蒸汽驅(qū)套管錯(cuò)斷井加固工藝技術(shù)研究

【摘? 要】本文以歡喜嶺油田齊40塊為研究對(duì)象，在對(duì)大量現(xiàn)場(chǎng)套損資料分析的基礎(chǔ)上，對(duì)套管修復(fù)影響因素進(jìn)行了研究，總結(jié)出套損方位定向技術(shù)、連續(xù)高效套銑技術(shù)、準(zhǔn)確定位倒扣技術(shù)、套管自動(dòng)對(duì)扣技術(shù)等作業(yè)新技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】汽驅(qū);套損;修復(fù)

隨著歡喜嶺油田的持續(xù)開(kāi)發(fā)，套管損壞越來(lái)越嚴(yán)重，稠油熱采油藏尤其突出。套管損壞破壞油田開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)，降低油田開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)效益。一方面，油井停產(chǎn)影響產(chǎn)量;另一方面套管損壞影響儲(chǔ)量控制程度，導(dǎo)致油田開(kāi)發(fā)水平下降。由于汽驅(qū)井的套管損壞最常見(jiàn)的類(lèi)型是錯(cuò)斷，一直以來(lái)施工的成功率很低，在工具、技術(shù)和工藝等方面還存在嚴(yán)重的技術(shù)瓶頸，所以，汽驅(qū)井復(fù)合套管加固工藝技術(shù)成為我們研究的課題。

1 熱采井套損現(xiàn)狀

截止2018年底，齊40塊采油井總井?dāng)?shù)733口，套變井243口，占采油井總井?dāng)?shù)的33%，占采油井開(kāi)井總數(shù)的42%;注汽井總井?dāng)?shù)174口，套變井16口，占注汽井總井?dāng)?shù)9%（表1）。需要說(shuō)明的是，15口套損注汽井均為更換注汽管柱時(shí)發(fā)現(xiàn)的分層注汽井，損害比率幾乎100%，其余分層注汽井注汽長(zhǎng)達(dá)10年，已無(wú)法正常作業(yè)，估計(jì)井下套管?chē)?yán)重?fù)p壞。

通過(guò)對(duì)2015年以來(lái)送修的213口套損井的情況進(jìn)行研究分析發(fā)現(xiàn)：一是齊40塊套管損害的情形有縮徑、變形和錯(cuò)段，主要是縮徑為主，套管發(fā)生縮徑油井146口，套變井41口，錯(cuò)段及落物井各10口，其他類(lèi)型6口。其中，套管縮徑、套變和錯(cuò)段的比率達(dá)到92%以上（套管縮徑比率高達(dá)68%）。二是套管損害部位主要分布在射孔井段和射孔段以上的泥砂巖地層，套損發(fā)生在生產(chǎn)井段的148口，上覆地層段36口，下伏地層段21口，分別占總套損井的69%、17%和10%。

2 套損修復(fù)工藝技術(shù)制約因素

汽驅(qū)井套管損壞的類(lèi)型是變形、錯(cuò)斷和彎曲，大修井以錯(cuò)斷為主要表現(xiàn)形式。套團(tuán)錯(cuò)段井傳統(tǒng)采取脹管、補(bǔ)貼、磨銑等形式，其特點(diǎn)是成功率低，且再損壞幾率很高。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐證明，采用傳統(tǒng)的磨銑修復(fù)套管的成功率只有10%左右，主要的制約因素有磨銑蹩鉆、磨銑開(kāi)窗、磨銑無(wú)進(jìn)尺、找錯(cuò)井眼、找井眼引管磨斷等。

3 汽驅(qū)井復(fù)合套管加固新工藝

原汽驅(qū)井復(fù)合套管加固的工序：打印、驗(yàn)竄、磨銑擴(kuò)大通道、下套管、固井、鉆灰塞、通井完井。在原工序中增加填砂、下引眼防側(cè)開(kāi)器及擠灰工序，用以保護(hù)油層、防止側(cè)開(kāi)窗、提高了磨銑擴(kuò)通道的效率，增加了施工成功率。

3.1 套損方位定向技術(shù)

羅盤(pán)定位法：沖洗完魚(yú)頂后，下放鉆柱加壓打印（大鉤轉(zhuǎn)動(dòng)鎖死），慢慢上提，使鉆柱不旋轉(zhuǎn)，起出鉛印時(shí)根據(jù)羅盤(pán)可以確定套管錯(cuò)斷的方位，該方法適用于井深較淺直井中使用。

引眼防側(cè)開(kāi)器定位方法：主要采取引眼防側(cè)開(kāi)器+定位接頭+無(wú)磁鉆桿+鉆桿鉆柱組合。鉆柱下到魚(yú)頂2米左右，使用隨鉆技術(shù)，根據(jù)打印確定的方位旋轉(zhuǎn)鉆柱進(jìn)行調(diào)整方位，同時(shí)還可以修正打印確定的方位誤差。

3.2 連續(xù)高效套銑技術(shù)

