實體膨脹管應用技術二、套磨銑技術二、套磨銑技術二、套磨銑

25、技術二、套磨銑技術（一）套磨銑工具（一）套磨銑工具1 1、磨鞋、磨鞋二、套磨銑技術二、套磨銑技術五刀板設計，刀板切削面布滿柱狀硬質合金五刀板設計，刀板切削面布滿柱狀硬質合金柱狀硬質合金與刀板鉆孔進行鑲焊柱狀硬質合金與刀板鉆孔進行鑲焊刀板背面堆焊碎硬質合金刀板背面堆焊碎硬質合金柱狀硬質合金柱狀硬質合金刀板刀板常規磨鞋磨銑時，只是靠表面堆焊的合金磨銑；采用內部鑲嵌加常規磨鞋磨銑時，只是靠表面堆焊的合金磨銑；采用內部鑲嵌加表面堆焊的設計方式，磨銑時將車削與磨銑結合、共同作用，能大大表面堆焊的設計方式，磨銑時將車削與磨銑結合、共同作用，能大大提高磨銑效率。提高磨銑效率。常規磨鞋大多是表面堆常規磨鞋大多

26、是表面堆焊碎硬質合金設計焊碎硬質合金設計采用內部鑲嵌加表面堆焊的設計方式還設計有采用內部鑲嵌加表面堆焊的設計方式還設計有領眼磨鞋領眼磨鞋和和凹底磨凹底磨鞋鞋。領眼磨鞋：領眼磨鞋：扶正式領眼磨鞋可用于磨銑鉆桿、油管等帶內孔的落物。扶正式領眼磨鞋可用于磨銑鉆桿、油管等帶內孔的落物。當魚頂脹裂或環空太小不宜下套銑筒磨鞋時，可下領眼磨鞋修整魚頂。領眼當魚頂脹裂或環空太小不宜下套銑筒磨鞋時，可下領眼磨鞋修整魚頂。領眼設計有助于吃入落魚內部，防止偏磨。設計有助于吃入落魚內部，防止偏磨。領眼領眼磨鞋磨鞋高效凹底磨鞋：高效凹底磨鞋：高效凹底磨鞋適合用于磨銑井下不穩定落物（如活動高效凹底磨鞋適合用于磨銑井下不穩

27、定落物（如活動的油管、鉆桿）及小件落物等。的油管、鉆桿）及小件落物等。高效凹高效凹底磨鞋底磨鞋二、套磨銑技術二、套磨銑技術2 2、套銑筒、套銑筒二、套磨銑技術二、套磨銑技術 倒角處理，底部磨銑部位倒角處理，同時側面不堆焊合倒角處理，底部磨銑部位倒角處理，同時側面不堆焊合金，減小套磨銑時對套管的損傷。金，減小套磨銑時對套管的損傷。 扶正設計，具有較好的防開窗功能。扶正設計，具有較好的防開窗功能。套銑筒套銑筒 套銑筒磨鞋把套銑筒與磨鞋組合在一起，適用于磨銑環空有雜物且固套銑筒磨鞋把套銑筒與磨鞋組合在一起，適用于磨銑環空有雜物且固結的管狀落物。管狀落物被引入套銑筒內進行磨銑，防止把落物磨偏、磨結的管

28、狀落物。管狀落物被引入套銑筒內進行磨銑，防止把落物磨偏、磨劈，形成斜向器效應，導致套管損傷，具有防開窗功能。劈，形成斜向器效應，導致套管損傷，具有防開窗功能。3 3、套銑筒凹底磨鞋、套銑筒凹底磨鞋套銑筒套銑筒磨鞋磨鞋l 明明158井高效磨鞋現場實驗井高效磨鞋現場實驗使用后改進磨鞋使用后改進磨鞋使用后普通國產磨鞋使用后普通國產磨鞋磨銑后合金塊被磨損但未脫落磨銑后合金塊被磨損但未脫落二、套磨銑技術二、套磨銑技術對比對比實驗實驗改進型高效磨鞋改進型高效磨鞋普通國產凹底磨鞋普通國產凹底磨鞋114mm114mm0.52m0.52m114mm114mm0.95m0.95m落物落物銑鉆桿接箍及本體銑鉆桿接箍

