塔河油田套管懸掛器密封失效治理技術發展概述

張鵬

摘 要：套管懸掛器是采油氣井口的重要組成部件，起到懸掛套管和密封的重要作用，根據結構的不同，塔河油田常用套管懸掛器有W型、WE型。套管懸掛器在使用過程中時常因各種原因出現密封失效問題，無法保證井口使用安全，同時造成巨大經濟損失。通過不斷的管理和技術創新，經過多年的不斷研究和發展，塔河油田逐漸形成了一系列做法，能夠有效防止套管懸掛器密封失效和實現密封失效的有效治理，保證了井口完整性，保障了井控安全。

關鍵詞：塔河油田;懸掛器;治理;發展

1 前言

套管懸掛器是采油氣井口的重要組成部件，起到懸掛套管和密封的重要作用，根據結構的不同，塔河油田常用套管懸掛器有W型、WE型。套管懸掛器在使用過程中時常因各種原因出現密封失效問題，無法保證井口使用安全，經不完全統計，2014年至2018年，塔河油田作業工區新鉆井和采油廠措施井共發生套管懸掛器密封失效32井次，其中W型套管懸掛器13井次，占比40.6%;WE套管懸掛器19井次，占比59.4%，平均每年懸掛器失效約7井次。平均每年發生懸掛器密封失效事件井數占鉆井總數5%左右[1]，失效比例看似不高，但密封失效處理造成較大的成本投入和巨大井控風險。

經現場施工總結，新鉆井階段密封失效處理平均需時2天，單井額外投入成本約16萬元;采油階段密封失效需上修作業一次，單井額外投入成本約20萬元，造成較大經濟損失，同時，密封失效還可能造成油氣無控制外流，無法保證井筒完整性。巨大的經濟損失對工藝技術帶來了巨大挑戰，經過多年的不斷研究和發展，塔河油田逐漸形成了一系列做法對密封失效進行有效治理，保證了井口安全。

2 第一階段：W型淘汰、WE型推廣

W型套管懸掛器因其結構原因無法采用更換密封的方式對失效問題進行有效快捷治理，從2014年開始塔河油田逐漸淘汰該種懸掛器，全面推廣使用WE型套管懸掛器。詳細結構如下：W型套管懸掛器橡膠密封⑤位于卡瓦下部，當套管坐落后密封無法更換，WE型套管懸掛器橡膠密封⑤位于卡瓦上部，套管坐落后仍可從上部更換。從根源上解決了密封失效后無法治理的問題。

3 第二階段：輔助密封套使用及治理技術成型

（1）為有效預防WE型套管懸掛器密封失效，至2015年開始，在WE型套管懸掛器上部設計和安裝專用金屬密封套（僅7-5/8或7″兩種，9-7/8″因公差問題未設計密封套），雙重密封，更保險更可靠。

（2）W型套管懸掛器因其結構限制，無法采用常規更換密封的方式解決失效問題。采用在懸掛器上部安裝臨時加工的輔助密封套的方式解決。輔助密封套內通孔設計O型密封與套管外周配合實現密封，外周設計0型密封與套管頭內通孔配合實現密封，上部設計螺孔實現取送功能，當套管出現偏斜時，輔助密封套還可進行偏斜加工滿足安裝密封要求。

（3）懸掛器密封失效通用“終極治理”

因施工方案需要，可采用徹底更換套管頭和懸掛器的方式對失效問題進行“終極治理”，即“最后一招”。采用內撈矛上提套管，若懸掛器能隨套管上移，則直接更換原懸掛器;若上提套管至最大允許噸位懸掛器無法取出，則可采用切割套管頭的方式更換懸掛器和套管頭，

4 第三階段：螺釘防松裝置使用及密封失效新認識

2016年6月XX2和XX1-7H井連續兩井出現9-7/8″WE型套管懸掛器密封因螺釘松動問題失效，找到問題原因后設計并試驗螺釘防松裝置。2016年10月全面推廣使用套管懸掛器螺釘防松裝置，因7-5/8″套管懸掛器已推廣金屬密封套，防松裝置尺寸僅適用于9-7/8″和9-5/8″兩種套管懸掛器。

5 第四階段：防松裝置標準化配置

2016-2019年推進采油（氣）井口標準化建設，套管頭標準化建設作為其中重要組成部分，將套管懸掛器螺釘防松裝置納入標準化建設范圍，但僅限于9-7/8″套管懸掛器，7-5/8″套管懸掛器標準化中仍采用金屬密封套，2019年9月分公司開始按照標準化技術規格書采購物資。如如套管頭開始配套設計懸掛器螺釘防松裝置。

6 總結

（1）通過一系列的管理手段和技術手段，塔河油田目前已基本能夠有效防止套管懸掛器密封失效和實現密封失效的有效治理，保證了井口完整性，保障了井控安全。

（2）從W型套管懸掛器的淘汰到懸掛器螺釘防松裝置的推廣使用，是一個管理思路和技術革新的過程。通過對比國外懸掛器結構和密封方式，本文作者認為塔河油田懸掛器還有較大改進和借鑒的空間。如FMC套管懸掛器的“充滿式”設計（懸掛器頂面與法蘭面平齊）、CAMERON和WOM公司的分體式套管懸掛器和“充滿式”設計等。