海上油田井口套管滲漏的隱患治理

王銘韜 韓聯(lián)合 秦立民 譚俊瀟 韓照陽

1. 中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司 天津 300459

2. 中海石油（中國）有限公司天津分公司 天津 300459

1 背景

隨著井筒使用時間的延長，井下及井口套管受到的腐蝕情況也在不斷加強(qiáng)，期間進(jìn)行的增產(chǎn)措施，如酸化等，進(jìn)一步加強(qiáng)了對套管的腐蝕。目前部分井筒由于套管腐蝕穿孔，導(dǎo)致井屏障失效，井內(nèi)流體通過套管外部上返至井口，影響了正常生產(chǎn)，帶來了嚴(yán)重的安全、環(huán)保隱患。

目前套管腐蝕井存在于投產(chǎn)時間較早的生產(chǎn)平臺，這些平臺存在設(shè)備能力不足：鉆機(jī)提升能力有限，泥漿泵排量及泥漿池容量受限，現(xiàn)場吊車噸位有限。平臺甲板空間有限：平臺甲板空間小，大型的設(shè)備難以擺放。若使用鉆井船作業(yè)，需要進(jìn)行前期修井機(jī)搬遷，鉆井船拖航，單井綜合成本高的特點(diǎn)。

2 技術(shù)內(nèi)容

以渤海油田某井套管腐蝕滲漏隱患治理作業(yè)為例，治理的主體技術(shù)思路（見圖1）：下入臨時封井管柱，回接9-5/8”套管至井口，對9-5/8”套管與13-3/8”套管之間，20”隔水套管與13-3/8”套管之間進(jìn)行固井作業(yè)，對井口13-3/8”雙公套管外部采用定制工裝+堵劑進(jìn)行封堵，更換新油管四通，鉆塞，起出臨時封井管柱，最后下入注水管柱。如下：

圖1 治理主體思路

2.1 井口雙公套管滲漏的處理

該井井口13-3/8”雙公套管由于長時間使用，內(nèi)外腐蝕的共同作用下，導(dǎo)致絲扣腐蝕存在滲漏，如果采用更換雙公套管的處理思路，1）腐蝕套管存在卸扣困難的問題；2）卸扣時的用力不均可能會對原套管母扣端絲扣造成破壞，無法滿足重新連接雙公套管的要求，導(dǎo)致作業(yè)過程的復(fù)雜化。為了避免此類風(fēng)險，經(jīng)過分析，采用了井口定制工裝+熱固橡塑樹脂堵漏劑進(jìn)行井口封堵（如圖2），該方法可以避免強(qiáng)行更換雙公套管帶來的風(fēng)險，外部加裝工裝可以使作業(yè)簡單化，也不需要單獨(dú)占用作業(yè)時間。

圖2 井口堵漏工裝

熱固橡塑樹脂堵漏劑：不含任何固相顆粒物，不溶于水、不溶于油。體系凝固前，可進(jìn)入地層大孔道或微裂縫，不受地層條件降解；固化后，長期不變形，不失效。封堵強(qiáng)度在150℃大于69MPa。

2.2 固井材料的選擇

由于生產(chǎn)平臺的甲板空間有限，在平臺上配置常規(guī)水泥進(jìn)行固井作業(yè)，所需大型設(shè)備較多，如：固井泵、灰罐、批混撬，加上作業(yè)所需的工具箱、管線框、藥劑等物料，無法全部擺放，導(dǎo)致在平臺上進(jìn)行水泥固井的方案無法實(shí)施。計劃使用拖輪固井，但是由于作業(yè)船舶入籍限制，無法短時間內(nèi)完成入籍，更改固井材料為MSPT微膨堵劑，通過計算，使用MSPT堵劑所需要的作業(yè)設(shè)備及堵漏期間配置的工作液和堵劑較少，滿足了在生產(chǎn)平臺進(jìn)行混配、固井作業(yè)的要求。實(shí)際作業(yè)中，現(xiàn)場采用2臺攪拌設(shè)備，套管內(nèi)采用正循環(huán)的方式頂替堵劑，通過環(huán)空套管頭預(yù)留返漿口，通過測量返漿液狀態(tài)及密度，確認(rèn)9-5/8”套管與13-3/8”套管之間，20”隔水套管與13-3/8”套管之間充滿堵劑，關(guān)井侯凝，完成固井作業(yè)。

MSPT堵劑微膨堵劑[1]：進(jìn)入封堵層后，能夠通過特殊的機(jī)制，快速形成互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，有效地滯留在封堵層內(nèi)，不返吐。封堵強(qiáng)度在38～41MPa，自身具有5%一定的膨脹性，推薦候凝時間80h。

