文南油田挤注钻塞总结

文南油田挤、注、钻塞 工艺及配套技术的研究及应用 项目负责人：张海轩 编写人员 ： 王志兵 研究人员 ： 张海轩、赵峰、魏成彬 王志兵 审 核 人 ： 张海轩 单位负责人： 张海轩 目 录 一、 项目立项依据及目的意义 二、 挤堵工艺的研究 1、 挤堵工艺的原理 2、 施工冲砂液的确定 3、 堵挤的选择 4、 管柱结构的选择 5、 施工参数 6、 带压反洗井要求 7、 挤堵工艺的现场应用 8、 技术创新点 9、 经济效益及社会效益 三、 注水泥塞工艺的研究 1、 注水泥塞的目的 2、 泥 浆对注水泥塞的影响 3、 水泥浆对注水泥塞的影响 4、 注水泥塞的施工步骤影响 5、 注水泥塞的现场应用 6、 技术创新点 7、 经济效益及社会效益 四、 钻塞工艺及配套技术的研究 1、 钻塞管柱的选择 2、 配套工具的选择 1)、 螺杆钻具的配套 2）、工具的配套 3）、地面配套 3、钻塞的现场应用 4、技术创新点 5、经济效益及社会效益 附表一 附表二 附表三 附表四 - 1 - 文南油田挤、注、钻塞 工艺及配套技术的研究及应用 一、 项目立项依据及目的意义 文南油田是一个高温、高压、低渗透、非均质严重的复杂断块油气田。 随着油田开发的深入，油井套管损坏越来越严重，表现为出砂、出水等现象，最主要的表现为出砂。出砂会造成油井减产或频繁上作业，严重出砂会导致地层坍塌，使套管产生变形和损坏，生产管柱被卡，甚至导致油井报废。 一般油井出砂后我们采取冲砂作业就可恢复生产。但有部分油井因套管破裂、穿孔或生产层段因注入水冲刷，油井出砂严重，冲砂时砂粒不断涌向井内，还会造成卡钻事故；砂子冲不净或暂时冲完但投产后不久又出砂，这严重影响了油田的有效开发。针对此类套管破裂、穿孔或生产段严重出砂的井，进行防、冲、堵挤堵施工，有效地对出砂进行了防治， 延长油井的使用寿命。 在油田的开发过程中，为了达到分层试油、分层采油、分层注水以及封井等目的，经常要在油层套管内进行注水泥塞或打桥塞等工艺。由于注水泥塞有成本低、容易钻铣等优点，更是施工的首选。但是在注水泥塞过程中，常常因为井下压力高，所需泥浆密度、粘度过大，给注水泥塞施工带来 - 2 - 很大困难。同时由于地层高温高矿化度 ,高压低渗 ,以及井况的日益恶化 , 增大了挤、注水泥塞后钻塞工艺实施难度。 针对文南油田的特殊性，如何提高挤堵漏、注水泥塞的一次成功率并提高钻塞工序的效率，我大队成立了文南油田挤、注、钻塞工艺及配套技术 的研究及应用科研攻关小组。重点攻关挤堵、泥浆注水泥塞一次成功率，通过改善钻塞工艺以及钻具组合来提高钻塞的施工效率，在实际应用中获得成功。 二、 挤堵工艺的研究 1、挤堵工艺的原理 挤堵分为挤水泥堵漏和综合化学堵剂堵漏，这两种方法在施工上大体相同。是将堵剂以一定的压力和排量挤入破漏套管外，并在套管内留有一定长度的水泥塞，经 24压符合要求，施工结束。 常用的方法有套管平推法、循环挤入法和单封隔器法。我们从常规冲砂、防砂、堵漏等工艺措施在遇到地层坍塌时采取的不同处理工艺，经反复论证与现场应 用研究而成的防、冲堵三位一体挤堵工艺，它是选用适当比重的防砂液做为压井冲砂液进行冲砂，将漏失段处理出来，并用防砂液平衡井内压力，使漏失段压力相对平衡，不再出砂，为下步堵漏提供通道。施工时，常选用水泥作为主要封堵剂，根据实际情况配制，采取高位法挤封出砂部位，利用水泥浆与地层、 - 3 - 岩屑、套管严密地胶结在一起，形成一层新的井壁，防止地层砂及其它物质进入井筒，将大孔道进行封堵，达到施工目的。 2、施工冲砂液的确定 由于油井套管破裂或穿孔，采用清水或其它低比重冲砂液冲砂时，地层不停地出砂，造成破裂部位被砂埋，堵剂不能进入 破裂套管内，无法有效封堵套管破裂或穿孔部位。