小套管完井技術應用

龔 偉

（清河采油廠作業設計監督站，山東壽光262714）

0 概況

八面河油田目前有套管變形井812口，占總井數的44%，其中只有111口成功修復，其余井被迫上返或報廢。在修復的111口井中，修復套管穿孔井占了87%，而套管錯斷、彎曲變形和穿孔變形等情況僅修復了7口，側鉆4口。側鉆成本比較高，同時側鉆井徑小于4″，后續生產管理、作業等都受到嚴重制約。針對這一情況，通過攻關，研究了成本低、作業周期短、設備要求低、修復后井徑大于4″的小套管完井技術。

1 工藝原理及結構

1.1 “打通道”技術

在不大面積損傷套管的情況下，打通井眼，保證小套管能順利下入人工井底（或灰面），是該項修套技術的關鍵。打通道主要工藝技術磨銑，即用磨鞋銑到錯斷點、變形井段，主要存在以下問題：

（1）套管變形破裂、甚至斷開，用磨鞋磨銑時易開窗，形成套管外通道，造成卡鉆工程重大事故。

（2）磨銑工具的強度不足，磨銑點少。

（3）彎曲套管是一段變形，很容易銑掉大面積套管，造成井壁坍塌，正常循環洗井建不起來，造成修井失敗。

針對存在的問題，我們進行了磨銑工具、磨銑工藝和臨時防砂工藝研究。

1.1.1 研制新型磨銑工具

1）結構改進：對原來普通的平底磨鞋，單循環液流結構加以改進，制做成多刃平底磨鞋。一方面使其具有較大面積的液流通道，讓碎屑能夠順利地排出；另一方面多刃結構使載荷集中作用于被磨銑的局部，提高磨銑速度。

2）YD合金的堆焊：由原來普通銅焊條鋪焊改為采用鎳銀焊條來進行底焊，YD合金焊條來進行堆焊。底焊溫度控制在590℃～700℃，研制出多刃系列磨鞋、犁形系列磨鞋；采用了石墨制作的模型，提高需要堆焊的厚度，從而提高磨鞋的使用壽命；

泥沙來量和沖淤部位對于河道采砂至關重要，為了作好三峽水庫蓄水后的長江河道采砂規劃和管理，首先要加強對三峽水庫蓄水后的水沙條件變化及河勢變化的研究，摸清沿程各站的泥沙來量、補給情況以及沖淤部位的變化。同時，由于水沙條件直接影響到河勢的變化，對于淺灘及航道條件也具有重要的影響，因此，對其進行研究是三峽水庫蓄水后長江中下游河道采砂規劃和管理的基礎。

1.1.2 研究適用的磨銑工藝

1）針對普通三刃或單刃磨鞋易開窗的問題，我們改進了管柱結構，在磨鞋上接10m鉆桿，之上接長Φ140mm （針對7″套管）或Φ110mm（針對51/2″套管）×10m扶正管，保證磨鞋一直在原套管內鉆進，

2）磨銑時加大了沖洗排量，從300L/min提高到500L/min，一方面增加了攜砂能力，另一方面降低磨銑點的溫度，提高了磨鞋使用壽命。

3）研制了方鉆桿自封，改變洗井方式，提高攜砂能力。

研制了方鉆桿自封，井口動態最高承壓達15MPa，自封的軸承盤和方鉆桿相連，里面裝有特殊自封膠皮，既能將方鉆桿外壁密封，又能將井口環形空間密封，大大提高了修井綜合效率。

1.2 小套管管柱結構

常規小套管完井技術7″套管使用5″套管，51/2″套管使用4″套管。由于5″套管和4″套管比常規套管尺寸小，沒有配套的防砂工具、分層采油、泵抽管柱等，增加了油水井使用時因不可預見的管卡而報廢的可能性，同時加大了作業的難度。

壁厚7.72mm的51/2″套管本體外徑139.7mm，套管節箍外徑153.7mm，與7″套管間隙僅有5.7mm。不僅影響固井施工，易造成節流壓差。我們改變了套管連接方式，將51/2″套管采取雙級梯形扣連接。雙級梯形扣接箍，比雙級梯形扣套管本體厚1～2mm，一方面因絲扣部分壁加厚，加大連接扣的強度，另一方面因減少套管通徑的要求，減少了打通道的工作量，增加修井成功的可能性。

1.3 固井

小套管下入井內預計位置后，進行固井施工。主要存在兩個難點：一是由于小套管與套管間隙小，且由于井身軌跡的影響，小套管貼邊，導致固井時水泥漿上返不均勻，影響固井質量；二是八面河油田部分區塊存在負壓現象，在固井過程中，由于壓差作用，水泥漿進入油層，形成水泥漿錐入。

1.3.1 臨時屏蔽液

經過室內研究結果，設計并研制出ZD系列水溶性暫堵劑。ZD水溶性暫堵劑主要成份為微溶于水的化合物和無機鹽類，在常溫下不溶于水或微溶于水，在地層溫度下，可通過架橋、充填和變形等作用，在地層表而形成一條低滲透性的暫堵帶，從而阻止入井流體的浸入和傷害，作業完成后，ZD可被水逐漸溶解而自行解堵。

1.3.2 套管扶正器

套管扶正器在一根 27/8″鉆桿焊接 Ф140mm（7″）或 Ф114mm（51/2″）壁厚9.17mm的鋼管，磨鞋工作時不會貼邊，也就不會磨銑套管，保證了磨銑施工可靠進行，同時還能修復彎曲變形部分套管。

2 現場應用實例

2.1 7″套管

面14-509井，2003年4月作業時發現井筒內全部是泥漿，泵下2根21/2″油管彎曲變形，改撈油。根據生產要求，進行修套施工。

打通道：下Φ150mm×1m銑棒進行磨銑，從1053m磨銑至1059m，下Φ140mm×1m、Φ140mm×1m通井規順利下至預計深度。

壓井：于該井出砂嚴重，增加井筒壓力，配制比重1.2的鹽水壓井，起下管柱時不停向井筒內補充鹽水，保持液面在井口，保證井筒壓力，成功防止地層出砂。

下小套管：為保證后繼生產的順利進行,下入51/2″套管。小套管結構由下至上為導錐+小套管+丟手接頭+油管+油管短節+懸掛器。

固井：由于該井輕微負壓，為了防止水泥漿進入地層，在固井前，先替入一定量的暫堵劑，將地層屏閉，再進行固井施工。

2.2 51/2″套管

角12-斜233井，由于套管在1001.37～1208.8m破裂，要求撈出在1601.0m處丟手封隔器，下小套管固井。

打通道：下Φ117mm鉛模至1105.92m沖砂至1107.34m,打印，鉛模邊緣有刮痕，先后下鉆桿帶Φ117mm多刃磨鞋、Φ116mm銑錐、Φ118mm銑棒磨銑至1620.22m。

下小套管固井：下21/2″加大油管下接41/2″模擬套管650.1m，正替臨時屏蔽液10方，用清水90方洗井，擠灰漿8m3，替清水6.77m3，泵壓14MPa,懸重13T↓至9T倒扣15圈丟手，上提油管6m替出多余灰漿，起出丟手接頭，關井候凝。Φ86mm刮刀鉆頭鉆至灰面1620.0m，試壓，打壓5min，泵壓15.0MPa未降，完井合格。

3 結論

通過八面河油田現場13口井試驗，證明小套管完井技術對套管錯斷、變形等情況有較好的適應性，挽救了一些待報廢井，修復一批高產井，取得了可觀的經濟和社會效益。

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