2.3 尾管掛的回接

原井尾管掛由于無相關(guān)資料，無法確定尾管掛內(nèi)詳細(xì)結(jié)構(gòu)，通過落實(shí)相關(guān)資源，沒有配套回接工具。若使用雙密封套管補(bǔ)接器，需要將尾管掛及部分9-5/8”套管磨掉，再使用該工具進(jìn)行回接。此方案需要工序復(fù)雜，磨銑作業(yè)前針對該井情況，還需要加工特殊作業(yè)井口滿足工作液返出導(dǎo)流的條件，由于平臺的泥漿池位置及容量有限，保證工作液的合理循環(huán)，現(xiàn)場設(shè)備無法滿足。且根據(jù)作業(yè)經(jīng)驗，尾管掛強(qiáng)度較高，磨銑難度大，長期單點(diǎn)對套管進(jìn)行磨銑，磨鞋磨偏套管的感覺很大，若磨偏，則發(fā)生較大的工程事故，此方案前期準(zhǔn)備多，作業(yè)風(fēng)險大，經(jīng)評估放棄此方案?？紤]到回接工具的作用：1）滿足套管的下入，2）滿足固井堵劑循環(huán)的通道，3）滿足后期完井工具的起下。綜合作業(yè)情況的考慮，最終使用加工的回接罩筒（見圖3）進(jìn)行回接，該工具整體結(jié)構(gòu)簡單，現(xiàn)場操作方便，加工扣型滿足與現(xiàn)場套管保持一致，下入井內(nèi)到位后，探尾管掛后上提至上提懸重，進(jìn)行對接固井，鉆塞后再利用銑鞋進(jìn)行模擬通井，此方案簡單易行，滿足固井及后續(xù)完井工具的起下。

圖3 回接罩筒

2.4 原產(chǎn)層的臨時封堵

作業(yè)時需要對井口進(jìn)行重新安裝，更換油管四通，這就要先對原產(chǎn)層進(jìn)行臨時封堵，確?，F(xiàn)場的作業(yè)安全。常規(guī)進(jìn)行臨時封堵井筒，有多種方法：（1）使用可鉆橋塞，此方案優(yōu)點(diǎn)在于后期直接使用鉆臺磨掉橋塞，無需進(jìn)行打撈，規(guī)避了打撈的風(fēng)險，但是在該井情況是封堵位置以下防砂段后期還需要使用，可鉆橋塞鉆過之后，會留下套筒，這個套筒留在井里，會影響后期完井管柱的下入，此方案放棄。（2）使用RTTS封隔器+風(fēng)暴閥的封堵方案，這個方案也經(jīng)過成熟的使用，但是整體作業(yè)費(fèi)用較高。（3）使用盲堵+Y445封隔器[2]（見圖4）進(jìn)行封堵。下入封堵管柱，對封隔器進(jìn)行填砂處理，后期打撈前，先沖砂，滿足封隔器的打撈條件，再下入可退式撈矛進(jìn)行打撈，此方案有過多口井的使用經(jīng)驗，工具現(xiàn)場操作簡單，使用成本較低，最終采用此方案。

圖4 Y445封隔器

3 現(xiàn)場應(yīng)用

A井2000年作為水源井投產(chǎn)，2009年轉(zhuǎn)為污水回注井，由于開發(fā)初期計劃下入大尺寸的電泵機(jī)組，井身結(jié)構(gòu)13-3/8”×N80 641.45m+9-5/8”×N80 1804.38m，9-5/8”套管未回坐井口，選擇了下入尾管掛懸掛至13-3/8”套管上。該井在污水回注期間多次進(jìn)行籠統(tǒng)酸化作業(yè)，2022年發(fā)現(xiàn)20”與13-3/8”套管環(huán)空出現(xiàn)漏水情況且13-3/8”雙公套管存在滲漏（見圖5）。

圖5 A井腐蝕情況圖

在2022年進(jìn)行了A井的隱患治理作業(yè)：下入Y445封隔器臨時封井管柱，回接9-5/8”套管至井口，對9-5/8”套管與13-3/8”套管之間，20”隔水套管與13-3/8”套管之間進(jìn)行MSPT堵劑固井作業(yè)，井口13-3/8”雙公套管外部采用定制工裝+熱固橡塑樹脂堵劑進(jìn)行封堵，更換新油管四通，鉆塞結(jié)束后試壓合格，起出臨時封井管柱，最后下入注水管柱。12月10日恢復(fù)回注污水4300m3/d后，井口觀察無滲漏現(xiàn)象，套壓為0，順利完成該井作業(yè)，解決了該井的隱患，恢復(fù)了該井的井筒完整性。

4 結(jié)束語

常規(guī)堵劑需要出現(xiàn)漏失才能進(jìn)行堵漏，碰到微滲漏點(diǎn)則無法實(shí)施，熱固橡塑樹脂堵漏劑填補(bǔ)了此類空白，為微滲漏點(diǎn)的堵漏作業(yè)提供了思路。

MSPT堵劑的配置相對傳統(tǒng)水泥方便、簡潔，所需作業(yè)設(shè)備較少，可以在生產(chǎn)平臺進(jìn)行操作，能有效應(yīng)用于管外串、封堵水層、套損堵漏等作業(yè)。

和A井類似的井身結(jié)構(gòu)的井在渤海油田還有多口，目前這些井也在承擔(dān)著大量的污水回注任務(wù)，未來發(fā)生套管腐蝕滲漏的可能性更大，可以有計劃地提前治理，防患于未然。

通過此次使用修井機(jī)完成此類型的套管堵漏隱患治理的作業(yè)，為后續(xù)多層套管組合，中心技術(shù)套管未到井口的井的套管堵漏治理具有參考意義，包括井口、井下堵漏劑的選擇，套管回接工具的選擇，現(xiàn)場施工的具體操作等等，隨著生產(chǎn)時間的延長，應(yīng)用井次會更多，相比常規(guī)鉆井船作業(yè)，單井節(jié)省約1000萬元作業(yè)費(fèi)用。