本發(fā)明屬于鉆銑,具體涉及一種易退式銑錐及鉆銑工藝。
背景技術(shù):
1、在鉆井或試油修井作業(yè)中,銑錐用途較為廣泛,在鉆井工程回接固井時(shí)使用銑錐對(duì)懸掛銑回接外筒進(jìn)行修整、鉆井過(guò)程偶有套管柱變形下銑錐進(jìn)行必要修整、套管開(kāi)窗側(cè)鉆、試油作業(yè)中因壓裂酸化常會(huì)導(dǎo)致套變而使用銑錐進(jìn)行修復(fù)作業(yè),不管是什么原因需要使用銑錐,由于銑錐是利用外側(cè)面對(duì)變形或不規(guī)則的地方進(jìn)行修整,所以銑錐的外徑都接近套管的通徑甚至內(nèi)徑,環(huán)間間隙??;修整時(shí)變形部位的套管壁厚逐步減薄甚至局部被銑穿,在變薄至銑穿的過(guò)程中,切削產(chǎn)生的鐵屑將會(huì)出現(xiàn)絲狀、顆粒狀、卷曲呈條狀,絲狀及小顆粒狀的鐵屑極易隨工作液上返,而大顆粒及條狀的鐵屑返出將十分困難,作業(yè)產(chǎn)生的大顆粒或條狀鐵屑隨作業(yè)時(shí)間的延長(zhǎng)而增加,如此時(shí)鐵屑清理工作不到位或循環(huán)設(shè)備發(fā)生故障,發(fā)生卡鉆的概率迅速增加,銑錐一旦發(fā)生卡鉆處理將更加困難,不能通過(guò)上下震擊或大幅度活動(dòng)解卡,大多數(shù)都需要倒扣或爆炸松扣退出上部鉆柱,采用套銑清理銑錐周圍的環(huán)空,再對(duì)扣解除卡鉆故障,使原本井下套變復(fù)雜致使井下情況惡化,復(fù)雜損失加劇。
2、常規(guī)整體式銑錐卡鉆后需要爆炸松扣來(lái)配合倒扣退出上部鉆具,或鉆具內(nèi)徑小而無(wú)法通過(guò)爆炸松扣儀器只得原鉆具硬性倒扣,原鉆具倒扣很難直接從銑錐上倒開(kāi),往往遺留多根加重鉆桿或鉆鋌,又被迫使用反扣鉆具將銑錐以上鉆具倒出,無(wú)形增加了故障、復(fù)雜的經(jīng)濟(jì)損失,針對(duì)常規(guī)整體式銑錐發(fā)生卡鉆后處理周期長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)損失大的難題,分析銑錐修整作業(yè)卡鉆的位置一般在銑錐上部背錐位置,最佳方式就是將背錐周圍的阻卡物清理出來(lái),必須先倒出銑錐以上的鉆具,才能更安全快速的實(shí)施背錐環(huán)空清理。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足,本技術(shù)提供一種易退式銑錐及鉆銑工藝,利用分體、矩形扣、雙斜臺(tái)階、弱間隙配合四種工藝配合鉆銑技術(shù)組合,完成銑錐錐體與上接頭體分離,一旦銑錐在處理套變作業(yè)無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)或卡死需要退出上部鉆柱,進(jìn)行套銑或磨銑清理磨體周邊環(huán)隙,反轉(zhuǎn)鉆柱即可完成退扣,無(wú)需爆炸松扣、反扣鉆具倒扣進(jìn)行配合,滿足快速處理銑錐卡鉆的需求。
2、本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
3、一種易退式銑錐,包括銑錐上半部和銑錐下半部,所述銑錐下半部包括依次設(shè)置的引錐、主錐、副錐和背錐,所述銑錐下半部上設(shè)置有下中心流道,所述銑錐下半部?jī)?nèi)設(shè)置有容納腔,所述容納腔內(nèi)依次設(shè)置有下密封面、第一矩形螺紋和上密封面,所述銑錐上半部包括依次設(shè)置的與下密封面相匹配的下密封部、與第一矩形螺紋相匹配的第二矩形螺紋、與上密封面相匹配的上密封部和上接頭,所述銑錐上半部上設(shè)置有上中心流道,所述下中心流道和上中心流道相連通。
