前言：鄂北工区地质构造主要有鄂尔多斯盆地包括伊盟隆起，伊陕斜坡和天环向斜三个地质单元，对于二、三类不能自然建产的储层可以通过分段压裂工艺而达到建产要求。根据构造和圈闭特征以及成藏条件，为日后开采提供依据，图1为二叠系沉积前古地貌的基底顶面立体图，从地势地貌上看，古地貌特征为该区块地层沉积的总体特征。表现为北高南低，西北高东南低走势。地形起伏变化大，潜山、残丘、洼地广泛发育为十里加汗与什股壕一带和西部主要地貌特征，地形逐渐趋于平缓为其南部地貌特征。根据地质特征选择合适的工艺，更好的符合油气井的生产需求。

1连续油管钻磨工艺：目前鄂北工区主要应用的连续油管工艺有：拖动压裂，喷砂射孔，钻桥塞、滑套、分级箍、水泥塞，钻测通刮射，酸洗，冲砂、气举、速度管、爆破切割、节流器打捞等，由于钻磨作业受工艺、工具、井下情况等因素影响较大，其中施工排量是连续油管尺寸选择时必须考虑的依据。螺杆钻的正常运转以及岩屑的顺利返出，都需充足的排量才能完成，泥浆是钻磨作业的血液、当工作液量一定时，其通径越大流体就越容易通过，油管内摩阻越小，泵压相应的降低，环空体积截面积越小，钻屑就越容易经过环空被高速流体带至地面。防止钻屑卡钻事故。钻磨作业时根据井身结构、环空返速、施工排量、造斜曲率、作业环境、施工参数等多方面因素综合考虑，通过总结、研发、建立模型、实物验证、优化，钻磨作业加装分流助推工具后，在保证螺杆钻正常工作所需排量的同时，能将增加排量经分流助推工具分流至环空，达到增加排量的效果，新工具组合为（自上而下）：连续油管+复合连接器+马达头总成+分流助推工具图2+螺杆钻+磨鞋/钻头。

2分流助推工具：2.1工具图2简介：工具装在螺杆钻或振荡器上部，在需要大排量作业时，当液体压力达到或超过预定压力时，液力开启自动分流部分液体，在不超过螺杆钻或振荡器最大排量时，进一步提升整体作业排量，提高碎屑上返能力，同时减少井壁的沿程摩檫力（磨阻），喷嘴孔斜上设计,对井筒内壁冲洗除垢的同时高压喷射液流给悬浮钻屑以推力，喷嘴根据分流及孔径需要可更换，也可通过增加分流通孔数量（不用时，用盲堵封上）实现更大分流（分流增量50-200L/min），洗井液将钻屑有效的携出井筒，多用于常规钻扫作业使用。

2.2主要功用:1能够增加循环排量，提高携屑能力，使得环空碎屑及时运至地面，避免蹩钻、卡钻、埋钻等井下事故的发生。2保护螺杆钻，防止超压（超压时分流孔自行打开，比如设定压力40Mpa时能推动弹簧分流孔打开）损坏螺杆钻。3工具分流时，射流反推力可以增加连续油管下深，相当于液力推进器，能克服一定深度的连续油管自锁。4经分流孔喷出的高压射流，给大经粒悬浮物以初始加速度，可助推、促进大径粒岩屑返出井筒5 轻度砂埋或卡钻时，通过高压强制打开分流通道，可对分流工具以上部分解卡。

2.3工作原理：钻磨液通过油管至工具中心管，中心管的管壁上设有上、下开孔；液体通过驱动槽液力推动滑动环克服弹簧力沿中心管轴向滑动至上限位，滑动环上的分流嘴与中心管开孔连通，分流通道打开。当液力小于弹簧力时滑动环下行或处于关闭行程内，分流嘴与滑套开孔错开、此时分流通道关闭。

3优选工具：3.1优选螺杆钻：螺旋钻是以流体为动力。通过流动为螺杆马达提供扭矩，带动磨鞋作业，有效进行钻磨作业，经过循环将钻屑及井筒内其它固体颗粒运移至地面。大量的实践以及参考国内外文献理论分析结果表明，各阶段的压降（电机的一个导轨为一级）不超过0.8Mpa，否则会有泄漏情况的发生，由于漏失分流等因素影响，转速下降明显，性能降低导致使用寿命降低，钻磨速率下降，严重时则完全停止转动。螺杆钻具性能参数主要是由马达性能来决定，其理论输出扭矩和马达的压降成正比^[1]，降低摩阻降低泵压能有效的提升钻磨速率，有利于循环液小阻力通过，其输出转数与输入流体成正比，钻磨时进给速度很关键，控制钻压和泵压就能控制其扭矩和转速（进给速度）。经过性能分析，选择密封可靠、转速低、扭矩大、使用寿命长、耐高温和耐冲击等优势的马达总成，为直井、深井、定向井高效钻磨作业提供保障。

