套管通道修整工藝技術(shù)研究

吳鵬巖 吳鵬雙

（1.遼寧省盤錦市曙光采油廠曙光工程技術(shù)處工程技術(shù)科，遼寧 盤錦124109 2.遼寧省盤錦市遼興油氣開發(fā)公司安全科安全監(jiān)督站，遼寧 盤錦 124109）

1 套損的原因分析及類型

1.1 套管損壞的原因

1.1.1 地質(zhì)因素

表1-1 地質(zhì)因數(shù)損壞類型

1.1.2 工程因素

表1-2 工程因數(shù)損壞類型

1.2 管損壞的類型

1.2.1 徑向凹陷變形

由于套管本身局部位置質(zhì)量差，強(qiáng)度不夠，固井質(zhì)量差及在長期注采壓差作用下，套管局部處產(chǎn)生縮徑，使套管在橫截面上呈內(nèi)凹橢圓形。

1.2.2 套管腐蝕孔洞、破裂

由于地表淺層水的電化學(xué)反應(yīng)長期作用在套管某一局部位置，或者由于螺紋不密封等長期影響，套管某一局部位置將會因腐蝕而穿孔，或因注采壓差及作業(yè)施工壓力過高而破損。腐蝕孔洞、破裂等情況多發(fā)生在油層頂部以上，特別是無水泥環(huán)固結(jié)井段往往造成井筒周圍地面冒油、漏氣，嚴(yán)重的還會造成地面塌陷。

2 套管技術(shù)狀況檢測

2.1 工程測井法

2.1.1 井徑測井—套管變形檢測

井徑測井一般在壓井狀態(tài)下進(jìn)行?？晒┻x擇的測井儀有八臂井徑儀、三十六臂井徑儀、四十臂井徑儀、x-y井徑儀、十臂過油管井徑儀、陀螺方位井徑儀等。2.1.2井溫與續(xù)流量測井—套管漏失檢測

檢驗(yàn)套管漏失主要采用井溫測井、連續(xù)流量計測井和磁測井儀。

2.2 機(jī)械法

2.2.1 機(jī)械法檢測原理

機(jī)械法檢測就是利用印模（包括鉛模、膠膜、蠟?zāi)さ龋μ坠芎汪~頭狀態(tài)及幾何形狀進(jìn)行印證，以確定其具體形狀和尺寸。

2.2.2 印模法檢測適用范圍

印模法檢測適用于檢測井下落魚魚頂?shù)膸缀涡螤?、尺寸和深度；套管變形、錯斷、破裂的損壞程度，深度位置的驗(yàn)證，以及在作業(yè)、修井施工過程中臨時需要查明套管技術(shù)狀況等。

3 套管整形

3.1 套管整形工具介紹

3.1.1 梨形脹管器結(jié)構(gòu)與原理

脹管器工作面外部車有循環(huán)用水槽，水槽分直式和螺旋式兩種?？筛鶕?jù)變形井段變形形狀和尺寸選用。脹管器的斜錐體前端錐角一般應(yīng)大于30°,與擠脹力F和半錐角α/2成反比。當(dāng)錐角小于25°時，大量現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)證明脹管器錐體與套管接觸部位易產(chǎn)生擠壓粘連而發(fā)生卡鉆事故。因此一般前端錐角大于30°。

脹管器工作面部分為錐體大端，當(dāng)鉆柱施加給脹管器工作面大端以P力時，其錐體大端與套管變形部位接觸的瞬間所產(chǎn)生的側(cè)向分力F直接作用擠脹、沖脹變形部位。鉆柱施加給工具的P與鉆柱質(zhì)量、下放速度和下放距離、井內(nèi)介質(zhì)密度有關(guān)。

