DXG型段銑工具[共5頁]

1、DXG型套管段銑工具一、 概述目前在國內(nèi)外套管段銑和套管開窗，都是在套管內(nèi)定向側鉆前所必需的施工手段。在國內(nèi)段銑和開窗并存，但從發(fā)展眼光來分析，段銑有取代開窗的趨勢。這是因為采取段銑作業(yè)工具簡單，操作方便，適用各種尺寸套管，對以后的鉆井、完井作業(yè)均無防礙；而開窗則不具備上述各項優(yōu)點。但段銑作業(yè)也還存在著一定的問題，如作業(yè)時間長，需要打水泥塞，套管切削量大，容易形成纏繞卡鉆等，但這些問題在今后的設計以及施工作業(yè)中終將被克服，或在一定程度上得到改善，從而使段銑工藝得到更普遍的推廣。 DXG型套管段銑工具二、 結構及工作原理段銑工具主要由上接頭、過流環(huán)、限流塞、活塞、芯軸、彈簧、主筒體、壓塊、銷軸座

2、、段銑刀、阻流環(huán)、限位環(huán)、扶整套、下接頭等零件組成，如圖所示。該工具由液力控制，具有切割、報警和復位三種工作狀況。當工具下到預定深度以后，要低速旋轉(zhuǎn)并開泵。這時泥漿流向分為兩支，一支通過限流塞小孔流向下接頭組成大循環(huán)；另一支則通過阻流環(huán)大孔流向活塞端面，推動活塞下移。因活塞與心軸用螺紋連為一體，所以心軸同時下移，心軸下移后其端部與段銑刀背部斜面接觸。心軸繼續(xù)下移，段銑刀張開，直到與套管內(nèi)壁接觸開始切削。當套管切斷以后，過流環(huán)正好與主筒體臺肩抵住，不能再往下移動；限流塞與過流環(huán)是用擋圈連在一起的，過流環(huán)停止下移，限流塞當然也停止移動。此時泥漿走向?qū)⒑隙橐?，同時流向下接頭組成大循環(huán)。這時的過流面

3、積與初始的過流面積之比基本上是3:1。在鉆臺上能明顯的看到泵壓降低，這就是報警信號，證明套管已被割斷。此時司鉆必須再讓工具旋轉(zhuǎn)一段時間，使工具張開到最大位置，直到段銑刀限位小平臺與主筒體上的限位環(huán)接觸為止。然后根據(jù)施工方案調(diào)整鉆壓和扭矩向下切削。當銑切長度達到預定數(shù)值時，停泵，活塞在彈簧力的作用下上移復位，芯軸同時也上移，段銑刀收回到主筒體內(nèi)，這就是復位工作狀況。上提鉆具，段銑完成。這就是簡單的工作原理。3三、 基本參數(shù)規(guī)格型號DXG140DXG178DXG244段銑套管尺寸in(mm)51/2(140)7(178)95/8(244)工具外徑 mm114140206刀片張開尺寸 mm17621

4、5310上接頭扣型27/8IF31/2IF41/2IF下接頭扣型27/8IF31/2IF41/2IF總 長 mm137915831627四、 段銑套管施工程序1、 準備工作根據(jù)施工井井下條件及開發(fā)提出的要求確定段銑的深度。認真查閱施工井井史，確認段銑井段的套管尺寸、鋼級、壁厚，這將有助于選擇正確的段銑工具。 認真查閱施工井地質(zhì)剖面圖，確定段銑井段的層位、巖性。盡可能避開膨脹性頁巖、鹽巖，易垮易漏地層，選擇可鉆性比較好的地層，如沙巖地層。認真查閱固井聲幅測井圖，確認段銑井段的水泥封固質(zhì)量情況。如果質(zhì)量不好，應實施射孔擠水泥。段銑所用的泥漿比重應和原井鉆該地層所用的泥漿比重相同，但漏斗粘度應在75