29、及本體銑鉆桿本體銑鉆桿本體銑鉆本體銑鉆本體磨銑時間磨銑時間8h8h4.2h4.2h2h2h進尺進尺4.47m4.47m2.6m2.6m0.240.24磨銑效率磨銑效率m/hm/h0.560.560.620.620.120.12二、套磨銑技術二、套磨銑技術（二）（二）磨銑管柱和參數的優選磨銑管柱和參數的優選磨銑施工管柱和參數優化磨銑施工管柱和參數優化二、套磨銑技術二、套磨銑技術設計鉆柱設計鉆柱優化鉆壓與轉速優化鉆壓與轉速分段計算全井撓度分段計算全井撓度判斷點接觸或段接觸判斷點接觸或段接觸完畢完畢接觸井接觸井壁壁設置扶正器設置扶正器計算鉆鋌二次彎曲鉆壓計算鉆鋌二次彎曲鉆壓初選鉆柱參數初選鉆柱參數計

30、算鉆鋌在壓力作計算鉆鋌在壓力作用下的撓度，作為用下的撓度，作為是否加及何處加扶是否加及何處加扶正器正器的依據。的依據。計算選用鉆計算選用鉆桿的長度和桿的長度和鋼級鋼級 不同井況條件下的不同井況條件下的磨銑磨銑參數以及管柱組合的參數以及管柱組合的優化優化通過選擇井況信息（井深、井斜角通過選擇井況信息（井深、井斜角、落物的尺寸及材質、落物的尺寸及材質等）等），軟件計算選擇最優，軟件計算選擇最優鉆壓鉆壓、轉速轉速等參數等參數，推薦最優的，推薦最優的磨磨銑銑管柱組合（包括扶正器和加重鉆桿安放位置）管柱組合（包括扶正器和加重鉆桿安放位置）。優化的管。優化的管柱組合及施工參數能有效柱組合及施工參數能有效防

31、止防止偏磨套管，降低無效摩擦阻力，偏磨套管，降低無效摩擦阻力，提高磨銑效率。提高磨銑效率。震擊解卡技術震擊解卡技術目 前 震 擊 施目 前 震 擊 施工中，震擊管柱組工中，震擊管柱組合不規范：多數施合不規范：多數施工不使用加速器，工不使用加速器，很少使用鉆鋌，且很少使用鉆鋌，且鉆鋌配重全憑經驗，鉆鋌配重全憑經驗，缺乏理論依據，因缺乏理論依據，因而導致震擊效果差。而導致震擊效果差。2010年開展的主要工作和取得的進展鉆桿鉆桿震擊器震擊器安全接頭安全接頭打撈工具打撈工具不規范的震擊管柱組合不規范的震擊管柱組合震擊管柱的合理配置震擊管柱的合理配置鉆桿鉆桿加速器加速器合適數量合適數量的鉆鋌的鉆鋌震擊器

32、震擊器安全接頭安全接頭打撈工具打撈工具規范的震擊管柱組合規范的震擊管柱組合優 化 后 的優 化 后 的鉆具組合包括：鉆具組合包括：鉆桿鉆桿+ +加速器加速器+ +合理配重的鉆合理配重的鉆鋌鋌+ +震擊器震擊器+ +安安全接頭全接頭+ +打撈工打撈工具具的鉆具組合，的鉆具組合，能有效提高震能有效提高震擊成功率。擊成功率。 合適數量的鉆鋌能明顯增加震擊效合適數量的鉆鋌能明顯增加震擊效果。果。 鉆鋌配重過大，會降低震擊效率；鉆鋌配重過大，會降低震擊效率； 鉆鋌配重不足，會導致震擊鉆鋌配重不足，會導致震擊管柱管柱和和打撈工具所承受的震擊載荷超限，損壞工具。打撈工具所承受的震擊載荷超限，損壞工具。鉆鋌對

33、震擊效果的影響鉆鋌對震擊效果的影響三、震擊解卡技術三、震擊解卡技術拉伸拉伸荷荷載載（t）鉆鋌重量鉆鋌重量（kg）鉆鋌數量鉆鋌數量（根）（根）8 8. .9 9181418144 411.111.1225822584 413.313.3272227225 515.615.6317531756 617.817.8362836287 720.020.0411941198 822.222.2462346239 924.524.549904990101026.726.764436443111133.433.4680468041313鉆鋌配重的選擇鉆鋌配重的選擇根據管重、井眼阻力以及地面拉力等計根據管重、

