定點取換套技術探究

于惠明(遼河油田遼河工程技術處， 遼寧 盤錦 124010)

定點取換套技術探究

于惠明(遼河油田遼河工程技術處， 遼寧 盤錦 124010)

油氣田開發到中后期，油井套管由于長期受地層壓力作用，套管變形、損壞現象非常普遍，直接影響油井的正常運轉和生產，嚴重時會導致油井停產甚至報廢，造成重大經濟損失。取換套技術修復套管完全徹底，完全可以恢復原井的一切技術指標和功能。本文重點介紹定點取換套技術。

定點；取換套；應用

1 常規取換套技術

(1)套管取換套技術是利用套銑鉆頭、套銑筒、方鉆桿等專用工具，套銑套管周圍的水泥環及部分巖石，使套管自由，再采取切割或倒扣的方式將井內破損或變形的舊套管取出，然后下入新套管補接或對扣完井，從而達到換套目的，恢復油、氣水井的正常使用。

(2)常規取換套技術存在的問題 ①效率低。常規取換套的做法是計算好中和點，按照中和點負荷實施倒扣，需要多次倒扣，才能倒出損壞的套管，增加大修工作量。②井眼丟失，施工井報廢。由于上扣扭矩、地層因素等影響，套管倒扣有可能倒出的套管深度超過套銑筒深度，這樣會造成多取出套管后，井內留余的套管可能會因為出套銑管后的魚頂被地層的沙泥等雜質掩埋，可能造成井眼丟失，施工井報廢，并長期存在安全隱患。

為防止井眼丟失，目前采用的方法是套銑深度超過取套深度30-50m，注30m水泥環加固油層套管，然后實施取套作業，作業工作量、施工難度、施工風險和成本大大增加。

2 定點取換套技術

(1)工作原理：將定點倒扣器通過反扣鉆具下入套管內，利用定位器裝置精確定位套管接箍，準確找到所需更換的套管。運用機械增力裝置將鉆具傳遞的扭矩增加3倍，達到套管卸扣扭矩。通過上下錨定裝置固定下部套管，倒開上部套管。下入上扣增力裝置及錨定裝置完成套管對接上扣，達到取換套管的目的。

(2)使用的主要工具及結構 研制套管定點倒扣器，解決常規取換套作業中定位不準、多次打撈倒扣及丟失魚頂的問題。工具結構：由上接頭、上扶正器、上錨定器、機械增力裝置、定位器、伸縮管、下錨定器及下扶正器組成。

(3)定點取換套技術主要施工步驟如下：①套銑至取套深度以下20m。②下入定點取套工具，將取套工具與反扣鉆桿連接，下入待換套管位置以下10m；鉆具結構：下錨定器+補償器+接箍定位器+行星減速器+上錨定器+27/8反扣鉆桿。③下至預定位置后，緩慢上提鉆具，通過定位器找到套管接箍位置，并做好標記。④在管柱自身載荷基礎上，上提要倒出套管負荷，做好標記。⑤反向旋轉鉆具，通過取套工具增加3倍與鉆具的扭矩對套管倒扣，套管與鉆具的轉速比(1:3)，并觀察指重表負荷變化，如負荷逐漸降低，說明套管開始卸扣，待套管松扣后，緩慢上提鉆具，定位器控制銷釘剪斷，起出鉆具及倒扣工具，起出套管。⑥如不能成功倒開套管，通過上提負荷，定位器控制釘剪斷，定位爪失去支撐與套管脫手，可安全起出取套工具。⑦下套管，鉆具結構：引鞋+套管+增力上扣器+方鉆桿，下至設計深度后，旋轉鉆具，完成套管對扣。

(4)與常規取換套工藝技術相比，定點取換套技術有以下技術優勢。

序號 定點取換套工藝 常規取換套工藝1 準確定位套管接箍。 無法定位，只能依靠鉆具深度計算套管接箍深度。2不能增力，需要更換大扭矩鉆具才能倒扣套管，起下多趟鉆才能倒出套損及以上全部套管。3 增力上扣器能滿足套管上扣扭矩。提供3倍與鉆具的增力倒扣，無需更換大扭矩鉆具，一次倒出套損及以上全部套管。套管上扣扭矩與鉆具一致，需在井口提供大扭矩。4 有效防止井眼丟失。 井眼易丟失，需要采取環空注水泥加固措施。5 有效縮短施工周期。 施工周期長。6 施工風險小。 施工風險大。

(5)創新點 ①精確定點取換套技術能夠“指哪倒哪”，一次性準確倒出套管，解決目前常規取換套技術中多次倒扣、井眼易丟失問題，有效降低了施工風險，大大提高了施工時效。②提升了施工工序質量，同時降低了大修作業工程事故率。

(6)現場應用情況 2016年1-10月，實施定點取換套8井次，工序一次成功率100%，相比常規取換套施工，工序占井周期平均縮短28小時。

序號 井號 施工時間 取換套深度 工序占井周期1 興4-20 2016.5.4 Ф139.7mm套管1根×10.5m 2小時2 榮45-新64 2016.5.11 Ф139.7mm套管2根×21m 2小時3 洼24-23 2016.7.1 Ф139.7mm套管1根×10.5m 2小時4 黃6-6 2016.9.8 Ф139.7mm套管14根×137.9m 5小時5 黃6-5C 2016.9.19 Ф139.7mm套管13根×131.9m 5小時6 黃04-4 2016.10.6 Ф139.7mm套管17根×178.5m 6小時7 興更426 2016.10.14 Ф139.7mm套管1根×10.5m 3小時8 洼605 2016.1.28 Ф139.7mm套管35根×386.8m

(7)經濟效益 精確定點取換套技術增加經濟效益：自2015年7月應用精確定點取換套技術以來，現場共實施15井次，用該技術具有一次施工成功率100%、施工質量高的優點，相比常規注灰、套銑、取換套每口井節約成本6.5萬，共增創產值=6.5×15=97.5萬元。

3 結語

定點取換套工藝、連續套銑打撈工藝解決了大修施工中存在的難題，能夠大大提高大修施工質量和時效，具有推廣應有價值。

[1]冉津津.石油天然氣學報,2014，(4).

[2]魏后超,閆建文,范西江，等.復雜大修工藝技術研究[M].2016.10.

于惠明(1970- )，女，河北定州人，工程師，本科，研究方向:井下作業。