套管變形井液壓整形技術(shù)研究與改進(jìn)

陳依南

摘要：針對(duì)第一代液壓整形技術(shù)在施工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了創(chuàng)新完善，并取得了較好效果。本文重點(diǎn)分析第一代液壓整形技術(shù)施工難點(diǎn)及研究改進(jìn)改進(jìn)措施，為以后類似新型工藝技術(shù)的完善提供一條可借鑒的途徑。

關(guān)鍵詞：套變井;整形;技術(shù)探討

引言

針對(duì)常規(guī)套管整形存在技術(shù)局限性，研發(fā)出第一代變徑滾壓套變井液壓整形技術(shù)。該技術(shù)利用液壓動(dòng)力源產(chǎn)生的巨大整形力，使多項(xiàng)組合成套的整形工具對(duì)油井套管縮徑變形處進(jìn)行修復(fù)，可以用小修代替大修作業(yè)，不但費(fèi)用低，而且對(duì)套管的損害較小。經(jīng)過(guò)應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)整形效果并不理想。本文將通過(guò)第一代套管變形井液壓整形技術(shù)難點(diǎn)分析以及第二代液壓整形技術(shù)工具工藝的完善來(lái)探討套變井整形技術(shù)的改進(jìn)。

1 第一代液壓整形實(shí)施情況、面臨問(wèn)題及難點(diǎn)分析

1.1面臨問(wèn)題分析：

（1）整形效率低;

（2）整形施工周期長(zhǎng)（平均六天以上）;

（3）作業(yè)費(fèi)用高;

（4）整形成功率較低。

1.2難點(diǎn)分析

1.2.1選井不合理的影響

隨著油水井開(kāi)發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)，套管變形嚴(yán)重彎曲或套管錯(cuò)斷井日益增多，當(dāng)選擇了這類井進(jìn)行施工時(shí)，即使整形管柱整形器部分能通過(guò)彎曲段，但增壓器由于自身較長(zhǎng)且外徑大也很難通過(guò)，致使工具無(wú)法下入預(yù)定整形位置。如曙1-38-624井，該井套管雙向縮徑（大徑148mm，小徑φ94mm），且套管存在一定彎曲，在施工中多次出現(xiàn)了增壓器遇阻的情況，雖然整形施工6次，但最終未能整形成功。

1.2.2技術(shù)自身原因

（1）整形器整形范圍有限。如Φ146mm整形器，整形最大外徑僅為Ф150mm，同一整形點(diǎn)往往需多次更換不同尺寸整形器，不但單井整形器耗量大（單井至少3個(gè)整形器），而且增加了管柱起下次數(shù)。

（2）整形器使用效率低。起下更換整形工具趟數(shù)多，整形占井時(shí)間長(zhǎng)。

（3）泄壓開(kāi)關(guān)易堵塞，造成整形施工時(shí)打不起壓。

1.2.3水罐車水質(zhì)臟

現(xiàn)場(chǎng)部分使用的水罐車在執(zhí)行完運(yùn)輸完其他泥漿、原油、化學(xué)藥劑后可能存在未徹底清洗罐，致使水質(zhì)臟，堵塞整形工具，尤其影響到整形器里滾珠的正常工作，降低了整形成功率。

1.2.4 現(xiàn)場(chǎng)操作人員不熟練

由于整形施工尚無(wú)固定作業(yè)隊(duì)伍配合施工，現(xiàn)場(chǎng)熟悉該類措施的技術(shù)人員較少，雖然施工前進(jìn)行了詳細(xì)的技術(shù)交底及技術(shù)指導(dǎo)，但部分人員對(duì)該技術(shù)的施工工藝和操作規(guī)程了解得還是不太透徹，增加了施工難度。

2第二代液壓整形技術(shù)應(yīng)用情況及經(jīng)驗(yàn)分析

2.1應(yīng)用情況

截至2014年，第二代整形技術(shù)已累計(jì)實(shí)施37井次，成功35井次，成功率94.5%，單井使用整形器1個(gè)，施工時(shí)間平均1個(gè)班次，整形后Φ152mm通井規(guī)均順利通過(guò)修復(fù)井段。

