套管通道修整工藝技術研究

吳鵬巖 吳鵬雙

（1.遼寧省盤錦市曙光采油廠曙光工程技術處工程技術科，遼寧 盤錦124109 2.遼寧省盤錦市遼興油氣開發公司安全科安全監督站，遼寧 盤錦 124109）

1 套損的原因分析及類型

1.1 套管損壞的原因

1.1.1 地質因素

表1-1 地質因數損壞類型

1.1.2 工程因素

表1-2 工程因數損壞類型

1.2 管損壞的類型

1.2.1 徑向凹陷變形

由于套管本身局部位置質量差，強度不夠，固井質量差及在長期注采壓差作用下，套管局部處產生縮徑，使套管在橫截面上呈內凹橢圓形。

1.2.2 套管腐蝕孔洞、破裂

由于地表淺層水的電化學反應長期作用在套管某一局部位置，或者由于螺紋不密封等長期影響，套管某一局部位置將會因腐蝕而穿孔，或因注采壓差及作業施工壓力過高而破損。腐蝕孔洞、破裂等情況多發生在油層頂部以上，特別是無水泥環固結井段往往造成井筒周圍地面冒油、漏氣，嚴重的還會造成地面塌陷。

2 套管技術狀況檢測

2.1 工程測井法

2.1.1 井徑測井—套管變形檢測

井徑測井一般在壓井狀態下進行。可供選擇的測井儀有八臂井徑儀、三十六臂井徑儀、四十臂井徑儀、x-y井徑儀、十臂過油管井徑儀、陀螺方位井徑儀等。2.1.2井溫與續流量測井—套管漏失檢測

檢驗套管漏失主要采用井溫測井、連續流量計測井和磁測井儀。

2.2 機械法

2.2.1 機械法檢測原理

機械法檢測就是利用印模（包括鉛模、膠膜、蠟膜等）對套管和魚頭狀態及幾何形狀進行印證，以確定其具體形狀和尺寸。

2.2.2 印模法檢測適用范圍

印模法檢測適用于檢測井下落魚魚頂的幾何形狀、尺寸和深度；套管變形、錯斷、破裂的損壞程度，深度位置的驗證，以及在作業、修井施工過程中臨時需要查明套管技術狀況等。

3 套管整形

3.1 套管整形工具介紹

3.1.1 梨形脹管器結構與原理

脹管器工作面外部車有循環用水槽，水槽分直式和螺旋式兩種。可根據變形井段變形形狀和尺寸選用。脹管器的斜錐體前端錐角一般應大于30°,與擠脹力F和半錐角α/2成反比。當錐角小于25°時，大量現場經驗證明脹管器錐體與套管接觸部位易產生擠壓粘連而發生卡鉆事故。因此一般前端錐角大于30°。

脹管器工作面部分為錐體大端，當鉆柱施加給脹管器工作面大端以P力時，其錐體大端與套管變形部位接觸的瞬間所產生的側向分力F直接作用擠脹、沖脹變形部位。鉆柱施加給工具的P與鉆柱質量、下放速度和下放距離、井內介質密度有關。

3.1.2 旋轉震擊式整形器結構與原理

基本結構由錘體（上接頭）、整形頭、鋼球、整形頭螺旋曲面等組成。旋轉震擊式整形器是仿造前蘇聯的修井工具而又優于其工具。此整形器可不用提放鉆柱沖擊，只需旋轉鉆柱而使工具產生向下的震擊力，對套管變形部位有較好的保護。整形體內孔壁上有環形槽，裝有鋼球并被螺釘鎖住而不外竄，鋼球將錘體與整形頭連為一體，錘體和整形頭接觸面有凸凹螺旋形凸輪曲線面配合，可以轉動一次管柱（工具）發生三次震（敲）擊。工具外面有三條螺旋形水槽，可以循環洗井。

3.2 套管整形的方法

3.2.1 脹管器使用方法、要求

套管變形井段深度、變形尺寸、形狀等應清楚、準確；首次整形應選用大于變形尺寸2mm的脹管器；脹管工作管柱結構（自下而上）為：脹管器、安全接頭、鉆鋌、鉆桿柱；工具下至變形井段以上1-2m時，開泵循環工作液、洗井，記錄鉆柱懸重；下放鉆柱、預探變形井段頂點。在鉆柱方余長度上做記號。

3.2.2 銑錐原理及使用方法、要求

打鉛印落實套損情況和狀況；根據套損情況選擇磨銑工具；管柱下至套損點以上2m開泵循環，旋轉下放；遇阻后磨銑，鉆壓5-10KN；根據進尺情況及其它情況判斷是否開窗。

4 套管加固

4.1 不密封式丟手加固操作方法

（1）用模擬筒進行模擬通井，在整形擴徑的套損部位無夾持力，保證加固裝置的順利下入。

（2）下入加固裝置至井下，使加固管位于套損井段正中。

（3）投球打壓12-15MPa，使加固器卡瓦張開，緊緊咬住套管內壁，升壓至20MPa，剪斷銷釘，起出丟手接頭和投送管柱。

4.2 液壓密封加固

4.2.1 液壓密封加固原理

利用液壓傳遞原理將地面泵車提供的壓力，通過動力工具內的導壓孔作用于其活塞上，活塞向上運動，缸體相對向下運動，產生兩個大小相等、方向相反的作用力，推動上下脹頭工作，將加固管兩端的特制鋼體擠貼到套管完好處，達到密封加固的目的。上提管柱拉斷連接套，完成丟手工作。

4.2.2 液壓密封加固操作方法

（1）模擬通井：下入φ118mm×3000m或φ114mm×8000m通徑規模擬加固器通井，在整形擴徑的套損部位無夾持力，保證加固裝置的順利下入。

（2）測井：對套損井段進行X—Y井徑測井，根據測井曲線選擇上下加固點和加固器。

（3）校深：用管柱將加固器送至加固井段后，進行磁性定位測井，校正加固點的位置。

（4）加固：清水打壓緩慢升至13MPa，穩壓10分鐘進行密封加固并拉斷丟手連接套。下放管柱，鉆壓至20-30KN，如管柱遇阻，證明丟手成功。

（5）試壓：對加固井段進行試壓，管柱結構為；油管+K344-95封隔器+油管+噴砂器+K344-95封隔器+尾管+絲堵，清水試壓15MPa，穩壓30分鐘壓力不降為合格。

結語

隨著進入油田開發的中后期，套管通道修整工藝研究，作為油井大修主要手段之一必將大量采用，市場前景十分廣闊。

[1]李占軍，尹恕，許永華.井下作業技術論文集.第一版.北京：石油工業出版社，2004：157-158.

[2]崔德明.井下作業300例.第一版.東營：石油大學出版社，2002：266-268.