小修液压转盘在高升油田的应用及认识

王树强

摘 要：小修作业使用液压钳倒扣、使用螺杆钻具磨铣存在一些弊端，链条式转盘存在安全隐患不允许使用。鉴于此，高升油田现场小修作业使用了液压转盘，其依靠液压马达提供动力，能够完成钻灰、倒扣、磨铣等一系列施工，能够保证施工效率和达到安全施工的要求，具有推广价值。

关键词：倒扣;进尺;磨铣;效率;扭矩

1 应用的背景

目前小修作业在倒扣、磨铣等作业中存在严重的缺陷，例如倒扣依靠液压钳，磨铣依靠螺杆钻具等。在深井倒扣作业中扭矩达不到要求，无法达到倒扣的预计深度;在磨铣作业时候，由于受钻压和扭矩的影响，磨铣进尺慢或者螺杆钻具失效导致施工失败。而早期使用的链条式转盘由于存在严重的安全隐患，也已经被油田公司停用，这给小修井作业施工带来很大的局限性，也大大地影响了小修井作业的进一步发展。在实际修井施工作业中，受井场条件等方面的影响，大修设备无法进行施工作业，因此必须有一套适合于小修作业设备的旋转系统，来完成一些诸如钻灰、倒扣、磨铣鱼顶等作业，使扭矩和机械钻速等一些技术参数符合施工技术指标要求。

2 小修液压转盘

2.1 结构

小修井液压转盘主要由液压马达、螺栓、前轴承盖、壳体、蜗杆、后轴承盖、轴承、空心轴、方补芯、卡瓦、涡轮、轴承、液压控制系统等组成。

2.2 工作原理

将转盘装在井口上，用井口螺栓固定，控制系统与驱动转盘的液压马达用高压软管线连接。起吊方钻杆与井内钻柱对接，下放钻柱使方补芯插入转盘的空心轴内，拧紧螺栓固定方补芯，防止钻进过程中方补芯从空心轴内窜出。操作控制系统给液压马达供油，液压油驱动液压马达转动，液压马达通过转盘的空心轴、方补芯带动方钻杆和井内钻柱转动以完成钻灰、造扣等作业。方钻杆可以在方补芯轴向自由滑动，调整大钩的悬重可以控制钻压。

当方钻杆行程用尽后，首先操作控制系统使转盘停止转动，然后缓慢起吊钻柱减小钻压，使钻柱的反转扭矩完全释放。待反转扭矩完全释放后，吊出方钻杆和方补芯，卸掉方钻杆，接上1根钻杆，下放钻柱，接上方钻杆，下放钻具使方补芯插入转盘的空心轴内，拧紧螺栓固定方补芯，操作控制系统重新开钻。

2.3 技术参数

最大工作扭矩：12kN.m;最高转速：66 r/min;最大静载荷：600kN;系统工作压力6-14 MPa;转盘通孔直径180 mm;适用方钻杆范围2 7/8"-3 1/2"。

2.4 液压转盘的特点

安装使用简捷。液压转盘摆放到井口后，用M30螺栓与250井口或350井口连接在一起，用尾绳消除旋转过程中产生的反扭矩，即可工作;动力来源方便。利用修井机上的液压源联接到液压旋转传动装置的液压马达上即可工作;操纵手动换向阀，可实现液压旋转传动装置的正反转，操作简单、动作灵活可靠;设有高档和低档，以实现对不同转速和不同扭矩的工作要求;工作效率高，磨铣效率是普通螺杆钻具的2-3倍;使用该设备扩大了小型修井机的作业范围和能力，小修作业队可替代大修作业队完成某些动用钻杆的钻灰、造扣和打捞等作业，降低修井费用。

3 现场应用及效益

2015年，在高升油田现场应用了坨2936（补层射孔下泵）、坨3228（打捞桥塞）、高37184（注汽）等3井次，使用的效果比较理想。

下面以坨2936井为例。该井2015年7月补层射孔下泵作业。前期，下Φ148五刃磨鞋+Φ100螺杆钻+Φ73.02短节+Φ88.9平209根，探至灰面：1954.27米。热水60方正洗井，替出井内死油，至出口见清水。开泵磨铣，压力4兆帕，排量0.5 m3/min，12h，磨铣进尺7.00m，至深度1961.27m，反复磨铣无进尺。起出螺杆钻，检查完好。返出物为灰浆和铁屑。经技术人员研究，决定上钻杆使用液压转盘进行磨铣。

本次下Φ118四刃磨鞋+Φ73正扣钻杆207根，探至1961.27米，用热水15方正循环磨铣，排量控制在0.4m3/min，钻压控制在20kN，在钻进的过程中，随时上下活动钻具，经过13h，进尺52.67m，钻穿灰塞，达到了预期目标，为下步补層射孔措施完成提供了条件。

2015年在作业现场应用小修液压转盘3井次。以这3口井的作业项目工序和实施难度为对比，如果上大修每口井的作业费用为60万元，而使用液压转盘的综合费用为8万元/井次，因此计算直接的经济效益为：3×（60-8）=156万元。以上为单纯的计算作业费的方式。同时，也应看到使用液压转盘后比使用传统的螺杆钻等磨铣、打捞效率大幅度提高，可以实现每口井减少作业占产时间2天，按单井日产油2吨，原油单价3500元计算，减少占产费用3×（2×2×0.35）=4.2万元，总体效益156+4.2=160.2万元。所以，使用液压转盘的效益还是相当可观的。

4 结论

现场应用情况表明，该液压转盘体积小，运输和安装方便，适用于小修现场环境;适合于小修作业现场倒扣打捞、磨铣落物、修套等工序施工，磨铣效率比传统的螺杆钻效率高，应用前景广阔，拓宽了小修作业范围，提升了小修作业的能力。