套损井修复技术在油田中的应用

套损井修复技术在油田中的应用

郝丽伟　中油辽河油田公司欢喜岭采油厂

【摘　要】通过对欢东双油田油水井套管损坏情况的全面调查与分析，找出了造成油水井套管损坏的主要原因，并提出了相应的预防措施，针对套管损坏的不同程度，提出了相应的套管修复治理技术，即取换套管工艺技术、套管加固密封工艺技术、爆炸整形修井工艺技术、套管补贴工艺技术等。【关键词】套管损坏；原因分析；套管修复

欢东双油田的油井、水井受增产措施及地质因素的影响，大部分的井都存在不同程度的套管损坏。套损种类的多样性与复杂性严重影响了油井的正常生产，而且给套管修复工艺带来巨大困难，常规修套工艺存在施工周期长、成功率低、套损修复不理想等问题。

一、套管损坏的原因分析

引起套管损坏的原因很多，包括岩体本身物理或化学变化，岩体整体或结合面间滑动，管材质量，施工操作和开发管理不当等诸多因素。欢东双油田套损井原因有：生产方式不当，生产压差过大，破坏了地层结构，地层砂涌入井筒；增产、增注措施不当，高压施工造成套管强度降低；频繁的修井作业施工；套损井不能及时修复，带病生产，地层水和注入水会进入错断口地层，使地层产生蠕动，重新损坏本井套管，导致套损进一步加重；高压注水、注汽，高温增产措施。

二、套管损坏的类型及检测手段

1.套管损坏的类型

引起套管损坏的原因很多，包括岩体本身物理或化学变化，岩体整体或结合面间滑动，管材质量，施工操作和开发管理不当等诸多因素。主要包地质因素、工程因素、腐蚀因素等。套管损坏类型分析主要有机械作用类型，错断类型，拉断类型，挤压类型，化学作用类型。

2.套损井检测手段

油田普遍使用的铅模打印印痕的测量方法来检验套管内损坏程度，该方法操作简便、检测效率较高，应用效果较好，通过使用这种方法可以准确的确定油田套管损坏的种类、损坏的部位。

三、套损井预防与治理

套管损坏的原因是多种因素造成的，要保护套管，预防措施包括两方面：一是防止外挤力超过套管强度，二是提高套管强度来增加抗外挤力。

1.液压套管整形技术

液压套管整形技术是通过地面泵压，将工作液通过液压工具转化为机械能并作用于膨胀头上，对套管进行逐级扩径。工作中将液压套管整形工具下到套管变形处，依靠锚定器将管柱固定在套管上，地面泵车向连接管柱注入高压

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传递给井内多级液压缸，产生机械动力作用到多功能防卡整形胀头上，对套管行逐级扩径，完成整形任务。该技术适用于套管缩径在30mm以内的直井、大斜度井、水平井的整形。采用液压套管整形技术小修设备即可实现套管整形，克服了常规机械整形对水泥环的冲击损坏，单次整形套管径可达到15mm，可实现长距离连续套管整形，新型锚瓦设计减轻了对管锚定时对套管的损伤，整形工具在下井过程中不受套管尺寸限制，行程泄压开关设计可通过地面泵压实时掌握井内工具工作状态。

2.膨胀管补贴技术

膨胀管补贴加固技术是利用修井技术打开通道，下入膨胀管，通过液压或机械驱动锥体或滚球、扩张膨胀管，使膨胀管紧贴在生产套管上。套管井的高强度不锈钢膨胀管和低合金钢膨胀管，主要用于解决套损井打通道后补贴加固、封堵底层、调层归位等。该技术是将高性能膨胀管下到预补贴井段，利用地面设备向油管内打压，膨胀管发射腔内压力达到一定数值后，膨胀芯头推动油管与油管一起上行，当膨胀芯头上行距离超过膨胀管柱长度时，油套连通，泵压下降，膨胀管完成膨胀，然后起出管柱，钻通或打捞出尾堵，完成整个补贴。以液压方式由下而上，使膨胀管柱发生永久性变形，膨胀管紧贴于原套管内壁，从而达到修复套管的目的；具有耐蚀性好、高塑性、高强度、高加工硬化率等优点。

3.衬管加固技术

当套管在油层附近损坏时，损坏部位往往伴随水窜和汽窜。为了能达到封堵水窜和衬管加固的双重效果。采取衬管加固固井挤窜堵水一体技术，即在衬管固井时进行挤灰，固井和挤灰同时进行，实现衬管加固和封堵水窜的效果。利用套管悬挂装置将小套管下入需加固的井段，注入灰浆封固小套管与原套管的环空，钻塞后重新形成通道，适用于套管开窗井、老井加深、套管长井段损坏的井。根据套管损坏部位的窜通情况确定封堵窜槽所需的灰浆量。固井和封堵窜槽同时进行。在有衬管的情况下封堵窜槽易建立挤灰压力，易形成多出喉

道，灰浆在喉道处易形成滤饼，产生高强度水泥压实体，封窜效果明显提高。

4.示踪管柱不脱手取套换套技术 示踪管柱不脱手取套换套技术由示踪管柱，套铣管柱，切割管柱，倒扣打捞管柱，磨铣修鱼管柱，扩眼管柱，螺纹对接管柱及各种接头等组成。机械內割刀切割释放原井套管预应力减少井架提拉负荷（700-900KN），降低安全风险。取套时铣管按套铣深度匹配，降低钻具摩阻。铣管套铣后不留井，避免铣管停留时间过长卡钻。完井时铣管不留井降低成本。取套换套工艺技术是针对套管严重错断井、变形井、破裂外漏井的修复而发展起来的一项修井工艺技术。对套损点采取套铣、倒扣或切割大修换套工艺，更换套管，再对扣、回接完井，具有修后能保持原井筒内径及套管强度的优点。

四、结论

（1）采用液压套管整形技术小修设备即可实现套管整形，克服了常规机械整形对水泥环的冲击损坏，单次整形套管径可达到15mm，可实现长距离连续套管整形，新型锚瓦设计减轻了对管锚定时对的损伤，整形工具在下井过程中不受套管尺寸限制，行程泄压开关设计可通过地面泵压实时掌握井内工具工作状态。

（2）根据套管损坏部位的窜通情况确定封堵窜槽所需的灰浆量。固井和封堵窜槽同时进行。在有衬管的情况下封堵窜槽易建立挤灰压力，易形成多出喉道，灰浆在喉道处易形成滤饼，产生高强度水泥压实体，封窜效果明显提高。

（3）示踪管柱不脱手取套换套技术机械割刀割套管释放套管预应力，降低安全风险。整个施工过程示踪管柱不脱手，鱼顶不丢失，避免工程事故。采用原尺寸套管及螺纹对接，不改变原井套管结构。采用原尺寸套管及螺纹对接，完井时，铣管不留井，根据套铣深度确定铣管长度，减少摩阻，降低卡钻风险。

参考文献：

[1]吴景,张跃,林军,穆新红.东辛油区套损井研究与防治工艺技术[J].西部探矿工程,2012年第一期：108～110.