套管損壞的危害及修復工藝

陸衛東

（克拉瑪依三盛有限責任公司，新疆 克拉瑪依 834000）

1 套管損壞的危害

在油田開發過程中，套管損壞現象時常發生，近年來愈發嚴重。套管損壞除了帶來巨大的經濟損失外，還給油田開發帶來許多問題:①套損井報廢后，導致總生產井數減少，使原油產量下降；②套損井報廢后，導致井網不完整，水驅控制程度下降，影響最終采收率；③套損井可能使得水井無法分注，導致層間矛盾加大，降低采收率；④套損井可能使油田增產措施(壓裂、分層酸化)無法進行；⑤套管破裂或錯斷的井可能使許多水注到非目的層，降低了注入水的有效利用率；⑥套損井因發現不及時或修復不及時，可能使一些水注到泥巖層，導致套損大面積發生；⑦有的套損井可能出現地面跑冒現象，造成環境污染。

隨著油田規模的擴大和套損井數的增加，套管損壞對油田的影響將越來越大，因此套管損壞機理的定量研究與應用及防護研究迫在眉睫。它對油田套損的防護與修復措施的提出、注采關系的完善與協調及油田可持續開發具有重要意義。

2 套損修復技術

2.1 對變形擠毀套管的不密封加固修復

對損壞套管進行整形、磨銑后，下入襯管，不密封加固器由丟手、懸掛裝置和加固襯管3部分組成。襯管上部為丟手裝置，與完井管柱連接或用專門投送管柱連接，下到擴徑復位井段后，使襯管中部與復位井段中部對中，管柱內憋壓或投專用鋼球，使懸掛裝置中的防掉防頂卡瓦張開，緊緊咬住套管內壁，同時丟手接頭在壓力的作用下脫開，然后上提管柱或起出專門投送管柱，加固鋼襯管則留在需加固的井段中，完成加固。這種加固工藝因鋼襯管與套管之間有一定的間隙，其上部的懸掛裝置也只是起卡瓦作用，不可能實現密閉環空，因此多用在套損油井的加固。

2.2 對變形擠毀套管的密封式加固修復

目前使用的密封式加固有2種，即爆炸補貼加固和水力密封加固。補貼器主要由補貼管、金屬錨組成，坐封后對套管損壞部位起補貼加固作用。

2.3 爆炸焊接加固

爆炸焊接加固是對損壞套管進行整形、磨銑后，用油管或鉆柱將焊接炸彈下入加固井段，引爆炸藥，產生高溫高壓氣體，使焊管兩端與套管撞擊形成環焊，并使其中間部分擴徑，從而完成焊接加固。

2.4 套管破損穿孔裂縫的重復擠水泥封堵修復方法

重復擠水泥封堵套管漏失是一項常規的主要修井方法，也是一種難度較大的擠注作業，最好是重復低壓擠水泥。

2.5 用封隔器或小直徑套管修補法

這種方法適用于套管內徑受到限制無法使用套管補貼修復的那些套損井。它的要點是下封隔器把套損部位隔開，或者下入小直徑套管把損壞部位堵住。

2.6 金屬波紋管補貼法

這種方法主要用于套管徑向變形不大的孔洞、縫等的修補。施工時先將波紋管套在拉伸管上，下部接彈性脹頭和剛性脹頭，固定住波紋管后，補貼管外壁涂環氧樹脂，用油管將工具下到套管損壞位置，然后提鉆具將循環孔封死，油管憋壓，水力錨工作使工具與套管固定，同時高壓液體流入活塞缸，使活塞上行并帶動活塞桿及拉伸桿上行，迫使脹頭進入波紋管，將其波紋脹開并借助環氧樹脂緊貼于壞套管壁上。當活塞上行一個行程后停泵，上提鉆具，將活塞恢復到下死點，然后第二次加油壓，使活塞上行繼續脹管，如此反復進行、直至脹完為止。作業完畢后，起出全套工具。

2.7 套管錯斷井擠水泥修復

擠入一定容積的水泥漿，使水泥漿能上返到錯斷部位以上的環行空間，在水泥未凝固前就活動并對中套管，等水泥凝固后下錐形銑鞋，銑掉套管中凝固的水泥漿恢復套管內徑，試壓合格后油井即可恢復生產。

2.8 套管錯斷井套管補接法修復

將錯斷部位以上的套管撈出，修平不規則錯斷口，然后下帶有套管補接器的新套管，補接器上的一組單向卡瓦或一組雙向卡瓦就會牢牢地咬住套管外壁，補接器上的密封元件也與套管外壁實現了壓力密封，成為套管的一個永久部分。

2.9 套管錯斷井取、換套管工藝技術

利用套銑鉆頭、套銑筒、套銑方鉆桿等配套鉆具，在鉆壓、轉數和循環排量三參數合理匹配的情況下，以優質取套工作液造壁防塌，防噴、防卡、防斷脫以及組合切割，適時取套，找正等技術措施為保證，完成對套管外水泥帽、水泥環、巖壁及管外封隔器的分級套銑、鉆擴和磨銑，取出損壞部位及以上套管，下入新套管，通過與井內完好套管的補接或對扣，最后固井或不固井完井。

3 結論

將套管損壞機理研究、預防技術、修復技術三者緊密結合起來，才能使套管損壞得到控制，使井況惡化的狀況得到根本好轉，以達到改善開發效果的目的。地層出砂是引起套管損壞的主要原因，根據不同出砂形態下套管的受力分析與變形情況，易知套管的失穩破壞取決于2個因素：套管所受軸向力與空洞的高度。對于生產中的實際油井估算出套管的變形長度，計算出臨界壓力并與套管可能受到的軸向載荷相比，以判斷是否會發生失穩破壞。這些為套管的預防與修復措施也提供了理論依據。

套管損害的主要預防措施及效果，對于套管損壞井的修復，必須堅持“預防為主、防治并重”的原則，依據油、水井的不同油藏類型、不同地質條件、不同的開采方式，在深入研究套管損壞產生原因的基礎上，針對不同地質條件、不同套管損壞形式，有針對性地選擇修復方法和工具。因工程技術等人為因素導致的套管損壞，可以在工程設計以及新技術應用方面加大力度，盡可能降低人為因素導致的套管損壞情況發生。

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