修井作業(yè)磨銑工具效率如何提高？

【操作難題】

　　在油田井下作業(yè)施工過(guò)程中，磨銑工具在使用時(shí)存在磨銑速度慢、使用時(shí)間短、機械性能差、工具磨損大等問(wèn)題，導致占井周期長(cháng)、修井成本高、員工勞動(dòng)強度大。

　　【解決方案】

　　設計、加工制造高效磨銑工具新型磨鞋。經(jīng)現場(chǎng)應用效果良好，與普通磨鞋相比，磨銑速度快、效率高、效果好。

　　講述人①:史昆（青海油田采油一廠(chǎng)采油班長(cháng)）

　　【破解方法】進(jìn)行磨鞋結構設計，使磨銑掉的物質(zhì)及時(shí)排出，防止二次對磨銑面造成損傷。

　　【應用效果】磨鞋結構設計合理，在井下使用安全可靠。

　　前期，通過(guò)組織技術(shù)人員對井下現場(chǎng)使用過(guò)的幾個(gè)廢舊磨鞋解剖、測繪、查閱相關(guān)標準，結合井下現場(chǎng)使用情況，對可能影響磨鞋產(chǎn)品質(zhì)量和井下作業(yè)的重要參數進(jìn)行反復測量。依據“性能先進(jìn)、工藝合理、工作可靠”原則，可以從高效磨銑工具磨鞋結構上設計入手，使磨削性能和制造質(zhì)量達到當前國內同類(lèi)產(chǎn)品先進(jìn)水平。

　　在磨鞋結構設計中，要考慮便于導出磨銑掉物質(zhì)的通道，使磨銑掉物質(zhì)及時(shí)離開(kāi)磨銑面，防止二次長(cháng)時(shí)間對磨銑面造成損傷。磨鞋結構大都是以對稱(chēng)2水眼設計，磨銑齒呈一定角度均勻排列，水眼排量較小，不能充分清洗磨銑界面，降溫效果也不理想。在設計高效平底磨鞋時(shí)，采用120度相位角、3水眼結構設計，排量不小于30米/秒。磨銑齒排列設計上，采用大致呈圓形、不同規格大小合金鑲嵌排列的結構，這種結構的特點(diǎn)是磨鞋切削刃多、切削速度高、切削效果好。

　　講述人②：王建才(中油管道機械制造有限責任公司油氣儲運裝備技術(shù)研究所焊接培訓師):

　　【破解方法】可采用火焰釬焊、爐中釬焊、中頻釬焊三種工藝焊接磨鞋。

　　【應用效果】磨銑速度快、機械性能好，同時(shí)磨鞋合金材料強度高、耐磨，減少了起下鉆頻次。

　　長(cháng)期影響磨銑效率的根源在于磨銑面上磨鞋的硬質(zhì)合金鎢鋼片在磨銑作業(yè)中脫落，當磨銑量較大時(shí)不能滿(mǎn)足施工要求。針對這一現狀，通過(guò)對硬質(zhì)合金及焊接材料的研究，建議在已更換35CrMo材質(zhì)的磨鞋基體上，用火焰釬焊的焊接工藝進(jìn)行堆焊或釬焊一層合金鎢鋼片，與基體熔合形成新的磨銑面。在使用火焰釬焊焊接磨鞋之前，要將待焊部位打磨干凈，清理去除油污、銹漬、雜質(zhì)等，再均勻預熱磨鞋基體待焊面?？稍O計一個(gè)磨盤(pán)轉動(dòng)工裝，旋轉工件的同時(shí)，保證磨鞋胎體表面加熱溫度均勻。待焊面達到500到600攝氏度時(shí)可預先在上面撒上銅焊粉助焊劑，使待焊面形成脫氧保護層，繼續預熱至800攝氏度左右，再用夾持工具將鎢鋼片擺放好位置，然后使用高溫釬焊料（焊絲）沾助焊劑后，迅速填入待焊部位，使熔化的釬焊料在釬焊劑的浸潤作用下，完全填充滿(mǎn)鎢鋼片周?chē)?。焊接時(shí)注意觀(guān)察熔池變化，避免出現氣孔、未熔“假焊”、氧化嚴重過(guò)燒等情況。