典型井：杜84-69-41井

該井654.28m處套管縮徑（長(zhǎng)軸φ150mm，短徑φ147mm），施工中下整形管柱底帶φ154mm整形器一個(gè)，用60 m³密度1g/cm³的80°C熱水，700型水泥車正打壓20MPa，反復(fù)上提下放兩次，接單根4根，整形至690.33m未阻;下φ152mm通井規(guī)至691.28m未阻，整形成功。

2.2研究完善經(jīng)驗(yàn)分析

2.2.1整形器的改進(jìn)措施

（1）將老式整形器外表面鑲嵌的變徑鋼球改進(jìn)成鼓形輥?zhàn)?。新型整形器主要由外表面鑲滿鼓形輥?zhàn)咏佑|套管變形處，與套變位置的接觸為面接觸;而老式整形器外表面變徑鋼球，與套變位置的接觸基本為點(diǎn)接觸，大大提高了整形效果。現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用證實(shí)，整形效果改善明顯。

（2）加大整形器前端錐形段長(zhǎng)度，由老式12cm增加到30cm，并在錐形段也分布鼓形輥?zhàn)?，?shí)現(xiàn)套變從Φ90㎜至Φ159㎜之間均可一次完成整形，整形器整形范圍更廣，提高了整形效率，縮短了施工周期。

（3）在新型整形器上增加了減震彈簧，在施工時(shí)起到了很好的緩沖作用，確保了整形過(guò)程的平穩(wěn)，也大大延長(zhǎng)了整形器的使用壽命。

2.2.2泄壓開(kāi)關(guān)的改進(jìn)

針對(duì)第一代泄壓開(kāi)關(guān)易堵塞，起出整形管柱前還需要投球打壓才能泄壓的情況，我們對(duì)泄壓開(kāi)關(guān)進(jìn)行了改進(jìn)，由投球打壓式改為上提下放式，徹底避免了該種情況的出現(xiàn)。

2.2.3增壓器的改進(jìn)

第一代液壓整形技術(shù)只配套了外徑為Φ146mm的增壓器，部分井施工時(shí)，整形器還未下到整形預(yù)定位置，增壓器已遇阻。為解決此問(wèn)題，在不影響增壓器性能的基礎(chǔ)上我們研制了Φ132mm的增壓器，擴(kuò)大了該技術(shù)應(yīng)用范圍。

2.2.4 注重施工細(xì)節(jié)

（1）確保整形施工水質(zhì)清潔。

（2）整形器所有配套工具在下井前進(jìn)行地面檢查，包括工具螺紋及滾珠等。

（3）加強(qiáng)整形施工前沖砂，打印等措施作業(yè)跟蹤，了解是否有管柱旋轉(zhuǎn)或其它異常情況的出現(xiàn)。

（4）加強(qiáng)整形工具下井前的論證，避免無(wú)效下入。

（5）加強(qiáng)技術(shù)監(jiān)督，整形時(shí)嚴(yán)格落實(shí)操作規(guī)程。

3效益分析

（1）減損方面：通過(guò)技術(shù)的改進(jìn)大大縮短施工周期，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用證實(shí)：與第一代相比，第二代液壓整形技術(shù)單井至少節(jié)省整形配套工具3-5套;減少起下整形管柱至少5趟;減少占井時(shí)間至少3天，另外，部分套損井采用第二代整形技術(shù)恢復(fù)了生產(chǎn)，避免了套變井轉(zhuǎn)為大修，效益顯著。

2）創(chuàng)收方面：通過(guò)研究改進(jìn)，擴(kuò)大了套變井整形技術(shù)應(yīng)用規(guī)模，創(chuàng)收能力顯著提高。

4 結(jié)論

套變井整形技術(shù)的研究與改進(jìn)取得了很好的效果，給我們以后類似工藝技術(shù)的完善提供了一定借鑒。目前的難點(diǎn)是遇到管柱旋轉(zhuǎn)等特殊套變井，尚不能進(jìn)行施工，還有待繼續(xù)探討

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：中油遼河油田分公司曙光采油廠工藝研究所）