試論稠油熱采井套管修復(fù)成功率的成因

【摘要】我國稠油資源非常豐富，在稀油資源緊缺的今天，對(duì)稠油開采越來越重視。但在稠油開采過程中出現(xiàn)大量的套管損壞問題，嚴(yán)重制約了稠油的開采。本文通過對(duì)熱采井套管修復(fù)技術(shù)一次性成功率的分析，確立目標(biāo)值，強(qiáng)調(diào)提高一次性修復(fù)套管成功率的重要意義，闡述稠油熱采井套管受損的原因及對(duì)套管修復(fù)過程中所采取的對(duì)策。

【關(guān)鍵詞】熱采井；套管；修復(fù)；成功率；對(duì)策

稠油熱采井在生產(chǎn)過程中易出現(xiàn)套管損壞的情況?！盁岵删讚p后，采取的常規(guī)方法是對(duì)其進(jìn)行大修，對(duì)套管進(jìn)行補(bǔ)接，使用該技術(shù)進(jìn)行大修不僅費(fèi)用高，而且周期長。”[1]這樣不僅浪費(fèi)了大量的人力、物力和財(cái)力，而且還直接影響油田原油產(chǎn)量及油井利用率。開展對(duì)稠油熱采井套管損壞修復(fù)技術(shù)的攻關(guān)，確保熱采井套管一次性修復(fù)的成功率，才能保證稠熱采井的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，降低稠油熱采井的維護(hù)成本，延長稠油熱采井的使用壽命，提高綜合經(jīng)濟(jì)效益。

一、稠油熱采井套管一次性修復(fù)成功率的意義

1.稠油熱采井套管一次修復(fù)成功的必要性。曙光采油廠工程技術(shù)處對(duì)在上一年稠油熱采井大修完井進(jìn)行分析，通過數(shù)據(jù)顯示得出如下結(jié)論：全年共大修井140口，其中打撈作業(yè)井是49口，側(cè)鉆下襯作業(yè)井是17口，其他大修作業(yè)井是8口，套管修復(fù)作業(yè)井是69口，占全年大修井?dāng)?shù)的49.3%。修復(fù)成本是35.224萬元，單井單井施工成本超資10.224元。如此勢頭延續(xù)下去，勢必給企業(yè)造成很大的經(jīng)濟(jì)損失，為減少和減低損失，必須提高熱采井套管修復(fù)技術(shù)，保證一次性修復(fù)成功。

2.稠油熱采井套管一次修復(fù)成功率的及時(shí)性。依據(jù)調(diào)查、統(tǒng)計(jì)和掌握的數(shù)據(jù)顯示，套管修復(fù)熱采井平均施工周期為21天，利潤在9.4萬元，修套一次成功率只有73.19%，與同行業(yè)比較，施工周期超6天，利潤只占其72.5%。修套一次性成功率較低，費(fèi)時(shí)、費(fèi)工、費(fèi)料，延誤稠油的開采。因此，必須及時(shí)采取措施予以解決，使稠油熱采井穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。

二、影響稠油熱采井修套一次成功率的原因

對(duì)影響稠油熱采井修套一次成功率的原因進(jìn)行分析得出如下結(jié)論：主要原因是地層出砂嚴(yán)重和套管嚴(yán)重變形兩大方面。

（一）地層出砂嚴(yán)重

1.高含鹽泥巖地層，使修井液性能不穩(wěn)定。修井液無法有效抑制地層出砂，對(duì)油井微漏不能及時(shí)封堵，處理劑對(duì)鹽侵、鈣侵不能有效處理。

2.地層異常高壓，在曙光地區(qū)多為外來壓力，即鄰井汽竄壓力，同時(shí)伴隨著出砂現(xiàn)象。

（二）套管嚴(yán)重變形

1.套管錯(cuò)斷、彎曲變形。由于地殼運(yùn)動(dòng)、巖石性質(zhì)、地層斷塊活動(dòng)、地層腐蝕等原因造成套管錯(cuò)斷和變形，使油井不能正常生產(chǎn)。

2.沒有及時(shí)采用新工藝。沒有及時(shí)引進(jìn)新技術(shù)，修套過程中，陳舊思想、土辦法占主導(dǎo)，創(chuàng)新意識(shí)不強(qiáng)。

3.鉆具機(jī)械性能差，針對(duì)套管錯(cuò)斷通徑≤Φ75mm，出現(xiàn)≥15°彎曲的井，現(xiàn)有銑套修復(fù)工具不能有效修復(fù)。