5、-100秒，以便攜帶鐵屑。確認被段銑的井是直井還是斜井；段銑井段的井斜、方位；段銑定向側鉆后應達到的井斜、方位；作好有關的計算和設計。7 段銑作業(yè)時應在泥漿槽內(nèi)放置磁鐵打撈器，吸附由于段銑被泥漿帶出的碎鐵屑，減少對泥漿的磨損。下井工具作業(yè)前，應下一次鉆頭并帶刮蠟器進行通徑、刮蠟作業(yè)，以保證打水泥塞的質(zhì)量。認真檢查確認所有的下井工具是否滿足要求。如：長度、外徑、扣型等并記錄，畫出草圖。2、段銑套管的施工 在預定段銑井段下界以下50-100米處打水泥塞，厚度不小于50米，并進行套管試壓(試壓等級由開發(fā)部門定)。確定套管無損壞后再進行下步作業(yè)。50-100米的口袋用來在磨銑過程中沉淀沒有被泥漿攜帶上

6、來的比較大的鐵屑。 段銑工具在下井前應細致檢查所有螺釘是否上緊，再次確認其型號、刀片的尺寸及扶正器的外徑。3 按照標準要求的上扣扭矩上扣。4 段銑工具接好后應在鉆臺上開泵進行功能試驗，可在井口開泵觀察泵壓和排量的變化與刀片張開角度的變化關系，并記錄下來。5 用細的棕繩或鐵絲將刀頭扎住，以避免銑刀下井時自由張開，影響下鉆，碰壞刀片。特別是在井斜比較大的井段，下放速度要求平穩(wěn)。6 下到預定井深后，先不開泵，慢慢啟動轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)幾分鐘將扎刀片的細棕繩或鐵絲磨斷。轉(zhuǎn)速在50-60轉(zhuǎn)/分。7 啟始磨銑點要避開套管接箍(在套管接箍以下5-6米處)，慢慢開泵，使泵壓在7-10MPa，以50-60轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速磨銑

7、，同時觀察扭矩、泵壓、排量的變化，如發(fā)現(xiàn)扭矩減小，泵壓下降(一般下降1-2MPa)，且轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動平穩(wěn)，則確認套管已被銑斷(一般10-15分鐘)，這時再增加排量至推薦值(16-20升/秒)，并慢慢加鉆壓至推薦值(18-36kN)，進入正常磨銑。8 磨到接箍時，進尺速度較慢，要有耐心，但不應加大鉆壓，以免快速磨損刀片。9 每磨銑1-2米要慢慢上下活動鉆具，觀察是否有鐵屑堆積和纏繞現(xiàn)象。10 在磨進中要有專人觀察振動篩處的鐵屑質(zhì)量與磨銑進尺的鐵屑量是否相符，如差異太大，應打2-5方稠泥漿塞將井下鐵屑頂替出來，待井眼循環(huán)干凈后再繼續(xù)磨銑。11 如果磨銑速度太慢或無進尺，應循環(huán)泥漿，起鉆檢查刀片磨損情況及

8、工具完好情況。12 磨銑到預定井深后，停止送鉆，慢慢等待鉆壓降到15kN以下停轉(zhuǎn)盤，充分的循環(huán)泥漿把應帶的鐵屑帶干凈。然后起鉆，停泵慢慢上提鉆具，注意觀察懸重的變化，特別是工具進入套管時，要加倍小心。13 再下光鉆桿打水泥塞封固段銑井段。14 準備下步側鉆作業(yè)。五、 啟始磨銑出現(xiàn)困難的原因分析1、排量不夠，刀片沒有足夠的張力使其全部張開。2、泥漿泵上水不好，泵壓不平穩(wěn)，鉆具震動，影響刀片的吃入。3、泥漿不干凈，有異物堵塞，影響芯軸的工作。六、 段銑時技術參數(shù)的選擇1、排量 啟始切削排量：300-470升/分 正常切削排量：946-1230升/分2、 轉(zhuǎn)速 啟始切削轉(zhuǎn)速：50-60轉(zhuǎn)/分 正常切