为此，我们选择了高粘度、适当比重的泥浆作为冲砂液，在泥浆液柱压力作用下， 可部分渗入近井地层形成较为坚固的泥饼，暂时封堵出砂层，为下一步封堵施工提供条件。 3、堵挤的选用 水泥和堵剂是挤堵施工常用的封堵剂，然而堵漏成功与否的关键取决于堵剂在套管破漏处管外的运动状态。堵剂在破漏处管外的环形断面均匀灌注，而在破漏处管外呈舌状推进是造成封堵失败的主要原因。因此改变堵剂的反应速度，改变堵剂在破漏管外的流向，可以提高封堵效率。为了达到封堵效果，我们优化堵剂配方，使用 剂、新型调剖剂 强度堵水调剖剂 强度超细油井水泥，油井水泥或者这几种堵剂的混合物等来进行封堵。 配制封堵剂的量要依据求得的吸水量、吸水压力、历次出砂总量、井段长度、封堵半径等因素确定。一般来说，需该井历次出砂总量的 2。 - 4 - 封堵剂根据地层吸水压力、需封堵部位地层深度、温度高低，配制成高强度、耐高温封堵剂。在吸水量大，泵入压力小时可适当提高封堵剂比重，并缩短封堵剂凝固时间。如泵入压力高、吸水量小则调小封堵剂比重，加长封堵剂初凝时间。如井下通道很大，泵入压力很底时，则可采取前期造壁提高 最终压力，保证效果。 4、管柱结构的选择 为保证施工安全，管柱结构采取高位法挤堵管串。施工时，必须提前对封堵部位以上的套管进行试压验证。若验套合格，则下光管高位挤堵管柱，见下图。若验套不合格，则下卡封保护施工管柱，见下图。验套压力要求超过挤堵预计压力的 漏失。 5、施工参数 挤堵时，泵压和排量是两个互相关联又互相制约的主要技术参数，它们决定和影响着 挤堵的成败与质量。挤堵时，它喇叭口目的层带反洗通道Y 341 封隔器目的层至少 100米 卡封保护施工管柱结构 最少 100米 光管高位挤堵管柱结构 - 5 - 们受到挤堵管柱、压井液性能、挤封部位深度、挤封部位的厚度及物理特性等因素的影响。 在排量一定的情况下，挤封初期泵压越高说明破裂部位吸水量越小，地层亏空也越小；如泵压由低逐渐升高说明地层亏空已充满、堵死，挤堵效果会比较好。 挤封压力应控制在前期验套压力以内，以不超过套管内压力极限的 80为原则。 6、带压反洗井要求 挤封完成后，为防止堵剂在油管及油套环形空间内残留，造成卡管柱或油管堵塞，在堵剂初凝过后，需进行带压反洗井，反洗井时必须保证进口压力为当时井口压力（不低于最高压力的 70%），进口排量与出口排量一致，实际操作时应保证洗井液总量不变。 7、挤堵工艺的现场应用 高压堵漏工艺适用于地层出砂后，采取常规方法冲砂不能解决或不能根治出砂的井。新的挤堵工艺采用防、冲、堵三位一体的挤堵工艺，对套管破裂、穿空及地层出砂严重的井有明显效果，该项新的剂堵工艺填补了这个领域的空白。 自新挤堵工艺实施以来，在文南区域共施工六井次，均取得了成功。尤其是在新文 79检泵发现泵及尾管内有地层砂 ，冲砂从 至 无进尺，又下泵生产，日产液 21吨，日产油 水 99%， - 6 - 水矿化度 2000克 /升，分析认为浅层套管破漏出砂出水。 15 天后上修找堵，起泵发现尾管 13 根被砂堵死。下封隔器卡封找漏，证实套管在 1100米至 1390米之间有漏点。该井浅层漏点，出砂量大，用普通挤堵方法很难成功。采用防、冲、堵三位一体挤堵方式后，用比重为 电缆桥塞于 1456 米保护下部油层及套管，下喇叭口至 800米，挤堵剂 压 6初凝后带压 10 洗井 30方，关井候凝后钻塞至 1456米试压合格。下泵投产后日产油 直 生产正常。 