多級串聯(lián)液壓套變整形技術(shù)在高升油田的應(yīng)用

王樹強(qiáng)

摘 要：油水井套管起著支撐井壁，滿足油氣開采條件的作用。套管的損壞變形直接影響著油水井的正常生產(chǎn)，甚至導(dǎo)致油水井停產(chǎn)、報廢。高升油田應(yīng)用多級串聯(lián)液壓套變整形技術(shù)取得了較好的效果，其套變整形成功率達(dá)到80%以上，為油水井的后續(xù)生產(chǎn)提供了技術(shù)保障，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

關(guān)鍵詞：套管損壞；修復(fù)；縮徑；鉛??；套變

1 前言

高升油田油水井從地理位置上來講，處于十分復(fù)雜的復(fù)式油氣區(qū)內(nèi)，而且又存在著注汽、注水、火驅(qū)等多種開發(fā)方式，同時又是生產(chǎn)開發(fā)了40多年的老油田，套管損壞問題十分嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計，目前該油田共有各類油水井1300余口，套管變形損壞的有449口，套損井占總井?dāng)?shù)的1/3左右。截至2018年6月份，正在生產(chǎn)的油水井有745口，生產(chǎn)井中存在各類套管損壞的有250口，占生產(chǎn)井總數(shù)的1/3，帶病生產(chǎn)的問題嚴(yán)重，套損問題造成部分井生產(chǎn)層產(chǎn)能受限，潛力層無法動用，精細(xì)注水無法實(shí)現(xiàn)。據(jù)不完全統(tǒng)計，每年因套損井影響整個油田原油產(chǎn)量3.5萬噸，影響注水量12萬立方米，嚴(yán)重影響油水井的正常生產(chǎn)。

2 技術(shù)應(yīng)用

2.1 技術(shù)原理

多級串聯(lián)液壓套變整形技術(shù)主要由滑道提拉式泄壓器、液壓式錨定器組、多級串聯(lián)液壓推進(jìn)器、加長桿和輥柱整形器等設(shè)備構(gòu)成。當(dāng)整形器下放到套變位置時，套變點(diǎn)阻擋了整形器的下行，這時整形器及上部管柱的重量全部作用在套變點(diǎn)上，隨著油管內(nèi)注入水壓力的增加，液壓式錨定器上的錨爪伸出，座封在套管內(nèi)壁上，使整套管柱固定，當(dāng)壓力繼續(xù)增大，多級串聯(lián)液壓推進(jìn)器的三組活塞，形成疊加合力，作用在活塞桿上向下緩慢推出，進(jìn)而推動加長桿和輥柱整形器的中芯桿向下運(yùn)移，輥柱整形器外套不動，中芯桿向外擠壓輥柱，使整形器的外徑增大，當(dāng)擴(kuò)漲到最大直徑時，整形器隨著輥柱的滾動向下推進(jìn)，對套變點(diǎn)形成滾動擠壓，將套管縮徑修復(fù)，當(dāng)整形器移動最大行程后，上提管柱通過滑道提拉式泄壓器，使油管內(nèi)液體壓力釋放，液壓式錨定器的錨爪和整形器的輥柱復(fù)位，整體直徑恢復(fù)到初始狀態(tài)，完成一次整形，重新下放，即可對下一套變點(diǎn)修復(fù)。

2.2 套變修井選井條件

①套管經(jīng)過打鉛印，確定套變位置，準(zhǔn)確無誤定性為縮徑變形；②套管變形處無明顯S形彎、狗腿子形彎、無明顯措斷，保證整形工具不蹩勁能夠順利通過；③套變井段附近保證無異物，在套變部位以下有3-5米井段的空間無砂子、無落物，確保修井工具能夠可靠下到套變位置；④稠油井應(yīng)當(dāng)先洗井，將井內(nèi)死油沖出，避免管柱下井時遇阻；⑤套管縮徑變形處以上無如補(bǔ)貼管等小于套管內(nèi)徑的剛性異物。

2.3 主要技術(shù)參數(shù)