4、優(yōu)選的,所述銑錐下半部遠(yuǎn)離引錐端設(shè)置有下斜面,所述銑錐上半部設(shè)置有與下斜面相匹配的上雙斜面。
5、優(yōu)選的,所述主錐上設(shè)置有多個(gè)切削刀片和硬質(zhì)合金齒,所述硬質(zhì)合金齒上設(shè)置有切削齒排,所述切削刀片設(shè)置在硬質(zhì)合金齒一側(cè),相鄰兩個(gè)硬質(zhì)合金齒之間設(shè)置有流道。
6、優(yōu)選的,所述下密封部上設(shè)置有容納o形密封圈的下盤根槽,所述上密封部上設(shè)置有容納o形密封圈的上盤根槽。
7、優(yōu)選的,所述下密封部上設(shè)置兩道下盤根槽,所述上密封部上設(shè)置有一道上盤根槽。
8、一種鉆銑工藝,包括以下步驟:
9、步驟一、選取不同的鉆銑鉆具組合;
10、步驟二、將上接頭與鉆具連接并按規(guī)定緊扣;
11、步驟三、檢查銑錐,完成銑錐上半部和銑錐下半部的連接;
12、步驟四、鉆銑前準(zhǔn)備,準(zhǔn)備好后進(jìn)行鉆銑作業(yè)。
13、優(yōu)選的,所述步驟一中,當(dāng)井斜角大于30°時(shí),鉆銑鉆具組合包括易退式銑錐、回凡、加重鉆桿5~6柱、隨鉆震擊器、加重鉆桿2~3柱和鉆桿;當(dāng)井斜角小于30°時(shí),鉆銑鉆具組合包括易退式銑錐、回凡、鉆鋌2~3柱、隨鉆震擊器、加重鉆桿2~3柱和鉆桿。
14、優(yōu)選的,所述步驟三中,包括以下步驟:
15、上提鉆具使銑錐離開(kāi)轉(zhuǎn)盤面0.4~0.5m;
16、在銑錐下墊棕墊或木板;
17、用鏈鉗或管鉗反向卸開(kāi)銑錐上半部與銑錐下半部;
18、檢查3道o形密封圈完好無(wú)損;
19、第一矩形螺紋和第二矩形螺紋起始段是否完好;
20、在第一矩形螺紋和第二矩形螺紋公扣上均勻涂抹鋰基脂;
21、連接銑錐上半部和銑錐下半部使雙斜面接觸即可。
22、優(yōu)選的,所述步驟四中,鉆銑前準(zhǔn)備包括以下步驟:
23、吊開(kāi)鉆頭盒至存放位置;
24、平穩(wěn)下放鉆柱通過(guò)井口裝置;
25、下銑錐距變形段頂部0.5~1.0m;
26、上下活動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)試各摩阻值;
27、開(kāi)泵、轉(zhuǎn)動(dòng)鉆具并調(diào)整各參數(shù)至規(guī)定值;參數(shù)如下:轉(zhuǎn)速:40~60rpm?;扭矩設(shè)定:空轉(zhuǎn)扭矩+5~8kn.m;鉆壓:0~20kn?;排量:鉆進(jìn)排量80~100%?;泵壓:依據(jù)排量而定。。
28、優(yōu)選的,所述步驟四中,鉆銑作業(yè)包括以下步驟:
29、每鉆銑30min或0.2~0.5m上提鉆具2~3m校正參數(shù);
30、上提鉆具遇阻不超過(guò)100kn否則倒劃眼通過(guò);
31、鉆銑過(guò)程中鉆具未離開(kāi)井底前不得停泵或換泵;
32、一旦遇卡則立即開(kāi)泵下壓解除并轉(zhuǎn)動(dòng)鉆具倒劃眼;
33、下壓未解除或鉆具在井底則在原懸重狀態(tài)下增加扭矩試轉(zhuǎn)動(dòng)解除,轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩不得超過(guò)鉆具或工具最小抗扭屈服強(qiáng)度;