新文 33补孔作业时发现丝堵以上两根油管被泥浆堵塞，探砂面证实砂面 H： 2809米（ 182米砂），下 73环洗井洗出泥浆及 3管 14根后放压，压力落零后，循环洗井，再下管 12根冲砂至 动解卡 40吨开；下 隔器至 2801 米，验套 35压 30降，说明 2801 米以上套管完好，出砂层为射孔段 H： 。采取该工艺挤堵，下 89叭口至 2505 米，在比重 度45 秒的泥浆中挤堵剂 ，施工后重炮投产，初期日产油 45T，不含水。 通过表三、表四施工情况及效果统计，可以看出防、冲、堵三位一体的挤堵新工艺在理论上是可行的，生产中效果是比较显著的。 - 7 - 表三 施工情况统计 井号 累计出 砂量 冲防砂液 比重 封堵井深 （米） 施工管柱 堵剂用量 （方） 挤堵压力 ( 808叭口 2505 8 100叭口 800 6 水 349井筒 36 10 6 203叭口 1798 68 22 96叭口 599 2 398叭口 1196 30 19 表四 效果统计 井号 修前产状 日增油量 日增气量 累增油量 累增气量 有效期 备 注 井 000 1793 869280 330 天 目前正常 1/ 1132 0 255 天 目前正常 井 805 0 311 天 目前正常 井 00 125 29350 76 天 地关 井 700 560 18000 114 天 目前正常 合 计 2000 4415 916630 2006 年，使用防、冲、堵三位一体挤堵工艺应用 6 井次，均达到施工目的，见到良好效果，取得了较好的经济效益和社会效益，实现了挤堵工艺上的新突破，积累的经验和技术对今后类似井的施工具有借鉴意义。 8、技术创新点 文南油田挤、注、钻塞工艺及配套技术的研究，是以生产实际为出发点，根据不同井况及要求总结出来的。 在挤堵工艺的研究中，提出冲、防、挤三位一体修井工艺，施工工艺方法简单，技术指标高，理论性强，它将多项施工工序综合为一，缩短了作业施工周期，封堵效果好，有效作用期长，投入少，风险小，可靠性强。 - 8 - 9、经济效益及社会效益 挤堵工艺的现场应用证明，防、冲、堵挤堵工艺，技术针对性强，有效地解决了油田开发过程中套管破损后出砂不止的一个难题，尤其是在油田开发后期，油井多出砂、出水、套变，给油田开发带来了一定的困难，应用防、冲 、堵挤堵工艺技术将会解决上述难题。 该项工艺技术具有广阔的发展前景，在堵水防砂施工中具有较大的推广应用价值。油水井实施堵漏后投产，油水井投产后日增油水平达 40 余吨。截止到 2006 年 9 月份累计增油 4415 吨，累增气 92 104直接经济效益 533 万元，取得了良好的经济效益。 二、注水泥塞工艺的研究 1、注水泥塞的目的 注水泥塞既是根据设计要求，将一定量的水泥浆循环替至套管或井眼的某一部位，使其能形成满足注采需要的新的人工井底或满足工艺过程的临时封闭某井段的工艺技术。但随着油田开发的深入，层间矛盾的突出， 常规的注水泥塞越来越不能满足生产要求，造成注水泥塞失败，甚至造成水泥卡钻工程事故。 结合前几年注水泥塞的实践经验，分析注水泥塞不成的原因，发现影响注水泥成功率的主要因素是水泥性能不稳定，尤其是使用泥浆压井后水泥浆性能变化表现的更为突 - 9 - 出，为此，我们专门研究泥浆对注水泥塞的响影，已取得阶段性成果。 2、泥浆对注水泥塞的影响 由于泥浆的特性，使泥浆性能的好坏对水泥浆的稳定性影响较大，导致注水泥塞不合格。如何降低和避免这种影响，应该从泥浆物理性质着手。 1）、降低粘度：粘度是指泥浆流动时固体颗粒之间，固体颗粒与液体 之间以及液体内部分子之间产生的内磨擦力，以阻止泥浆流动的综合效应。泥浆的粘度过高以及热稳定性差，都会对注水泥塞带来不良影响。