　　除手工火焰釬焊工藝，還可以采用爐中釬焊、中頻釬焊工藝進(jìn)行焊接。爐中釬焊就是將硬質(zhì)合金、釬焊助焊劑、釬焊料等送入釬焊爐中，設置釬焊溫度曲線(xiàn)后進(jìn)行施焊。這里需要注意的是，所有焊接工藝均需進(jìn)行預焊接工藝評定和焊接檢測，合格后制定焊接工藝評定，指導磨鞋磨銑面焊接，從而確保焊接質(zhì)量，達到理想的磨銑效果。

　　講述人③:張勇（川慶鉆探川西鉆探技術(shù)應用與研發(fā)中心鉆井現場(chǎng)組組長(cháng)）

　　【破解方法】通過(guò)選擇磨銑工具、優(yōu)化鉆具組合、合理選擇參數等方面開(kāi)展磨銑作業(yè)。

　　【實(shí)際效果】通過(guò)磨銑工具在布齒和刀翼上得到新理念與設計，現場(chǎng)應用后，磨銑效率提高，與原有磨鞋相比磨銑速度快、使用時(shí)間長(cháng)，磨銑效率提高1倍以上。優(yōu)化鉆具組合，磨銑工具在井下更安全可靠?？s短處置周期，起下鉆頻次減少，實(shí)現降本增效。

　　在磨銑作業(yè)中，使用磨銑工具種類(lèi)比較多，常用的磨鞋有平底、鍋底、套子、引子（引桿）等。如磨銑較大金屬落物時(shí)，應選擇平底磨鞋，接觸面積大，壓住磨銑效果好。磨銑管狀落魚(yú)盡量選擇帶有3至5刀翼磨鞋，刀翼進(jìn)刀口要鋒利，接觸面積小防打滑；在裸眼段可選擇套子磨鞋，在套管內則應選擇引子磨鞋，防止留有“豁皮”卡鉆。

　　在磨銑過(guò)程中，特別是井比較深的情況下，由于磨鞋工具和套管間間隙小，鉆具組合盡量考慮使用井下動(dòng)力鉆具，形成高轉速、低鉆壓，提高磨銑效率和使用時(shí)間。如組合無(wú)井下動(dòng)力鉆具，要有加重鉆具保持磨銑鉆壓。鉆具組合增加隨鉆撈杯，根據磨銑扭矩實(shí)時(shí)打撈，防止重復磨銑和卡鉆風(fēng)險，如磨銑返出鐵屑較少，可單獨下鉆清理。

　　磨銑參數要根據井下情況實(shí)時(shí)調整，整個(gè)磨銑要輕鉆壓、高轉速、合適排量。剛磨銑時(shí)，可能魚(yú)頂有破損或參差不齊，要定時(shí)定量輕鉆壓磨銑；磨銑無(wú)扣活動(dòng)落魚(yú)，要變速磨銑或停止轉動(dòng)，先反復壓制后再磨銑。磨銑排量在滿(mǎn)足泵壓和攜帶鐵屑情況下，可降低排量減少液力沖蝕。磨銑扭矩有升高趨勢，應停止磨銑多拉劃循環(huán)。

　　磨銑操作人員要有足夠的耐心，磨銑精力集中不得溜鉆，使用電動(dòng)鉆機可采取恒鉆壓或恒轉速送鉆，少放勤送。根據扭矩和參數變化判斷井下磨銑情況，每磨銑30分鐘至少上提一次。及時(shí)收集返出鐵屑分析井下情況，如套管懸掛未回接至井口，鉆具在起鉆出喇叭口前應增大排量循環(huán)。

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