34、井眼阻力以及地面拉力等計算拉伸載荷，然后查表找出對應的鉆鋌配重。算拉伸載荷，然后查表找出對應的鉆鋌配重。例：當拉伸載荷例：當拉伸載荷=20t=20t時，對應選擇時，對應選擇8 8根根鉆鋌鉆鋌鉆鋌配重表鉆鋌配重表單獨使用震擊器時震擊單獨使用震擊器時震擊釋放的釋放的能量能量往往會被井眼阻力、井斜以往往會被井眼阻力、井斜以及減震作用等大大削弱，從而影響震擊效果。及減震作用等大大削弱，從而影響震擊效果。配合配合加速器使用時，加速器使用時，加速器加速器能極大提高震擊釋放能量，從而提高對卡點的震擊效果。能極大提高震擊釋放能量，從而提高對卡點的震擊效果。 使震擊效果使震擊效果提高近一倍提高近一倍； 有有很好

35、的減震效果，減弱高強度震擊波很好的減震效果，減弱高強度震擊波向地面的傳遞，減向地面的傳遞，減輕震擊輕震擊對鉆柱及地面設備的影響。對鉆柱及地面設備的影響。加速器的作用加速器的作用三、震擊解卡技術三、震擊解卡技術震擊總時間：震擊總時間：共計共計12h12h，共計，共計 360360余次余次震擊效果：震擊效果：依次解卡打撈出機械內割刀；依次解卡打撈出機械內割刀；114mm114mm套銑筒；套銑筒；110mm110mm反循環閥；反循環閥； 水力錨水力錨+ +噴砂器噴砂器+Y221-110+Y221-110封隔器封隔器 施施工工簡簡況況衛衛77-977-9井震擊解卡現場實驗井震擊解卡現場實驗修前簡況修前

36、簡況：該井井下被卡落物有，機械內割刀、套銑筒、反循環閥、該井井下被卡落物有，機械內割刀、套銑筒、反循環閥、噴砂器及封隔器等；魚頂：噴砂器及封隔器等；魚頂：2888m2888m；最大井斜；最大井斜4545。管柱組合：管柱組合：撈矛撈矛+ +安全接頭安全接頭+ +震擊器震擊器+ +鉆鋌鉆鋌+ +加速加速器器+ +鉆桿鉆桿鉆鋌配重：鉆鋌配重：地面提升地面提升60t,60t,管重管重35t35t，井眼阻力，井眼阻力5t5t；拉伸載荷；拉伸載荷=20t=20t，使用，使用8 8根鉆鋌根鉆鋌震擊器加速器三、震擊解卡技術三、震擊解卡技術目前已使用震擊器震擊解卡目前已使用震擊器震擊解卡1111井次井次，成功解

37、卡成功解卡9 9次次，成功率，成功率81%81%套變整形技術套變整形技術四、套變整形技術四、套變整形技術（一）（一）旋轉變徑滾壓套管整形技術旋轉變徑滾壓套管整形技術上滾壓錐度段中滾壓錐度段下滾壓錐度段上接頭鉆桿鉆鋌鉆桿 鉆桿+鉆鋌+鉆桿+滾珠脹頭組合整形鉆具。 采用成排分布的滾珠設計，以旋轉方式，實現滾珠與變形部位線接觸，加大變形套管整形復位力；同時，在下壓載荷和旋轉扭矩的作用下，對套管產生碾壓作用，增強套管復位后強度，提高整形效果。四、套變整形技術四、套變整形技術套管縮頸為橢圓時滾珠接觸狀態1、工作原理：2、鉆具組合：3、工具特點強度高，整體性好：工具本體為整體煅造的高強度合金鋼，局部高接觸

38、應力部位經過特殊處理工藝，能經受高強度的復雜滾壓應力。結構簡單，可對100mm以上變形套管實施整形。滾壓轉動碾壓套管阻力小，不損傷鉆具。在鉆壓10t情況下，旋轉扭矩不超過100Kg.m。不易卡鉆、工具易退出，只要旋轉上提鉆具，工具能順利退出、順利起出。上滾壓錐度段、中滾壓特殊設計，可實施滾珠上、下雙向滾壓套管整形。可對套管多次、多點、多段滾壓整形，對套管傷害小。系列整形工具，避免因一次整形量過大，造成卡鉆或整形無進尺。上滾壓錐度段中滾壓錐度段下滾壓錐度段四、套變整形技術四、套變整形技術本體最大外徑：98-118mm；脹頭最大外徑：103-122mm。工 具 加 工 系 列 表139.7mm套管