在井下高温作用下，泥浆性能变坏，稠化增粘，常常造成循环泵压过高 ，注水泥塞时间较长，计量时方池子内流动较慢，造成计量误差，影响注水泥塞的成功率，针对此问题，我们要求泥浆厂尽量采取措施，降低泥浆粘度，一般把泥浆粘度控制在 50 2）、控制失水量：失水量指泥浆在井下因受液柱压力和地层压力差值作用的影响，其滤液渗入地层的现象。在失水的同时，固相颗粒聚积在油管内壁形成泥饼。泥浆失水 造成泥浆部分稠化，影响全井泥浆密度的一致性，使油套压力不平衡，造成水泥塞在油套中的不平衡。油管内壁形成泥饼，易造成顶替量严重误差，造成注水泥塞失败。为解决这两个问题，一是在水泥浆入井前打入 10 - 液，清洗油管内壁泥饼；二是增加水泥浆量，保证入井水泥浆量在 是控制顶替量，在保证套管水泥浆量的情况下，多余水泥浆全部留在油管，降低泥饼对顶替量的影响，确保注水泥塞一次合格。 3）、切力影响。泥浆切力指的是胶结力，也就是悬浮固相颗粒的能力。由于注水泥塞要求泥浆的粘度控制在 50，因此泥浆的切力较低，造成泥浆在井内及地面易发生沉淀，增加注灰及替浆时的难度，现场我们要求泥浆的沉淀应小于 5%。 4）、稳定性差：将泥浆注入稳定计内，静置 24小时后，分别测量上、下部泥浆的密度，其差值叫稳定性。稳定性差，易造成刚入井的泥浆在油套的不平衡，使注水泥塞失败，现场要求稳定性小于 3、水泥浆对注水泥塞的影响 由于使用泥浆对注水泥塞存在多方面影响，为保证注水泥塞的一次合格率，我们除在泥浆的性能上做工作外，还在水泥浆的性能上做文章。 一是优选水泥；在同等条件下分别对四川、济南、天津等厂提供的几 个批次的水泥样品进行化验。对比分析，四川嘉华 D 级高抗水泥是最好的一种， 90的培养温度， 凝时间达到 170 分钟，完全能满足 3000 米以内的井段注水泥塞。 - 11 - 二是优化水泥浆配方；由于水泥浆在高温高压下存在速凝问题，尤其是使用泥浆注水泥塞时，这个问题表现的更为突出。如何才能避免水泥浆速凝问题，我们与技术检测中心合作，采取高温延时技术，在不同井温下通过合理控制水泥添加剂比例，成功控制初凝时间达到 300分钟以上，有效缓解了这方面影响。 由于水泥添加剂的作用受到水泥的化学成分、温度、出厂时间、保存条件等因素的影响，没有一个固定的用量，每一口井的施工都应该根据设计先进行室内实验，取得数据后再指导现场施工。 水泥浆配方（干灰重量比） 比重 压力 温度 干水泥蚀剂 消泡剂 降失水剂 稳定剂 初凝时间 候凝时间 010 1 300分 360 分 020 1 300分 360 分 030 1 300分 360 分 1705040306020间 90的培养温度， 济南 四川 天津 - 12 - 040 1 300分 360 分 050 1 300分 360 分 060 1 300分 360 分 4、注水泥塞的施工步骤影响 由于泥浆注灰的特殊性，要求注水泥塞施工在现场操作上更要严密认真，我们从以下几方面来控制现场操作对注水泥塞的影响。 1）、详细阅读井史， 根据单井特点，认真编写施工设计及技术预案，多方面考虑，将施工可能发生的问题编写到施工设计中，并制订出合理的预防措施，落实到现场施工的每个人。施工前，根据井温提前化验水泥。 2）、认真检查丈量入井管柱，要求管柱合格，数据准确。 3）、严格循环压井。泥浆压井前清水彻底洗井，用量不小于井筒容积的 底降低井筒内液体的含盐量，降低井下温度，确保在注水泥塞过程中不造成水泥浆的提前凝固。 4）、观察压井后效果。泥浆压井后，在方池子内继续循环 20察泥浆漏失量及溢流量，确信不漏不溢方可进行下步施工，若 有漏失，根据井下情况垫入适量的稠泥浆。对管线试压 25上，确保施工管线不刺不漏。 5）、配制水泥浆。根据泥浆配方在 2 以上的水泥浆，保证入井水泥浆量在 以上，密 - 13 - 度达到 6）、替入水泥浆。