2024年5月10日发(作者：)

钻塞作业及案例分析

在井下作业施工中，钻塞泛指钻灰塞、钻桥塞，目前根据钻塞设备的不同，分为顶驱钻塞和螺杆钻

钻塞两大类。主要介绍螺杆钻钻灰塞。

一、螺杆钻具

螺杆钻具又称定排量马达，是油水井修井中常用的一种钻铣工具。它是以液体压力为动力，驱动井

下钻具旋转的工具，可以用来进行钻进、磨铣、侧钻等作业。下面主要介绍螺杆钻结构、原理、钻水泥

塞施工、及安全环保注意事项。

1、螺杆钻的结构

螺杆钻主要由上接头、旁通阀、定子、转子、过水接头、轴承总成及下接头组成。

1、旁通阀的结构与作用

结构：旁通阀主要由本体、阀套、阀芯、弹簧、弹簧挡圈、丝堵、筛板等组成。

作用：a、防止下钻或接单根时因环形空间液体密度较大，液体倒流到钻具内，造成转子倒转及松扣

现象。b、防止含钻屑的洗井液进入定子腔内卡死钻具。c、防止钻具内的意外井喷。d、起钻时可泄出钻

柱内的洗井液。

2、马达总成的结构与作用

结构：马达总成由定子和转子组成。定子是经过精加工的钢筒内硫化一层具有双头或多头螺旋腔的

刚体橡胶套。转子是一根单头或多头螺旋钢轴，用合金钢加工成形后，表面镀一层有利于防腐和耐磨的

硬铬，并通过镀铬来控制定子和转子的配合间隙。

作用：把泵入的修井液的液压能驱动转子转动，为钻头破碎岩石提供旋转机械能。马达总成是螺杆

钻具的动力源。

3、传动轴总成

传动轴总成是螺杆钻具的重要部件之一，它的寿命决定了螺杆钻具总体寿命。传动轴总成用于传递

钻压、扭矩和修井液。

二、螺杆钻钻水泥塞及顶驱钻水泥塞的优缺点

钻塞分类

优 点

1

缺 点

螺杆钻钻塞

操作简便、劳动强度低、对套

管磨损小

扭矩小、强度低，要求塞面无任何

微小落物，对套管要求较高，对于

通井有遇阻的井不能使用螺杆钻。

管有磨损

顶驱钻塞

扭矩大、可靠性高、适用范围劳动强度大、地面操作复杂、对套

广、对井况要求低

三、作业准备

1、管柱准备

井场配备符合钻塞要求的入井管柱（通常配备Φ88.9加厚油管；Φ88.9平式油管；Φ73.02加厚油

管及Φ73.02平式油管）。入井前认真检查、丈量复核，丈量误差不大于0.2‰。

钻磨工具。井场备有符合设计要求钻磨工具（其外径小于套管内径6～8mm）；钻磨工具入井前精确

测量钻头外径、长度和接头螺纹类型尺寸等数据，并绘制示意图。一般钻灰塞选用五刃磨鞋、平底磨鞋、

刮刀钻头（包括鱼尾刮刀钻头、领眼刮刀钻头、三刮刀钻头）、三牙轮钻头、尖钻头（普通钻头、十字

钻头、偏心钻头）等。

螺杆钻。一般选择Φ100mm普通螺杆钻，考虑钻塞井段较大，所钻水泥塞可能较坚硬（比如所谓老

塞），可选择大扭矩螺杆钻。特殊情况下，如果受井眼尺寸限制，下小直径螺杆钻，原则是螺杆钻顺利

通过井眼的情况下宁大毋小，原因是小螺杆钻易弯曲变形，内卡，造成不能工作。

2、设备准备

作业设备的提升和循环动力系统状况良好，运转正常。

3、井筒准备

下通井管柱通井至塞面位置（通井规小于套管内径6～8mm）进行通井，洗井；保证井眼畅通，水泥

塞面准确并无落物；井口应安装防喷器，做好防井喷工作。

4、修井液准备

现场备足井筒容积1.5～2.0倍修井液，通常选用清水或无固相修井液。从节约成本方面考虑，一般

情况下使用清水作为修井液；从保护油气层方面出发，应选用无固相修井液，加入一些粘土防膨胀剂等

材料，保护油气层；水泥塞下部为高压油气层，除配备必要的井控设备外，应选用合适密度的压井液；

水泥塞上部或下部有低压油气层时，是否考虑加入泡沫剂等，降低修井液液柱压力，保证钻塞时建立循

环。此外，为了提高修井液携带钻屑能力，适当加入一些增粘剂。注意：使用螺杆钻钻水泥塞不应使用

盐水等修井液，防止腐蚀螺杆钻内不胶皮，造成螺杆钻报废。

四、钻水泥塞作业程序

1、入井检查：地面检查螺杆钻具转动部分灵活程度。方法：用1200m管钳固定螺杆钻具壳体，再

用900mm管钳卡住转动部分，一只手轻压正转，能转动即可。检查螺杆钻旁通阀活塞是否灵活；连接泵

注设备开泵。先小排量，然后逐渐增大到正常排量，观察螺杆钻具的工作情况，检查旁通阀是否能自动

打开或关闭，芯轴转动是否灵活，一切正常后，方可下钻。

2、下钻具：钻具组合自下而上依次为：钻头（磨鞋）+螺杆钻具+提升短节+缓冲器+井下过滤器+提

升短节+油管（钻柱）。根据现场情况，组合钻具可适当增减。下油管5根后，井口装好自封封井器，防

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