39、內徑105mm；套管變形但無凸出破裂；套管無彎曲變形或狗腿度較小的井；套管鋼級在P1109.17mm以下。技術指標使用條件四、套變整形技術四、套變整形技術長度長度mmmm脹頭最大外徑脹頭最大外徑mmmm本體最大外徑本體最大外徑mmmm整形套管最小通徑整形套管最小通徑mmmm1300130010310398989595130013001051051001009898130013001081081031031001001300130011011010810810510513001300113113110110108108130013001161161121121101101300130011811

40、81141141121121300130012012011611611411413001300122122118118116116 4、典型井例明明2 20 04 4修修前前井井身身結結構構示示意意圖圖2507.63 m112 mm1.5 m套套銑銑筒筒遇遇阻阻位位置置2548.63 m人人工工井井底底：2097.3m表表套套深深度度198.42m114 mm1.5 m 套套銑銑筒筒遇遇阻阻位位置置1707 m114 mm1.5 m 通通井井規規遇遇阻阻位位置置水水泥泥返返高高1040m89mm喇喇叭叭口口1770.43 m1776.8 mS2下下3-41818m灰灰面面:1860 m1910

41、.6 mS3上上2S3中中1-72077.6 m110mm套套銑銑筒筒遇遇阻阻灰灰面面:1830 m1792 m明明2 20 04 4修修前前井井身身結結構構示示意意圖圖2507.63 m112 mm1.5 m套套銑銑筒筒遇遇阻阻位位置置2548.63 m人人工工井井底底：2097.3m表表套套深深度度198.42m114 mm1.5 m 套套銑銑筒筒遇遇阻阻位位置置1707 m114 mm1.5 m 通通井井規規遇遇阻阻位位置置水水泥泥返返高高1040m89mm喇喇叭叭口口1770.43 m1776.8 mS2下下3-41818m灰灰面面:1860 m1910.6 mS3上上2S3中中1-7

42、2077.6 m110mm套套銑銑筒筒遇遇阻阻灰灰面面:1830 m1792 mu該井人工井底2097.3m，生產套管鋼級J557.72mm，內徑124.3mm。u2008年2月，114mm1.5mm通井規在1707m遇阻。u后下110mm鉛模打印，證實1792m套變，通徑為96mm。四、套變整形技術四、套變整形技術明204井施工過程序號序號井段井段m m泵壓泵壓MPaMPa加壓加壓t t轉速轉速r/minr/min歷時歷時minmin進尺進尺m m整形整形效果效果修復變修復變形點數形點數1 11735.00-1744.691735.00-1744.691.41.41-31-325252626

43、9.699.69成功成功5 52 21744.69-1754.371744.69-1754.371.61.63-3.53-3.5252517179.689.68成功成功3 33 31754.91-1764.001754.91-1764.002 23-43-425258 89.639.63成功成功2 24 41764-1773.391764-1773.392 23-43-4252518189.399.39成功成功3 35 51773.39-1783.11773.39-1783.12 23-43-4252513139.719.71成功成功3 36 61783.1-1792.31783.1-1792

44、.32 23-43-4252514149.29.2成功成功3 37 71792.3-1802.431792.3-1802.433 35-65-62525222210.1310.13成功成功1 18 81802.55-1811.651802.55-1811.653 34-74-7252530309.19.1成功成功1 19 91811.65-1821.001811.65-1821.005 56-86-8252515159.359.35成功成功1 1合計合計1735-18211735-18211.4-51.4-51-81-825251631638686成功成功2222個個 組下旋轉滾壓整形鉆具，采用加壓1-8t，轉速25 r/min參數整形，歷時163min，整形井段1735-1821m，進尺86m，成功修復22個變形點。四、套變整形技術四、套變整形技術整形效果分析u整形完成后下114mm通井規通井至1830m，無掛阻。u18臂測井徑，顯示1745-1747m、1754-1758m、1791-1797m、套管微量變形；變徑最嚴重處：1811m處最大縮徑5.2mm，