三、采取套管一次修復(fù)成功率的對(duì)策

（一）利用高效耐磨銑錐

針對(duì)上述存在的影響稠油熱采井套管修復(fù)一次成功率的幾方面原因，研制了高效耐磨銑錐，從以下幾個(gè)途徑提高新式銑錐磨銑效果。

1.改進(jìn)銑錐的外形及結(jié)構(gòu)，套損井其內(nèi)部管套變形后，所形成的套管通道形狀各不相同，新通道橫截面中心點(diǎn)都偏離井筒原中軸線。準(zhǔn)確找到原井眼通道，并定位取直需要在銑錐外部結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改進(jìn)。

2.銑錐的布齒方式進(jìn)行改進(jìn)，“合理的布齒方式，不僅能夠有效地提高銑錐磨銑效果，同時(shí)能夠防止耐磨材料過早磨碎或脫掉而損耗的工具胎體，造成更加復(fù)雜的井下事故?！盵2]稠油熱采井常見變形類型，根據(jù)其變形最大通徑和錯(cuò)斷斷口通徑，研制新式銑錐。

3.耐磨材料的鑲?cè)虢嵌龋耗ャ姽ぞ邔?duì)被切物施加一定壓力時(shí)，當(dāng)磨銑工具轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)耐磨材料旋轉(zhuǎn)，使刀片對(duì)被切物產(chǎn)生一個(gè)壓力P，P對(duì)被切物產(chǎn)生2個(gè)剪切力。一個(gè)剪切應(yīng)力沿AB方向，使被切物發(fā)生塑變，最后產(chǎn)生位移從而達(dá)到切削的目的，而沿CD方向的剪切應(yīng)力只是對(duì)被切物施加一個(gè)壓力不會(huì)產(chǎn)生變形。

4.改進(jìn)銑錐磨削參數(shù)

通過對(duì)新式銑錐進(jìn)行施工參數(shù)對(duì)比，磨銑分三個(gè)階段：第一階段是初磨階段：鉆壓5KN左右，轉(zhuǎn)速40～50r/min，磨銑用時(shí)20～30min，目的使銑錐與套損之間進(jìn)行磨合，磨出溝槽，便于下一步磨銑進(jìn)尺。第二階段是進(jìn)尺階段：鉆壓10～40KN，轉(zhuǎn)速50～70r/min，磨銑用時(shí)根據(jù)進(jìn)尺情況而定，目的是發(fā)揮其高效磨銑作用。第三階段是緩磨階段：鉆壓40～50KN，轉(zhuǎn)速50～60r/min，磨銑用時(shí)10～20min，目的是緩慢進(jìn)尺，采取高鉆壓、低轉(zhuǎn)速使其銑錐能夠完整地留有最后套損最小可通直徑與套管磨銑痕跡，便于起出后分析，選制下一步工具。在對(duì)以往稠油熱采井套管損壞情況進(jìn)行分析后，研究了套管損壞的部位和損壞形式。熱采井套管損壞有64.42%發(fā)生在油層附近120m內(nèi)，該部位一般為熱注封隔器坐封處，其下為350℃左右的高溫區(qū)，該處的套管大量損壞，說明套管內(nèi)存在局部過高應(yīng)力，從而導(dǎo)致套管柱的斷裂、錯(cuò)斷和變形。

（二）配制高密度修井液

在以往修井工程中，單純的靠加入重晶石粉，提升修井液比重的弊端較多。對(duì)完施工井，進(jìn)行分析和總結(jié)?，F(xiàn)場高密度修井液弊端如下：第一是防卡潤滑性得不到滿足；第二是井壁不穩(wěn)定，在油層附近修套及裸眼鉆進(jìn)過程易出現(xiàn)井漏；第三是高密度修井液抗溫性能和熱穩(wěn)定性能差。配制高密度修井液的優(yōu)點(diǎn)是：

1.采用新材料、新工藝，降低粘度，提升重泥漿懸浮性。

2.降低濾失量，優(yōu)化泥漿結(jié)構(gòu)，完善泥漿體系。

結(jié)論

經(jīng)過現(xiàn)場試驗(yàn)證明把采取的兩項(xiàng)對(duì)策在實(shí)際施工進(jìn)行了應(yīng)用，使套管一次修復(fù)成功率得以保證?！笆褂眯卵兄频你婂F系列，除能對(duì)套管由于射孔、腐蝕破壞形成的卷邊和毛刺進(jìn)行修復(fù)外，還能滿足小通徑的套損井、套管錯(cuò)斷井進(jìn)行打通道?！盵3]以本年小隊(duì)所完井?dāng)?shù)來推算，共節(jié)約成本資出125334.00元。使用高密度修井液，節(jié)省了配制加重劑的時(shí)間，降低了施工成本，累計(jì)節(jié)省材料資出15.78萬元。獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)過對(duì)本年完井的統(tǒng)計(jì)，得出稠油熱采井修套一次合格率為93.17%，取得良好的效果。

【參考文獻(xiàn)】

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