嚴重變形裸眼取換套工藝現場處理

張宏峰　張高峰

【摘? 要】針對常規裸眼井取換套工藝現狀進行分析，結合現場施工案例，在嚴重變形裸眼取換套工藝實施過程中，按照井下情況進行適應性改進，對于井下復雜情況提出對策及應對措施，為裸眼取換套工藝的具體實施和應用提出建設性參考。

【關鍵詞】套管變形;取換套

引言

隨著陸上油田開發進入中后期，油水井套管損壞情況越來越嚴重，各油田都提出了一些針對性措施，減緩了套管的損壞速度，但是由于非均勻地應力作用因素及套管腐蝕和注水壓裂酸化等必要的開發措施的應用，套管損壞在一定時期內，仍將是影響油田上產和穩產的主要矛盾。 取換套技術是治理錯斷、破裂、變形套損井的一種有效的技術手段，它可以徹底修復套管，恢復原井的技術指標，能夠滿足地質開發方案的技術要求，是目前修井領域最為徹底的套管修復技術。

隨著“示蹤保魚，內割取套”等深部取套工藝相取得顯著的效果，但在實際現場應用和特殊井況時，需要對工藝和工具適應性進行調整，本文以大港油田實施的一口典型裸眼取換套井為例，為該項技術現場應用的適應性改進提供參考。

1.Z9-47井概況

Z9-47井，地質要求永久性封井，井深2830米，在2420m有11米氣層。在前期的施工中∮78mm鉛印至320.2m遇阻，打印印痕縮徑至67mm;∮78mm銑錐2h無進尺憋鉆;∮48mm油管33根帶2根∮36mm空心桿試下，遇阻深度328m無法通過;24臂井徑測試儀提前遇阻、“鷹眼”井下視像測井儀顯示∮139.7mm原井套管在316m彎曲斷開。推測井筒情況見圖1，套管彎曲變形嚴重且存在錯斷，導致井內油氣層無法實施有效封堵。

該井位于人口稠密居民區，屬于高危施工區域，另外該井表層套管46.15m下入較淺，如果油氣上竄，表套不能有效分隔地層，油氣會隨著地層空隙竄到地面四處蔓延，大量人口要緊急疏散，故該井有較高的安全風險、井控風險、工藝風險和社會穩定風險，存在重大的安全隱患。

2.取換套工藝的技術難點

（1）無法有效封堵井內油氣層，施工存在較大井控風險，無法下入常規示蹤管，存在丟魚風險。

（2）套管變形直徑達到237.5mm，常規套銑組合無法有效將變形套管引入，容易將原井套管劈開后，側出原井筒軌跡，在沒有示蹤的前提下，導致丟魚;

（3）套銑過程中無法及時取套，原套管不可避免地對套銑筒產生影響，推動套銑管改變軸線，更為嚴重的是脆弱的原套管在套銑管摩擦力和旋轉離心力作用下，極易斷裂下移，和魚頭重疊，引起下部套管魚頭“穿袖”現象，將嚴重影響套銑速度，魚頭無法進入套銑管，勢必會造成劈套管，套銑施工將異常艱難。

3.取換套工藝技術對策

（1）井口安裝2FZ35-35防噴器，配套244.5mm和139.7mm閘板，簡易套管頭安裝地面引流管，以便對油氣上竄及時引流和采取應急措施。

（2）無法設置常規示蹤管，割取原井套管深度不超過表套深度46.15m，如果造成魚頭穿袖情況，用同心變扣懸掛原井套管。

（3）受表套內徑305mm限制，采用244.5mm套銑管+290mm套銑頭作為套銑管柱，轉速80～100r/min，鉆壓為40～60 KN。采用單級偏梯形螺紋套銑管，此套銑管具有連接強度大，容易對扣，不易亂扣，密封可靠，不會刺壞連接螺紋等優勢。

（4）套銑頭內腔為喇叭口狀，工作面鋪焊YD合金，可自動引入套損點下部套管，可以磨銑不規則魚頂，避免了下部套管的破壞，保證魚頭規則不丟失。銑鞋底部為小波紋齒，底部圓周上開有5道馬蹄形水槽，以便套銑出的巖屑及時返出。

（5）配套動力水龍頭，利用套銑管短接加深鉆進，解決方鉆桿接單根上提露出魚頭重新找魚的風險。

（6）設計后腔式專用母錐MZ/5-1/2FH，前端加焊∮200mm引鞋，長度2.5m，兼顧套銑、引入和造扣功能。

（7）套銑時將會產生大量地層巖屑，固控系統效率要求高，配套大排量泥漿泵、雙層振動篩、離心機。

4.取換套工藝實施過程

（1）切割油層套管15m，焊表套套管頭，安裝液動防噴器并試壓合格，安裝導流管，ρ1.15泥漿套銑。

（2）裸眼套銑深度315米進尺緩慢，隨后發生卡鉆、活動解卡1000KN開，起鉆發現套銑頭外壁泥包，內部有大片切削粘土，套銑頭部分失去破巖能力。分析原因是表層鉆進速度太快，切削井壁粘土尺寸過大;平原組地層粘土造漿作用強，加之泥漿凈化能力差，導致切削的鈣質泥餅尺寸大，泥漿無法攜帶到地面，形成泥包鉆頭卡鉆。通過計算優化鉆井液參數，調整泥漿泵排量至1.6m3/min，粘度35秒，提升井筒凈化能力，離心機清除泥漿中固相顆粒，采取恒鉆壓30KN勻速鉆進。

（3）鉆進至320米無進尺，方鉆桿憋跳嚴重，接單根后遇阻深度變淺至318米，分析原因是原井套管在套銑過程中已斷脫，上部套管下沉和下部套管魚頭形成“穿袖”，超過套銑頭內徑270mm，無法引入套銑筒，套銑頭側劈原井套管，造成套銑困難。

（4）下可退式倒扣撈矛，撈獲套管，下放鉆柱遇阻深度上移3m，驗證了“穿袖”。下帶撥叉套銑頭，用動力水龍頭下端連接同心變扣，內接∮139.7mm原井套管，外接∮244.5mm套銑筒，進行套銑鉆進，消除了魚頭“穿袖”影響，擴大套銑頭的擴徑率，加大套銑管和井壁環形空間，防止粘卡。

（5） 套銑至385米，進入明化鎮上段地層，停止鉆進，起出上部斷脫套管，末端呈開花狀（圖2），側壁有磨銑痕跡，驗證了前期套管斷脫和穿袖的判斷。

（6）下后腔式母錐套銑筒，引入魚頂，造扣，倒扣出破損套管，下帶引鞋套管對扣器+∮139.7mm套管對扣，試壓合格。

5.結束語

（1）嚴重彎曲井裸眼取換套在無法做到有效示蹤的前提下，不能貿然提出原井套管，以防丟魚造成施工困難，可以用同心變扣懸掛原套管，不阻礙正常套銑。

（2）動力水龍頭可以保持持續鉆進，避免普通接單根需要上提管柱造成已含入的魚頭脫魚。

（3）大井徑需要提高排量，利用離心機降低泥漿中固相含量，粘度不應超過40秒，恒鉆壓緩慢勻速送鉆。

參考文獻

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作者簡介：張宏峰（1971-），男，高級工程師，1994年畢業于西安石油大學采油工程專業，目前從事修井、增產措施的研發和推廣。