套銑專(zhuān)用工具與常規(guī)套銑頭對(duì)比，內(nèi)腔設(shè)計(jì)成喇叭口、采用點(diǎn)接觸結(jié)構(gòu)，降低了摩擦力，自動(dòng)引入套損點(diǎn)下部套管;刀體上鑲嵌滾珠自由轉(zhuǎn)動(dòng)，套銑點(diǎn)接觸，減小接觸面積，防止切削套管節(jié)箍和彎曲井段的套管，造成魚(yú)頂丟失和增加鉆速。

工具中引入引眼防側(cè)開(kāi)器，使用隨鉆技術(shù)，根據(jù)打印確定的方位旋轉(zhuǎn)鉆柱進(jìn)行調(diào)整方位，使引管套進(jìn)入大直徑套管內(nèi)，固定套管又封堵了套管通道無(wú)法下引管，防止磨銑時(shí)側(cè)開(kāi)窗。

3.3 準(zhǔn)確定位倒扣技術(shù)

受套管的重量、摩擦力、絲扣松緊度、外壁附著物和浮力等因素影響，倒扣深度無(wú)法實(shí)際確定。

準(zhǔn)確定位倒扣技術(shù)將套管開(kāi)扣點(diǎn)限制在設(shè)計(jì)深度范圍內(nèi)，通過(guò)下入雙錨定器管柱卡住油層套管并承受反扭矩，確保了油層套管卸扣時(shí)定點(diǎn)取套以下的套管自身不會(huì)發(fā)生卸扣，分一次（或幾次）完成取套作業(yè)，可提高取套一次成功率，縮短工期。

3.4 套管自動(dòng)對(duì)扣技術(shù)

套管內(nèi)剛性滿眼扶正技術(shù)，對(duì)扣點(diǎn)上下20m加入大直徑鉆鋌扶正，新舊套管自動(dòng)對(duì)中，自動(dòng)對(duì)扣。套管自動(dòng)對(duì)中，防止對(duì)不上扣、偏扣。

套管外對(duì)扣引鞋技術(shù)，在對(duì)扣套管公扣端加裝套筒，套筒前端加工成引鞋。套筒在鉆具下放過(guò)程中有效保護(hù)套管末端公扣，引鞋端在對(duì)扣時(shí)起外扶正作用。將新套管引入內(nèi)扶正鉆鋌扶正，同時(shí)具有保護(hù)套管絲扣作用。

套管絲扣端阻扣環(huán)技術(shù)，在套管絲扣末端等圓周焊接3個(gè)三角形環(huán)，一邊對(duì)絲扣，另兩邊焊接，絲扣上滿后舊套管節(jié)箍自動(dòng)頂?shù)饺黔h(huán)的一邊，防止造扣。

受井斜、井眼尺寸影響，對(duì)不上扣直接導(dǎo)致取換套失敗、偏扣導(dǎo)致套管不密封試壓不合格、造扣導(dǎo)致新套管擼扣連接失敗。套管至魚(yú)頂以上10m時(shí)，緩慢下放管柱沖銑魚(yú)頂，壓力升高立刻停泵，緩慢正轉(zhuǎn)管柱，觀察懸重變化，旋轉(zhuǎn)一圈觀看是否有反勁，有反勁反轉(zhuǎn)管柱，退下管柱重新對(duì)扣。無(wú)反勁時(shí)繼續(xù)正轉(zhuǎn)管柱，直至將扣上滿上緊。上提管柱查看是否對(duì)接牢固，試壓合格則對(duì)扣成功。

4 應(yīng)用效果分析

2017年以來(lái)，復(fù)合套管加固實(shí)施56口，成功49口，成功率達(dá)到87%。取換套成功率由60%增加到86%;施工周期由42天/井減少到26天/井;套銑長(zhǎng)度由17m/次增加到51m/次;倒扣長(zhǎng)度由28m/次增加到48m/次;單井對(duì)扣由3次/口減少到1.2次/口井。

5 結(jié)論與建議

利用滾珠防切套銑技術(shù)、準(zhǔn)確定位倒扣技術(shù)、套管自動(dòng)對(duì)扣技術(shù)、補(bǔ)貼套管井不打通道取換套技術(shù)、換井底井小套管上部取換套技術(shù)、換井底井小套管加長(zhǎng)技術(shù)。解決了切削套管節(jié)箍和彎曲井段的套管、套管開(kāi)扣點(diǎn)不確定、套管對(duì)扣偏扣造扣、補(bǔ)貼套管磨銑落井、換井底井重合小套管損壞、換井底井懸掛器上部套管損壞等技術(shù)難題。同時(shí)填補(bǔ)了非常規(guī)井眼取換套技術(shù)空白。提高了各種情況下取換套的施工效率，縮短了取換套施工周期。該項(xiàng)技術(shù)可推廣到長(zhǎng)慶油田、青海油田，應(yīng)用前景非常廣闊。

作者簡(jiǎn)介：

郝麗偉，女，1983年生，工程師，2007年畢業(yè)于長(zhǎng)江大學(xué)地球化學(xué)系，現(xiàn)從事科技管理工作。

（作者單位：遼河油田公司歡喜嶺采油廠）