①總體外形長度：15000mm；②最大剛性外徑：Φ152mm；③最大工作壓力：40MPa（根據(jù)實(shí)際可增加或減?。?；④最大推進(jìn)力：150噸（根據(jù)實(shí)際情況可增加或減?。虎菔褂脺囟龋簃≤150℃；⑥套管修整后通徑：Φ154mm；⑦上聯(lián)接尺寸：mΦ89平式油管螺紋。

2.4 作業(yè)施工程序

①起出油井內(nèi)的生產(chǎn)或測試管柱；②井底有沉積砂時，需沖砂作業(yè)，將修井段以下3-5米內(nèi)的砂子沖凈，保證修井工具可靠下到位置；③下入修井工具：下入順序?yàn)椋?整形器、加長桿、多級串聯(lián)液壓推進(jìn)器、雙向開關(guān)、錨定器組、提拉式泄壓器、油管柱；④下入油管，下入要求與普通生產(chǎn)管柱相同。當(dāng)下端工具遇到套管變形部位后，管柱遇阻，說明整形器已經(jīng)接觸到了套變部位；⑤調(diào)整管柱長度，使管柱上端方便的與泵車水管接頭方便聯(lián)接；⑥將油管的上端與泵車水管接頭連接；⑦管柱上端由作業(yè)機(jī)吊住并適當(dāng)放松，避免管柱掉入井內(nèi)；⑧往油管內(nèi)注滿清水，緩慢加壓至20-30MPa，穩(wěn)壓3-5分鐘；⑨提拉管柱，打開泄壓開關(guān)，泄掉油管柱內(nèi)的水，再提拉管柱，關(guān)閉泄壓開關(guān)；⑩卸壓后管柱下落約500mm，則說明套變已經(jīng)修復(fù)了500mm；然后重復(fù)上述程序，一直將套變部位全部修整好為止，起出管柱和工具。

2.5 技術(shù)特點(diǎn)

多級串聯(lián)液壓套變整形技術(shù)是在總結(jié)了現(xiàn)有技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對幾種關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了革新，經(jīng)過多次修改設(shè)計、不斷完善和逐步改進(jìn)所完成。本技術(shù)從幾個方面具有重大的突破， 解決了數(shù)項(xiàng)關(guān)鍵性技術(shù)難題。

①對套管無損傷。套管修整過程緩慢，無明顯撞擊，不傷害套管，是其它方法所不能比擬的；②整形頭部可伸縮，修井尺寸大。本技術(shù)中在向下入管柱時，整形器的直徑為152mm（Φ177.8套管） ，遇到套變處整形時，整形器的直徑增大到Φ159 mm（壁厚9.19㎜）或直徑增大到Φ161 mm（壁厚8.05㎜），上提起出時整形器的直徑變小到152mm，直徑縮小7mm，經(jīng)過地面多次試驗(yàn)表明，套管回彈后，內(nèi)徑大于156 mm，因此可以可靠的將工具可靠取出；③整形動力富余量大。30-40MPa的壓力下，輸出動力可達(dá)到150噸以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于修整套變所需要的動力，具有比較高的可靠性和富余量；④小修隊(duì)伍干大修活。具體作業(yè)施工由小修作業(yè)隊(duì)實(shí)施，程序簡單，與一般小修作業(yè)方法基本相同，技術(shù)容易掌握；⑤作業(yè)施工程序簡單，修井時間短。修井時間短，正常情況下，一個作業(yè)班次即可完成。

3 現(xiàn)場應(yīng)用及效益評價

多級串聯(lián)液壓套變整形技術(shù)于2011年開始在高升油田應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計，截至2018年6月，高升油田應(yīng)用該技術(shù)實(shí)施套管整形158口井，其中整形成功的135口井，不成功的有23口井，成功率達(dá)到85.4%，與傳統(tǒng)的套變整形方式相比，成功率較高。該技術(shù)對于注汽、注水、撈油、點(diǎn)火等大直徑工具下不去的套變井實(shí)施整形，具有非常好的效果。該技術(shù)具有整形后通徑大、對套管無損傷、施工簡單等優(yōu)勢，套變井通過整形后，就可以進(jìn)行一系列生產(chǎn)措施，對油氣生產(chǎn)提供了非常大的幫助。