向井内打入 后打入配制好的水泥浆。 7）、精确计量顶替量。按照高密度泥浆注水泥塞的特点，精确计算出顶替量。对计量用的大池子要三次丈量，多点测量泥浆的下降量，确保水泥浆准确顶替到位。顶替时要求排量达到 350 升 /分钟以上，泵压控制在 10这 种情况下，才可保证油管内壁的泥饼被隔离液稀释并冲刺干净，保证顶替量的计量准确。 8）、反洗井。综合考虑水泥浆的漏溢情况，结合设计要求，选择合适的反洗井深度，用等密度的泥浆彻底洗出井内的多余灰浆。 9）、关井候凝。上提油管至反洗井位置 100米以上，座好井口，向井内灌满等密度泥浆，关井候凝 36 小时。注水泥塞时间从配灰浆至反洗井结束不能超过水泥初凝时间的70%。 10）、探灰面。缓慢加深管柱探灰面，重复 2，加压 20定水泥塞面后，若有误差，考虑泥浆性能的影响，泥浆沉淀可能造成灰面变高。 11）、 替浆。灰面合格后，彻底替出井内泥浆，并冲洗验证是否有泥浆沉淀。 12）、试压。根据设计要求对灰塞试压合格，然后执行 - 14 - 下步工序。 5、注水泥塞的现场应用 通过我们对提高泥浆注水泥塞成功率的研究，取得了明显成绩，尤其是一些重点井高难度井，都取得了成功。 在文 181超深井注水泥塞施工中，留层为 ，要求灰面3650+5 米，施工中用比重为 70037袋干灰 +灰重量比为 缓凝剂，配比重 浆 ，入井 ，顶替到位后正常反洗井。候凝 36小时，硬探灰面 3651米，合格。 在文 33超高比重泥浆注灰施工中，射孔层为 ，要求灰面3105+5 米。施工中用比重为 泥浆压井成功后， 缓凝剂配清水 660L+干灰 34袋配比重 井 ，顶替到位后反洗出多余灰浆，候凝 36 小时后探灰面 格。 从 2005、 2006 年注水泥塞情况统计（见附表一、附表二）分析总结。 2005 年全年 共施工注水泥塞井 50 口，泥浆注水泥塞井 28 口，最高泥浆比重 次合格井 24 口，一次合格率为 其中文 299 井及新文 72泥浆注灰造成卡钻，事故率为 通过对注水泥塞工艺的研究，尤其是对泥浆注水泥塞的研究， 2006 年 1共施工注水 - 15 - 泥塞井 60 口，泥浆注水泥塞井 43 口，最高泥浆比重 次合格井 40口，一次合格率为 比 2005年注水泥塞一次合格率提高了 全年没有出现工程事故井。 表五 近两年注水泥塞情况统计 总口数 泥浆注水泥塞口数 泥浆注水塞一次合 格口数 一次合格率 工程事故口数 2005年 50 28 24 2006年160 43 40 6、技术创新点 在注水泥塞的研究中，创新提出配制水泥浆在 以上，保证入井水泥浆量在 以上，密度大于 水泥浆前先用清水做为隔离液冲洗油管内腔，精确计量顶替量，多点多次测量，保证套管内灰浆量足够时，尽可能把多余灰浆留在油管内，用来弥补因泥浆在油管内形成泥饼造成计量准所带来的影响。 7、经济效益及社会效益 文南油田地层压力较高，随着油田开采的深入，难度 越来越大，泥浆注水泥塞施工逐渐增多， 根据目前施工的井计算，泥浆注水泥塞井返工一次，延长占井周期 ，直接经济损失高达 元，间接经济损失 2 万元以上。 注水泥塞的研究应用到现场，提高了注灰成功率 年按 50口注水泥塞井计算，可避免 井返工，减少直接经济损 - 16 - 失 元。 将此研究推广应用，还会有效减少注水泥塞卡钻事故，节约大量的大修费用，取得更大的社会经济效益。 四、钻塞工艺及配套技术的研究 根据油田分层注水、分层采油的需要，我们不仅经常要对油井进行封层，还要对已封堵层重新开发利用。随着 井况的日益恶化，给钻塞施工带来越来越多的困难。如何才能满足施工要求，而又提高工作时效，成为目前钻塞施工的焦点。