34、若轉(zhuǎn)動(dòng)解卡失敗需要退出銑錐上部鉆具時(shí),上下活動(dòng)鉆具2~3次消除摩阻;
35、調(diào)整懸重至原懸重+20~30kn,設(shè)定倒轉(zhuǎn)扭矩為空轉(zhuǎn)+5~8kn.m,轉(zhuǎn)速10~20rpm;
36、倒轉(zhuǎn)鉆具當(dāng)扭矩穩(wěn)定在空轉(zhuǎn)扭矩且懸重出現(xiàn)快速下降時(shí),緩慢上提鉆具退出銑錐上半部,當(dāng)銑錐上下半部離開(kāi)0.5~1.0m停止轉(zhuǎn)動(dòng)鉆具;
37、起鉆下套銑工具清理銑錐周邊環(huán)隙的金屬物。
38、優(yōu)選的,退出銑錐上部鉆具后,重新對(duì)扣,包括以下步驟:
39、下鉆至魚頂0.5~1.0m大排量沖洗魚頂10~20min或循環(huán)排除油氣后效;
40、測(cè)試開(kāi)停泵狀態(tài)下的轉(zhuǎn)動(dòng)及上下活動(dòng)摩阻值以及不同排量下的泵壓;
41、設(shè)定對(duì)扣參數(shù):轉(zhuǎn)速:10~20rpm?;扭矩設(shè)定:空轉(zhuǎn)扭矩+3~5kn.m?;鉆壓:10~20kn;排量:5~10l;泵壓:依據(jù)排量而定;
42、緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)下放鉆具對(duì)扣;
43、當(dāng)扭矩由空轉(zhuǎn)扭矩上升為磨銑作業(yè)扭矩時(shí),緩慢上提鉆具離開(kāi)井底2~3m;
44、開(kāi)泵測(cè)試不同排量的泵壓值,依據(jù)泵壓、扭矩、摩阻情況判斷對(duì)扣情況,確認(rèn)對(duì)扣成功則起鉆更換銑錐。
45、本技術(shù)方案的有益效果如下:
46、一、本發(fā)明提供的一種易退式銑錐,銑錐上半部上的上接頭與鉆具連接,扣型與之連接的鉆具吻合,滿足連接強(qiáng)度需求;銑錐上下部分采用矩形粗口螺紋連接,螺紋兩端設(shè)有不同直徑的3道o形密封盤根,上盤根1道和下盤根兩道;滿足銑錐上下兩部分與中心流道和外部之間的密封需求,銑錐上半部的上雙斜面與銑錐下半部的下雙斜面接觸,上下兩部分組合到位后銑錐上半部下端面和銑錐下半部磨體內(nèi)臺(tái)階為弱間隙配合,當(dāng)上下雙斜面接觸且扭矩增大,銑錐上半部微進(jìn)扣時(shí)兩端面接觸,與雙斜面共同實(shí)現(xiàn)高扭矩傳遞,斜面設(shè)計(jì)為防止應(yīng)力集中;銑錐上下兩半部的流道是滿足工作液的循環(huán)需要;銑錐下半部的上下密封面是與上半部上下盤根槽位置對(duì)應(yīng),盤根槽、o形密封圈、密封面三者形成密封體實(shí)現(xiàn)工作液的管內(nèi)外隔離,銑錐下半部切削齒部分設(shè)計(jì)為引錐、主錐、副錐、背錐四錐的刀翼形式,刀翼由切削刀片、硬質(zhì)合金齒形成切削體,切削刀片、硬質(zhì)合金齒在高度布置上采用等平方式形成切削部分,硬質(zhì)合金齒等平狀態(tài)為切削部分也起承擔(dān)支撐切削刀片作用。
47、二、本發(fā)明提供的一種鉆銑工藝,利用分體+矩形扣+雙斜臺(tái)階+弱間隙配合四種工藝配合鉆銑技術(shù)組合,完成銑錐錐體與上接頭體分離,一旦銑錐在處理套變作業(yè)無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)或卡死需要退出上部鉆柱,進(jìn)行套銑或磨銑清理磨體周邊環(huán)隙,反轉(zhuǎn)鉆柱即可完成退扣,無(wú)需爆炸松扣、反扣鉆具倒扣進(jìn)行配合,滿足快速處理銑錐卡鉆的需求。