3.2优选磨鞋：磨鞋种类有平底磨鞋，凹底磨鞋，梨形磨鞋，领眼磨鞋，引子磨鞋，硬质合金磨鞋，金刚石磨鞋，刮刀和牙轮式等，根据井况桥塞、滑套材质不同选取合适的钻磨磨鞋。根据刀翼的数量，首先排除刃数较少的平底磨鞋，在钻磨胶皮、纤维材料时，首先由于刀翼间距大吃入鱼顶后，加上钻压因素工具面难以维持较好平衡，产生大颗粒的碎屑、跳钻、管柱抖动大，大颗粒碎屑在管路中可能形成支架，从而导致发出通道被堵塞。其次排除凹底磨鞋，凹底磨鞋对于鱼顶修复效果较好，但是钻磨桥塞、滑套时会有明显的“镜面效应”，寿命明显降低影响钻塞效率的提升。最后不选刀翼强度较低的磨鞋，强度较高的复合材料会磨损磨鞋，其性能得不到很好的发挥。经过前期对比分析，高效磨鞋图3综合性能最适用于钻磨桥塞，滑套等强度较高的工具。一体式磨鞋作业时不会有旋转部件落井、吃入鱼顶平稳，其动密封和静密封承压较高。PDC磨鞋图4具有硬度高，抗压强度高，耐磨性好，速度快，进尺多，工作平稳，使用寿命长，主要用于分段压裂后的诸多井带压钻塞、钻磨滑套作业。

4钻磨对象：4.1桥塞及滑套：通过对桥塞的发展和更新迭代深入了解，以及其内部构造，配件材质、架构等，为目前钻磨工艺制定更合理的钻磨方案。永久式桥塞造价底，在油气井封堵作业中其性能得到一致的肯定，在行业内得到了快速发展以及性能的不断迭代，取代水泥塞而成为了常规程序；4.2复合桥塞：桥塞中的复合材料经过合适的钻磨工艺能轻易磨掉，但是卡瓦橡胶件、卡瓦钻磨时较为困难图7，胶件由丁腈橡胶制成，卡瓦为铸铁件，铸铁具有耐磨性与消震性。胶件在磨鞋钻压、扭矩易被撕扯成大块或条状图8，对工具有害且易卡在水槽、水眼，以及较小的返出通道内[2]，从而引发卡钻、跳钻损坏钻磨工具。如果钻头过小或者油管已经缩经变形，操作时未及时进行短距起、转换磨洗位置，可能会形成较大粒径的碎屑胶件，易引发井下事故；4.3可溶桥塞是用可溶镁粉及颗粒和有机橡胶与常规材料按一定比例混合，经过压制成型等工艺制成。受温度、氯根、液性等影响，这两种材料溶解时间、溶解速率很难保持一致，不能准确判断可溶桥塞的整体溶解时间，只能推断大致溶解时间。卡瓦部件较难溶解往往会有残留图6，全可溶桥塞部分金属颗粒溶解时间较长，起始溶洞被砂粒占据有沙包现象；4.4可钻滑套，球与复合材料为较难钻磨的部件，需要小泵压低转速，需注意井底漏失量，每钻磨一级需要短起滑眼，上下活动管柱加大循环排量将岩屑有效的携带出井，出现周期性突变时，顿钻法是现场经验中最快速有效的方法，最后两级滑套可通过定点刹车通过管柱重量将滑套撞击推井底，高效磨鞋底面的不规则合金齿能快速将胶皮捣碎循环出井，施工特点简单粗暴，省时省力。

5连续油管钻铣作业影响因素:5.1井身结构的影响：钻铣作业受水平井曲率半径和水平段长度影响较大，通过模拟软件必要时加分流工具，对于曲率半径小、水平段长的井能够顺利进行钻铣作业。5.2循环液的影响：作业前应对循环液进行粘度、密度测量，推算喷嘴孔径的选择，根据牛顿-雷廷格公式推算流速与钻屑沉降比。5.3受压差、水力参数的影响，高压射流水能对井底净化，液压动力不足、水力功率不够井底净化程度就低，岩屑不带离井底并有效的运出井筒，在井底重复切削，钻速也会受其影响而下降。工作压差能够提前预示螺杆钻状态，加压时对岩屑产生压特效应，如果工作压差为零或螺杆钻损坏或失速，工作压差为零，已经不能正常工作、效率低下，通过调整钻压来保障螺杆钻处于良好工作状态，从而减少井下事故的发生。

6应用：某井垂深3466m,斜深4760m，51/2套管内悬挂41/2套管完井，压裂后采用73mm螺杆钻+分流工具钻扫桥塞15级，增流140-150L/min，同工况井施工排量460-500L/min（超负荷）,泵压37-44Mpa,本井泵压32-35Mpa，分流后能直接降低泵压2Mpa以上，较去年整体钻扫速度提升31.7%，工具施工过程中的各个动作及工作压力均符合设计要求。

7结论与建议

（1）分流助推工具是开关可控，已实现最大增流200L/min。通过现场多次应用证实分流助推工具能增加循环液排量，提升钻磨速度、降低了蹩钻、卡钻、埋钻等作业风险，降低因螺杆钻超压故障率。

（2）对于液性降低的压裂返排液无需再加入任何材料，依然能满足大排量顺利携屑施工需求，对液性要求低，加大返排液重复利用率。

参考文献

[1] 逄仁德等.水平井连续油管钻磨桥塞工艺研究与应用0].石油钻探技术,2016(1):57-62

[2] 宋先知.李根生,王梦抒,等.连续油管钻水平井岩屑运移规律数值模拟[J].石油钻探技术2014.12(2).28-82.

作者简介：刘自帅，河南商丘人，钻探专业，技师，从事连续油管工艺技术相关工作。