钻塞工艺技术及配套技术的研究就成为提高钻塞时效的突破口。 针对钻塞介质的不同，我们对钻塞工艺从钻塞管柱的选用钻具的优化，我们都纳入研究范围。 1、 钻塞管柱选择 对于钻堵剂、水泥塞等中软地层，从 2005 年到目前，根据施工井资料统计，采用 :普通钻头 +螺杆钻具 +沉储器 +旁通阀 +油管管柱组合。这种组合利用循环液做为动能带动螺杆钻具旋转钻进，具有操作简单方便，管柱密封性能好，携带能力强 ,可以和尖钻头、套铣头内刮刀 、牙轮钻头和 它同样存在对循环液要求高，扭矩小、施工泵压高、加压吨位低等缺点。不适合与磨鞋、铣锥等切屑面较大的工具配合使用。 对于固井塞面、电桥等中硬地层以及修套磨铣等施工， - 17 - 我们采用 : 钻头 +钻杆管柱组合 。这种组合利用钻杆把机械转盘的动能传递到钻头上，实现钻进。它具有扭矩大，施工泵压低，加压吨位高，钻进速度快等优点；但它存在密封性能差，携带能力小，操作复杂，接换单根速度慢、钻具悬重高、易造成卡钻等工程事故的缺点。这种钻具组合不适合同牙轮钻头这种对钻压要求严格的工具配合使用。由于钻杆组合 施工的高风险性，不适合小修作业使用，不作为本文的研究重点。 2、 配套工具的选用 针对螺杆钻具的不足之处，我们多方研究，对比发现造成螺杆钻具钻塞施工失败主要原因，一是螺杆钻长时间工作后螺杆钻具不工作；二是随着钻塞井段增长，循环液悬浮物增多，堵塞螺杆钻具部分通道，造成泵压上升；三是下钻过程中，井筒内悬浮物自螺杆钻旁通阀井入螺杆钻具内，堵塞螺杆钻，导致钻塞失败。造成螺杆钻具钻塞施工效率低的主要原因，一是螺杆钻长时间工作后剩余扭矩降低造成的；二是钻头切削面磨损造成的。 1）、螺杆钻具的配套 从原因分析，螺杆钻具是影响钻 塞施工失败及效率低的主要原因，具体又分为螺杆钻堵和扭矩损失两方面。为了解决螺杆钻堵的问题，我们利用过滤沉淀原理加工制作了螺杆钻沉储器，有效解决钻具堵的问题。同时，和螺杆钻生产商 - 18 - 一起协商，将螺杆钻的旁通阀与螺杆钻本体分解开，加装在螺杆钻沉储器上部，解决了下井过程中 ,井筒内的脏物进入螺杆钻堵螺杆钻的问题。为了控制下井螺杆钻的扭矩，我们对比不同型号螺杆钻具的性能参数，通过对比，我们最终选择这种最适合文南油田地质条件的螺杆钻 9来满足施工需要。为了检测修复后的螺杆钻的性能，我们研制了螺杆钻检验 平台，保证入井螺杆钻检验检修率达100%，尤其是修复后的螺杆钻扭矩达到额定扭矩的 80%，把那些扭矩损失严重的螺杆钻提前剔除，保证入井螺杆钻的合格率，从而提高了螺杆钻在井下的工作时间，从源头保证钻塞施工的成功。 各种型号螺杆钻性能对比表 钻具型号 单位 5 9 井眼尺寸 14182020达压降 出扭矩 00 900 1000 1600 推荐钻压 t 1 1 1 大钻压 t 入流量 L/S 6头水眼压降 头转速 r/1010000径尺寸 0 95 100 100 2）、工具的配套 由于井下工具长时间工作，造成工具的切削面磨损也是造成钻塞效率低的一个重要原因。如何才能克服这个困难，我们从 三方面入手，一是增加工具的切削面，即在套铣头内 - 19 - 焊制一个刮刀钻头或尖钻头，制作成套铣头内刮刀，有效增加工具的切削面，使工效成倍增长；二是增强工具的抗磨性。引进 用 小工具磨损带来的影响；三是推广引用牙轮钻头（分为三牙轮和单牙轮钻头），利用牙轮滚动和进给运动 ,使得牙齿对塞面产生碾压 ,破碎和切刮三个作用 ,加速钻塞进尺速度。通过对比这几种工具的性能参数，最终选择 场实践证明这两种工具配合螺杆钻具效率较高。见附表三、附表四。 