9、削轉(zhuǎn)速：100-125轉(zhuǎn)/分3、 鉆壓 啟始切削鉆壓：0kN 正常磨銑鉆壓：15-36kN在操作中盡可能在推薦的參數(shù)中優(yōu)選一組合理的參數(shù)。七、 段銑作業(yè)中應注意的問題1、 隨時注意鐵屑返出的情況：正常情況下泥漿返速要求在0.8-1米/秒以上。實際上采用返速大于1米/秒以上，泥漿屈服值22Pa以上，可以有效的攜帶鐵屑。2、 及時清除鐵屑：及時清除振動篩的鐵屑，防止堵塞泥漿通道跑泥漿，保證作業(yè)連續(xù)順利進行。3、 根據(jù)鐵屑形狀，及時調(diào)整參數(shù)：正常情況下，返出的鐵屑厚0.2-0.5mm，長7-8mm，呈卷曲狀，如車床加工的鐵屑。如鐵屑太厚，則說明鉆壓過大，對刀片磨損太快；如鐵屑太薄，則說明鉆壓太小。這

10、些都需要操作者根據(jù)現(xiàn)場實際情況加以調(diào)整。4、 確認窗口是否已經(jīng)打開：銑進0.5m左右就可以進行檢查，具體方法是：開著泵下壓40-50kN鉆壓在工具上，然后上提至開窗點，若遇阻40-50kN的負荷，就說明窗口已經(jīng)打開了。5、 工具提不出窗口：由于鐵屑多，堆積在刀臂附近或由于排量不夠，大量鐵屑纏繞在工具上都可能使工具不能提離窗口。在這種情況下，不可著急硬提狠拔，以免損壞刀片?？梢圆捎孟日姡缓笊舷禄顒鱼@具，用倒劃眼的方法解卡，慢慢將工具提出窗口。倒劃眼時上下提力不應太大，以免破壞套管鞋。6、 套管與磨銑工具的偏磨：磨銑段固井質(zhì)量不好或水泥膠結質(zhì)量差，均會導致套管與工具偏磨而影響段銑作業(yè)正常進行，

11、造成刀片的嚴重損壞。應控制轉(zhuǎn)速在50-60轉(zhuǎn)/分，鉆壓不大于10kN，慢慢磨過這一段。 7、適當施加鉆壓：在段銑過程中，鉆壓是關鍵，按照工具推薦的鉆壓范圍進行優(yōu)選。過大的鉆壓只能加快刀片磨損，特別是磨銑到套管接箍，一定要有耐心，保持正常磨銑時的鉆壓，萬萬不可加大鉆壓。八、 拆裝方法1、拆卸方法a 、拆工具之前要備有裝配圖。備有管鉗、鏈鉗、孔用擋圈手鉗、內(nèi)六方扳手、螺絲刀、10x100鋼棒兩根、塑料布、清洗劑等。b、卡住主筒體，拆下上接頭和過流環(huán)。c、松開芯軸上端鋼球環(huán)內(nèi)螺塞，取出鋼球，拆下鋼球環(huán)。d、用鋼棒松開與芯軸用螺紋連接的活塞并移走，同時取出彈簧。e、拆卸扶正套內(nèi)三條定位螺釘，拆卸下接頭

12、、定位套、限位環(huán)。f、拆下段銑刀后面的壓塊，將段銑刀張到最高點，推出銷軸座，連同段銑刀一同取出。g、取出芯軸。h、拆出所有O型圈及孔用擋圈。2、檢查a、 把所有拆下來的金屬零件首先清洗，然后進行外觀檢查，包括絲扣部分是否有變形、碰傷等缺陷。輕微的進行修復，嚴重的更換零件。b、 對主筒體、芯軸、上、下接頭探傷檢查。c、 仔細檢查密封件，若發(fā)現(xiàn)漲大、刮傷、老化等影響密封的缺陷時應及時更換。3、 裝配方法a、 裝配工具之前，除拆卸工具時所需的工具之外，尚須備有清洗劑、絲扣油、潤滑脂等。b、 清洗所有零件并涼干，不得用棉紗及其它織物擦拭。c、 裝好O型圈及小的組合件，裝好孔用擋圈。d、 將芯軸裝入主筒體，裝好主彈簧。e、 將活塞旋入芯軸，在芯軸上端裝好鋼球環(huán)，填滿鋼球，用螺釘固緊。f、 裝好上接頭及過流環(huán)，扭矩為25kN.m。g、 裝好段銑刀及壓塊。h、 裝好限位環(huán)，扶正套及下接頭，扭矩為25kN.m；i、 裝好護絲，存放備用。九、 維護保養(yǎng)段銑工具每段銑完一口井，都必須拉回廠房拆檢，對金屬件除宏觀檢查外，還要進行超聲波