井下破損套管替換技術

摘要：下套管固井作業是一口井鉆井施工的最后一道工序，它的成功直接關系到鉆井公司的利益和信譽，但目前完井使用的國產套管，質量很不穩定，有些套管存在嚴重的質量缺陷，引發發生套管事故，給鉆井方造成很大的經濟損失和負面影響。在公司先后發生三口套管破損事故中，若不能及時處理，將無法投入采油生產，給甲方帶來巨大的經濟損失。技術人員通過科學制定技術方案，綜合應用測漏、打撈、磨銑、倒扣、對扣等技術，最終保住了三口油井的生命，換回了經濟損失，提升了公司的市場信譽。

關鍵詞：鉆井；下套管固井；破損套管；套管試壓；替換技術

中圖分類號：TE357文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2012）04-0069-02

一、施工技術難題

發生套管破損的三口井是：梁38-平6井、樊154-3井和坨128-斜21井。

確定套管試不住壓，發生破損后，難點之一是要確定套管破損的位置，其次是找出套管破損的位置后，如何把壞套管倒出來，然后下入新套管與井內的套管對扣連接，試壓合格才能算對扣成功。其三，如何鉆穿套管內長段水泥塞。樊154-3井由于固井中發生套管事故，無法完成正常頂替，套管內留下了長段的水泥塞。水泥面深度863.94m，阻流環深度 2721.16m，水泥塞長度1857.22m，如此長段的水泥塞，鉆穿需用的時間較長，若采用常規的轉盤旋轉鉆塞方式，可能發生兩種復雜情況：一是由于套管外水泥未返到應有高度，大部分套管沒有被水泥固住，在鉆塞過程中，鉆具旋轉極易發生套管倒扣現象，將套管絲扣倒開；二是鉆具旋轉極易把套管磨穿。

二、采取技術措施

（一）漏點的查找技術

我們分別在三口井上用了不同的方法，都測定出了套管破損的位置：

1．井溫測井法：將井溫儀器下至套管內一定深度，然后邊循環邊上提測量井下溫度，循環排量為8～10L/s，因為循環通道是靠破損套管即漏點建立的，循環流程為：泵→套管內→漏點→套管外→地面，漏點以上的套管內的液體是地面泵入的，溫度相對是較低的，而漏點以下套管內的液體溫度相對是較高的，因此井溫曲線數值大體可判斷漏點的位置，曲線的拐點處為漏點位置。

2．流量測井法：將流量測井儀器下至套管內一定深度，然后邊循環邊上提測流量數值，循環排量為8～10L/s，同樣道理，循環流程為：泵→套管內→漏點→套管外→地面，漏點以下套管內的液體是不流動的，而漏點以上套管內液體是流動的，由此可以測量出漏點的位置，曲線的拐點處即為漏點的位置，樊154-3井漏點在418～419m處。

3．36臂影像測井：將儀器下至可疑點位置以下，然后上提測量，主要靠36根力臂支撐到套管壁內，上提測量過程中，無損傷的套管內壁光滑無痕，套管曲線數值是一樣的，而套管壁上有孔洞或裂縫的，相應的數值就會發生變化，從而準確的測量出套管損壞的部位和形狀。

通過上述辦法，找出了套管破損的深度和形狀，為制定下步套管補救和替換施工技術方案，提供了準確的數據，奠定了良好的基礎。

（二）套管替換技術

找出套管破損的位置后，就要想辦法把壞套管倒出來，然后下入新套管與井內的套管對扣連接，試壓合格才能算對扣成功。主要應用在以下方面：

1．套管倒扣技術：倒套管前充分循環鉆井液，并調整鉆井液性能，保證漏點以上的井眼穩定暢通，為下步施工提供良好的井眼質量，安全的施工條件。倒套管的難點就在于每次倒出的套管長度不確定，要多次倒扣才能達到目的。

2．小鉆桿落井打撈技術：壞套管倒出后，為了套管對扣順利，仍將φ73mm小鉆桿留在井內，作為引子從井底串至井口。然后下套管，將套管套入小鉆桿依次下入，但梁38-平6井在下入過程中，由于上部井眼大，套管與鉆桿的摩擦力作用，鉆桿產生的彎曲變形嚴重，套管在下至766.50m時將小鉆桿壓斷，發生了小鉆桿落井事故，我們進行了小鉆桿落井打撈，并打撈成功。

3．套管外層扶正技術：為保證對接Φ139.7mm油層套管的成功，不能再用Φ73mm鉆桿做引子，為了增加鉆桿的剛性，上面用Φ88.9mm鉆桿替代Φ73mm鉆桿，更安全的措施是從Φ139.7mm油層套管魚頭下面至少100m到井口下一層技術套管。技術套管對鉆桿引子和油層套管有一定的扶正作用。不至于造成小鉆桿彎曲太嚴重，同時可以保證油層套管魚頭居中，便于后續施工。

（三）套管內長段水泥塞鉆穿技術

采用動力鉆具鉆塞方式有效解決了由于套管外水泥未返到應有高度，大部分套管沒有被水泥固住，在鉆塞過程中，鉆具旋轉極易發生套管倒扣現象，將套管絲扣倒開以及鉆具旋轉極易把套管磨穿兩個難題。通過聲波測井檢查，樊154-3井套管替換后固井水泥返高1700米，固井質量良好。符合設計要求， 套管整體試壓15MPa，30min壓力未降。實踐說明：這次動力鉆具長段鉆塞效果非常好，避免了套管的倒扣和損壞，有效的保護了套管，保證了全井的質量。

三、前景和經濟效益

通過在的現場實際應用，證明該項技術能夠解決井下套管破損后的替換問題，達到了項目實施的目的，取得了好的效益，具有廣泛的應用前景。一是三口井共挽回經濟損失820萬元；二是測漏、打撈、磨銑、倒扣、對扣技術綜合應用到事故處理中，取得了很好的效果，為今后井下套管破損后的事故處理提供了很好的借鑒經驗；三是三口井順利處理完畢交井，保住了油井的生命，換回了經濟損失，充分展示了公司的科技實力和職工隊伍的精神面貌與戰斗力，提升了公司的質量水平和市場信譽。

作者簡介：修敏軍（1960-），男，山東省東營市勝利石油管理局黃河鉆井總公司鉆井四公司工程師，研究方向：鉆井技術和經營管理。

（責任編輯：趙秀娟）