各种钻头性能参数对比 性能参数 头 套铣头内刮刀 牙轮钻头 尖钻头 排量 L/S 1016 6速 0380 6000压 60 1000大钻压 0 80 50 60 切削面积 0 60 20 20 3）、地面配套 结合螺杆钻具与钻杆钻具的不同，我们对地面配套也相应不同。螺杆钻具是依靠水泥车给它提供动力的，因此，排量的大小、压力的高低都影响 螺杆钻的正常工作。为保证螺杆钻正常工作，现场施工时，都要求水泥车排量不低于 30方 /小时。由于螺杆钻具对循环液要求较高，地面循环防渗 - 20 - 坑采用双坑循环，中间只留较小的通道联通并加装滤网过滤，使循环出来的悬浮物能得到充分的沉淀。水泥车管线与水龙带之间加装地面过滤器，保证入井循环液干净。 3、 钻塞的现场应用 自钻塞工艺及配套技术在我大队应用，取得了一定的成绩。自 2006 年，大队推动螺杆钻具的井下及地面配套技术以来，有效减少了钻塞的返工率。对比 2005年及 2006年1附表三、附表四），我们发现， 2005年钻塞次数 72 趟，螺杆钻不工作 5 趟，螺杆钻堵 3 趟，共返工 8 趟，占 2006 年 1，大队通过对钻塞工艺及配套工具的研究，钻塞次数 63趟，螺杆钻不工作返工 3趟，占 以上数据表明， 2006 年，在钻塞施工中，取得了明显成绩，钻塞返工工序减少了 钻塞返工率对比表 钻塞口数 钻塞趟数 钻塞无进尺趟数 返工率 % 2005年 58 72 8 006年 157 63 3 工具配套上，自推广应用套铣头内刮刀及 头以来，在现场应 用效果较好。其中 头在文 33钻挤堵塞，井段： ，进尺 ，用时 17小时，平均钻速 h。在文 33钻挤堵塞，井段：，进尺 ，用时 10 小时，后螺杆钻问题起出检查，更换后继续钻塞 2699，进尺 87 - 21 - 米，用时 10 小时。该井共进尺 ，用时 20 小时，平均钻速 h。套铣头内刮刀在文 138钻挤堵塞，井段： ，进尺 356 米，用时 27 小时，h。在文侧 33钻挤堵塞，井段： 2863，进尺 187 米，用时 18 小时，平均钻速 h。文 82钻挤堵塞，井段 ，进尺 ，用时 12小时，平均钻速 h。 从 2005 年及 2006 年 1钻塞施工井统计（见附表三、附表四）来看， 2005 年钻塞井 58 口， 钻塞进尺 用时 时，平均钻速 /小时； 2006 年17口，总钻塞进尺 用时 均钻 速 小时， 而套铣头内刀应用 54 趟，进尺 ，用时 时，平均钻速 小时。从钻头类型上看， 头应用 3 井次共四趟，进尺 ，用时 71 小时，平均钻速 /小时。从进尺速度来看， 头最快，其次是套铣头内刮刀，最慢的是刮刀钻头和套套铣头，但套铣头内刮刀可以在轻微套变及炮眼段钻进，它具有修套功能，但 头钻正常水泥塞面，不适合在有轻微套变及炮眼段钻进，因此，套铣头内刮刀还是目前最好的工具。 螺杆钻具进尺对比表 井口数 钻具组合 进尺数 总 时间 平均钻速 - 22 - 2005年 42 刮刀钻头 +螺杆钻 9902 005 16 套铣头 +螺杆钻 67 006年154 套铣头内刮刀 +螺杆钻 006年13 螺杆钻 1 、技术创新点 在钻塞工艺及配套技术的研究中，研制并应用了螺杆钻沉储器和螺杆钻旁通阀的配套使用，有效解决螺杆钻堵的难题。研制了套铣头内刮刀，以增加切削面积来增加进尺速度，同时引进了 头，提高钻塞的效率。 5、经济效益及社会效益 通过对钻塞工艺的优化及配套技术的研究，可提高钻塞进尺 /小时，减少钻塞返工工序 按全年钻塞进尺 15000 米，钻塞趟数为 60 趟，全年可节约钻塞时间约537 小时，减少返工工序 ，一小时按 400 元计算，则可创收 元，节约特车费用 万元。减少一趟返工工序，可提前周期 36 小时完井，经济社会效益是相当可观的。 