玻璃鋼小套管技術在固井施工中的應用淺析

范超

摘 要：套管腐蝕嚴重是制約油田水驅開采的重要難題，由于注水水質不達標，注入水腐蝕速率高，造成注水井套管腐蝕穿孔嚴重，且呈逐年上升的趨勢。利用玻璃鋼耐腐蝕的優良特性，在某井套管中下玻璃鋼小套管，重新實行全井注水泥封固，以恢復應用。

關鍵詞：玻璃鋼小套管;管串組合;固井施工

1 工作原理

以某井為例，玻璃鋼管材內徑82.5毫米，將玻璃小鋼管串接到套管串中，下到原套管破損段，通過常規注水泥固井工藝進行封固。用玻璃鋼小套管完井后，套管內可下入直徑60毫米油管進行通井、射孔、除垢等施工，可突破因套管腐蝕無法注水的技術難題，達到修補套管，封隔復雜地層的目的。

2玻璃鋼管串組合

按照玻璃鋼套管組合要求，依次下入：旋流套管+阻流環+95.3毫米鋼制小套管802米+玻璃鋼小套管1725米+95.3毫米鋼制小套管25米+安裝變徑接頭+連接聯頂節。

3固井參數及計算

水泥塞面：2568.6m;設計套管下深：2553.33m。油頂：2505.8m;油底：2545m。

井徑數據：本井139.7mm套管內下小套管，按平均井徑124.26mm計算。平均每米環容：4.20 l/m;理論井底靜止溫度：85℃

壓力計算：管內外靜壓差：G韌膨段為20.5Mpa，循環摩阻為5MPa，最高施工泵壓為25.5MPa。

浮力計算：套管串的重量為：P套串=qH×10-3+S內Hρ m×10-6

=24.2+5342.9×2550×1.0×10-6

=24.2+13.6=37.8t

套管串所受的浮力為： F浮=S外Hρc×10-6

=（7148×50+8325.8×1310） ×1.6×10-6+（8325.8×390+7148×800） ×1.9×10-6

=18.0+17.0=35t

F浮

下套管最大掏空度計算：已知浮箍、浮鞋可承受的最大凡爾背壓為25MPa，安全系數為60%，則下套管最大可掏空高度為：25×60%×100/1.00=1500m。

4.固井技術難點

小間隙環空問題。此次固井在尺寸139.7mm的原套管內下入103mm的玻璃鋼管，小間隙問題尤為突出。由此帶來了施工壓力高、套管居中度差、水泥環薄等一系列問題。

封固段長、施工泵壓高。封固段較長2560米，環空靜壓力高，替漿過程中套管內外液柱壓差大，極易導致憋泵或壓漏異常情況的發生。

人員設備的高要求。不附加水泥漿量僅為10.8方，水泥環很薄，對水泥漿密度的準確性、均勻性要求較高;施工壓力高導致排量的相對減少，對人員和設備都提出較高的要求，操作手打灰時在低排量、長時間施工中需要確保密度上下起伏不超過0.05g/cm3。

5技術措施

配置高比重泥漿當作頂替液。在頂替過程階段，環空間隙小，封固段過長帶來的高摩阻壓力和靜液柱壓力，使的施工后期存在很大風險因素。為減少后期施工壓力，頂替液由原來的清水改為比重1.40g/cm3的泥漿，確保施工后期安全，保證施工連續。

使用扶正器，改變套管偏心度。扶正器可提高套管的居中度，該井由于環空間隙極小，玻璃鋼小套管極易貼邊，貼邊出無水泥環支撐保護，無法達到固井目的。為滿足本井特殊套管尺寸，公司專門定做單弓扶正器，在保證套管居中同時，確保過流面積達到水泥漿返速要求。按照鋼質套管串油層段每1根下1個，其余井段每3-4根下1個的原則下入井中，提高固井膠結質量。

良好的水泥漿性能：選用耐高溫、低失水、緩凝的增韌微膨脹水泥漿體系。①降低失水和析水;②改善流變性，降低水泥漿達到塞流的臨界排量;③防止水泥漿失重;④防止水泥漿體積收縮，造成微間隙。⑤在高壓井施工中防止漏失。⑥通過控制失水和自由水，提高水泥石的韌性，達到提高油井壽命的目的。

6 現場固井施工

循環壓力10MPa，注隔離液2m3（SWJ-1+SYQ-G+H2O），注水泥漿10.8 m3，壓塞液2 m3，替漿12.6 m3（密度1.40 g/cm3泥漿），碰壓24 MPa，穩壓10分鐘，固井施工順利，完全達到了固井技術要求。

A-B階段：試壓? C-D階段：注前置液? E-F階段：注水泥漿（平均排量0.485m3/min）? F-G階段：壓膠塞? G-H階段：替漿（排量0.58-0.16 m3/min）

7幾點認識

（1）玻璃鋼套管技術是油田的一項新完井技術。辛109-斜103井固井成功，使之成為國內玻璃鋼小套管完井第一井，標志著“玻璃鋼套管完井技術”獲得成功，為精細化油田水驅開發辟出新途徑，大大節約修井成本，具有良好的應用前景

（2）根據井下情況的不同，合理的設計和制定固井施工措施是保證固井質量的關鍵。

（3）根據國內的具體情況玻璃鋼套管的類型、其抗高溫耐、高壓、耐腐性等參數還需要系列化，滿足國內各區塊、各種井身結構的需求。

參考文獻：

[1]張宏軍 任騰云 張偉 田善澤 波紋柔性管技術在勝利油田的應用 2016（1）9-11