3.1.2 旋轉(zhuǎn)震擊式整形器結(jié)構(gòu)與原理

基本結(jié)構(gòu)由錘體（上接頭）、整形頭、鋼球、整形頭螺旋曲面等組成。旋轉(zhuǎn)震擊式整形器是仿造前蘇聯(lián)的修井工具而又優(yōu)于其工具。此整形器可不用提放鉆柱沖擊，只需旋轉(zhuǎn)鉆柱而使工具產(chǎn)生向下的震擊力，對套管變形部位有較好的保護(hù)。整形體內(nèi)孔壁上有環(huán)形槽，裝有鋼球并被螺釘鎖住而不外竄，鋼球?qū)㈠N體與整形頭連為一體，錘體和整形頭接觸面有凸凹螺旋形凸輪曲線面配合，可以轉(zhuǎn)動一次管柱（工具）發(fā)生三次震（敲）擊。工具外面有三條螺旋形水槽，可以循環(huán)洗井。

3.2 套管整形的方法

3.2.1 脹管器使用方法、要求

套管變形井段深度、變形尺寸、形狀等應(yīng)清楚、準(zhǔn)確；首次整形應(yīng)選用大于變形尺寸2mm的脹管器；脹管工作管柱結(jié)構(gòu)（自下而上）為：脹管器、安全接頭、鉆鋌、鉆桿柱；工具下至變形井段以上1-2m時，開泵循環(huán)工作液、洗井，記錄鉆柱懸重；下放鉆柱、預(yù)探變形井段頂點(diǎn)。在鉆柱方余長度上做記號。

3.2.2 銑錐原理及使用方法、要求

打鉛印落實(shí)套損情況和狀況；根據(jù)套損情況選擇磨銑工具；管柱下至套損點(diǎn)以上2m開泵循環(huán)，旋轉(zhuǎn)下放；遇阻后磨銑，鉆壓5-10KN；根據(jù)進(jìn)尺情況及其它情況判斷是否開窗。

4 套管加固

4.1 不密封式丟手加固操作方法

（1）用模擬筒進(jìn)行模擬通井，在整形擴(kuò)徑的套損部位無夾持力，保證加固裝置的順利下入。

（2）下入加固裝置至井下，使加固管位于套損井段正中。

（3）投球打壓12-15MPa，使加固器卡瓦張開，緊緊咬住套管內(nèi)壁，升壓至20MPa，剪斷銷釘，起出丟手接頭和投送管柱。

4.2 液壓密封加固

4.2.1 液壓密封加固原理

利用液壓傳遞原理將地面泵車提供的壓力，通過動力工具內(nèi)的導(dǎo)壓孔作用于其活塞上，活塞向上運(yùn)動，缸體相對向下運(yùn)動，產(chǎn)生兩個大小相等、方向相反的作用力，推動上下脹頭工作，將加固管兩端的特制鋼體擠貼到套管完好處，達(dá)到密封加固的目的。上提管柱拉斷連接套，完成丟手工作。

4.2.2 液壓密封加固操作方法

（1）模擬通井：下入φ118mm×3000m或φ114mm×8000m通徑規(guī)模擬加固器通井，在整形擴(kuò)徑的套損部位無夾持力，保證加固裝置的順利下入。

（2）測井：對套損井段進(jìn)行X—Y井徑測井，根據(jù)測井曲線選擇上下加固點(diǎn)和加固器。

（3）校深：用管柱將加固器送至加固井段后，進(jìn)行磁性定位測井，校正加固點(diǎn)的位置。

（4）加固：清水打壓緩慢升至13MPa，穩(wěn)壓10分鐘進(jìn)行密封加固并拉斷丟手連接套。下放管柱，鉆壓至20-30KN，如管柱遇阻，證明丟手成功。

（5）試壓：對加固井段進(jìn)行試壓，管柱結(jié)構(gòu)為；油管+K344-95封隔器+油管+噴砂器+K344-95封隔器+尾管+絲堵，清水試壓15MPa，穩(wěn)壓30分鐘壓力不降為合格。

結(jié)語

隨著進(jìn)入油田開發(fā)的中后期，套管通道修整工藝研究，作為油井大修主要手段之一必將大量采用，市場前景十分廣闊。

[1]李占軍，尹恕，許永華.井下作業(yè)技術(shù)論文集.第一版.北京：石油工業(yè)出版社，2004：157-158.

[2]崔德明.井下作業(yè)300例.第一版.東營：石油大學(xué)出版社，2002：266-268.