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当油层部位套管严重损坏或油层坍塌砂埋,油井无法再进行生产时,为了利用上部套管减少重新钻井的费用,可在油层上部的套管进行“开窗”侧钻,形成新的井眼采油。 套管内侧钻是对下部套管严重损坏的井进行侧向重钻斜井,以利用上部套管,使该井恢复生产能力的一种重要手段。主要包括造斜工具,开窗工具。一、造斜工具 我公司生产的导斜器有:普通式导斜器、双缸式导斜器、弧面式导斜器和可回收式导斜器等型式。 客户可以根据不同的施工设计和地层要求选用不同型式的导斜器。我公司生产的各种导斜器规格型号齐全,适用于5寸至13.5寸所有规格和不同壁厚的套管中使用,如有特殊规格尺寸套管或裸眼井使用,我公司可以特殊定制。 二)普通式导斜器我公司生产的液压座封卡瓦式导斜器,具有定位性能好,定向准确,座封牢固等特点。主要结构包括:导斜部分,中间液压部分,下部密封部分(可选用)见图1。1、导斜部分是由造斜体和提放短节组成。提放短节只是在下放导斜器到指定位置以及打压座封时起连接和连通的作用。在打压座封完成之后,将提放短节提到地面。造斜体是经过特殊处理的合金钢,并加工成一定的斜度。在侧钻开窗时,钻头的轨迹主要是靠造斜体来保证。 2、 中间液压部分是打压座封的主要部件。由上、下锥体,上、下卡瓦及锁紧装置组成。上、下卡瓦每组个三个,各有纵向和横向的沟槽,分别承受扭矩和上下压力。上、下锥体和上、下卡瓦具有相对应的配合锥面,在打压座封时,上、下锥体分别向上下两个方向运动,从而实现上、下卡瓦的伸出,达到锚定在套管内壁上的目的。上、下锥体之间联接有自锁机构,使得上、下锥体只能单方向运动,不能回缩,保证上、下卡瓦在套管上锚定牢固。3、下部密封部分是由两个能承高压的橡胶筒和推送机构组成。在上、下卡瓦锚定在套管内壁的同时,推送机构压缩橡胶筒使其涨在套管内壁上,从而将套管内造斜工具上下两部分的环空分开,避免钻井液的渗漏和流失。
三)双缸导斜器 为了更好地满足双层套管或长裸眼段侧钻开窗的需要,我公司专门开发了双缸导斜器。 该产品主要是针对施工周期长、施工难度大的情况。结构上采取双液压缸、四组卡瓦,内部通过特殊的连接结构,保证液体的密封和压力的顺畅传递。两组液压缸独立工作,四组卡瓦定向卡紧,保证在座封过程中牢固准确,施工过程中安全可靠。
四)弧面导斜器我公司总结侧钻开窗工具的现场应用经验,开发出弧面导斜器。具有以下特点:1、扶正效果好由于导斜器采用弧面造斜体,对开窗所用的铣锥扶正效果很好,能够较好地保证开窗方位,避免使用常规直面导斜器窗口偏移,方位不准的缺点。使用弧面导斜器,窗口形状更加光滑平整,符合理论形状,减少窗口毛边;使铣锥按照预定的轨迹进行开窗和钻进,避免提前出窗或开窗后沿套管钻进现象的出现。2、开窗稳定弧面导斜器的扶正面硬度高(达到HRC35~40),开窗时铣锥和造斜体的吻合程度高,对造斜体的铣削量很少,铣锥主要是对套管进行切削,钻压容易控制,大大减小了憋钻和跳钻现象的出现,降低了井下事故的发生。3、开窗周期缩短使用弧面导斜器开窗时,由于铣锥主要是对套管进行铣削,所以铣锥的磨损相对较小,开窗速度快,加之后续修窗工作量大为减少,提高开窗效率、缩短施工周期。4、座封牢固工具内部自锁机构更加完善,采用轴向、周向全方位自锁,将工具的使用可靠性极大提高。避免导斜器在开窗施工过程中,由于震动和负荷周期变化而出现的卡瓦蠕动,最终导致工具失效的现象,在前期座封质量稳定的前提下,将工具后续的失效系数降低到零。五)可回收式导斜器随着定向井、水平井技术的日益完善,分支井作为定向井技术的延伸和发展,越来越受到重视。可回收式斜向器是分支井钻井技术的关键工具,对分支井的钻井和完井起着至关重要的作用。 我公司研发的可回收式斜向器具有操作简便、座封牢固、回收成功率高、可重复使用等特点。可回收式斜向器分为三部分:斜向器、循环洗井阀和回收工具。一、斜向器斜向器采用液压座封方式,座封牢固,操作简便。斜面采用弧面并进行超硬化处理,开窗时铣锥和斜面的吻合程度高,钻压容易控制,减小了憋钻和跳钻现象。工具内部自锁机构更加完善,采用轴向、周向全方位自锁,极大提高了工具的可靠性。二、循环洗井阀循环洗井阀主要是完成工具下井过程中液体连通、反循环洗井及正循环打压座封的作用。内部设计特殊的导流机构,保证工具下井及洗井时液体顺畅连通的同时,避免管柱内固相颗粒和杂质沉淀到斜向器内部,提高工具使用的可靠性。三、回收工具回收工具采用双重打捞机构,各机构独立进行又相互关联,大大提高回收工具的成功率。六)一体式导斜器
国内、外许多油田的开采已经到了中后期,旧井恢复及事故井处理逐渐增多,开窗侧钻技术作为解决问题的主要手段得到广泛的应用。常规斜向器开窗需要进行下斜向器和开窗两次操作,操作复杂,施工成本高。一体式斜向器实现了工具下井和开窗施工一次完成,缩短施工周期,节约了施工成本。 我公司研发的一体式液压斜向器具有操作简便、座封牢固、开窗时间短等特点。一体式液压斜向器分为两部分:斜向器和开窗铣锥。一、斜向器斜向器采用液压座封方式,座封牢固,操作简便。斜面采用弧面并进行超硬化处理,开窗时铣锥和斜面的吻合程度高,钻压容易控制,减小了憋钻和跳钻现象。工具内部采用特殊的压力传输结构,安全可靠;自锁机构更加完善,采用轴向、周向全方位自锁,极大提高了工具的可靠性。二、开窗铣锥开窗铣锥与斜向器配合使用完成套管内开窗作业。设计方面对工具外形、切削刃角度、合金块选用进行了优化设计,加工的开窗铣锥集开窗和修窗为一体,提高施工速度、缩短了施工周期。七)注灰式导斜器
DXQZ型注灰式导斜器,主要针对裸眼井开窗侧钻进行的,解决了常规导斜器在裸眼中无法座封的缺点,也可应用在超高难度井和后续施工周期长的套管内开窗侧钻。座封方式采用注水泥凝固,具有操作简便,安全性能高等特点。斜向器采用注水泥凝固的座封方式,座封牢固,操作简便。下部是四段带有侧翼的支撑管柱,在水泥中固持能力高,不松动。连接螺纹采用特殊锥扣连接,现场安装简便。内部采用特殊结构,保证剪切力量精确,脱离顺利。