23 附表一 2005 年作业一大队注灰施工统计 序号 队别 井号 井别 时间 管柱组成及管脚深度 压井液 水泥性能化验 注灰井段及注灰要求灰面 实际灰面深度 备注 温度（） 初凝时间（ 终凝时间（ 水泥密度 压力（ 水灰比 1 1 72 浆 90 170 210 910910 3 2910 合格 2 1 72 浆 90 190 260 290290 5 格 3 1 79 浆 90 170 210 700700格 4 1 新文95 浆 90 170 210 63060+5 格 5 2 文33 叭口 浆 90 170 210 010 一次无灰面二 次合格 6 2 文179 叭口 水 90 170 210 210 格 7 3 33173 油 9叭口*浆 90 170 210 井灰塞失效3214m /3190m 格 8 3 79 17 油 9叭口*水 90 170 210 /3212m 格 24 附表一 2005 年作业一大队注灰施工统计 序号 队别 井号 井别 时间 管柱组成及管脚深度 压井液 水泥性能化验 注灰井段及注灰要求灰面 实际灰面深度 备注 温度（） 初凝时间（ 终凝时间（ 水泥密度 压力（ 水灰比 9 4 文 148 水 3管*浆 90 170 210 100 格 10 4 95 3管*浆 90 170 210 720 格 11 4 184 3管*浆 90 170 210 2940 格 12 4 95 3管*浆 90 170 210 830 格 13 4 79 3管*浆 90 170 210 115 格 14 4 299 油 3管*水 90 170 210 430 3433 合格 15 4 72 3管*浆 90 170 210 350 格 16 4 3管*水 90 170 210 200 格 17 5 文79 9叭口+73管 清水 90 170 210 0300305 格 25 附表一 2005 年作业一大队注灰施工统计 序号 队别 井号 井别 时间 管柱组成及管脚深度 压井液 水泥性能化验 注灰井段及注灰要求灰面 实际灰面深度 备注 温度（） 初凝时间（ 终凝时间（ 水泥密度 压力（ 水灰比 18 5 文72 9叭口+73管 清水 90 170 210 1901905 格 19 5 文72 9叭口+73管 清水 90 170 210 5155155 格 20 5 文 191 报废井 9叭口+73管 清水 90 170 210 3003005 格 21 6 33 9叭口*水 90 170 210 /2760+5m 格 22 7 文33 3浆 90 170 210 740 一次灰面低二次合格 23 7 文33 3浆 90 170 210 750 格 24 7 文33 3浆 90 170 210 745 2750 合格 26 附表一 2005 年作业一大队注灰施工统计 序号 队别 井号 井别 时间 管柱组成及管脚深度 压井液 水泥性能化验 注灰井段及注灰要求灰面 实际灰面深度 备注 温度（） 初凝时间（ 终凝时间（ 水泥密度 压力（ 水灰比 25 7 文33 3浆 90 170 210 760 格 26 8 文33 3管+89叭口： 泥浆 90 170 210 220 格 27 9 9叭口+73浆 90 170 210 905905 2 格 28 9 9叭口+73浆 90 170 210 840840 5 格 29 9 9叭口+73浆 90 170 210 660660 5 一次灰面低二次合格 30 9 9叭口+73水 90 170 210 1010 10 格 27 附表一 2005 年作业一大队注灰施工统计 序号 队别 井号 井别 时间 管柱