無(wú)技套井淺層套管補(bǔ)接技術(shù)研究與應(yīng)用

陳金莉

【摘?要】隨著文留油田開(kāi)發(fā)時(shí)間的不斷延長(zhǎng)，受腐蝕、機(jī)械磨損、超期服役等因素的影響，套損井?dāng)?shù)量不斷增多，損壞狀況日趨復(fù)雜。其中文中油田部分無(wú)技術(shù)套管井在電化學(xué)腐蝕、地層應(yīng)力等因素的作用下，出現(xiàn)淺部油層套管錯(cuò)斷的情況。因此為解決無(wú)技套井取換淺層套管難題，2019年以來(lái)開(kāi)展了新型套管補(bǔ)接工藝技術(shù)研究與應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】工藝研究;技術(shù)應(yīng)用;套管

一、取得的主要技術(shù)創(chuàng)新成果

（一）鉛封注水泥套管補(bǔ)接器的研究

鉛封注水泥補(bǔ)接器由抓撈機(jī)構(gòu)和坐封機(jī)構(gòu)兩大部分組成。

1、抓撈機(jī)構(gòu)

抓撈機(jī)構(gòu)是一個(gè)螺旋卡瓦式打撈筒，它由上接頭、外筒、引鞋、卡瓦座、控制環(huán)及螺旋卡瓦等組成?？柯菪刁w與卡瓦座上的內(nèi)螺旋錐面良好貼合所產(chǎn)生的夾緊力，使齒尖咬入套管，抓住落魚(yú)。

抓撈機(jī)構(gòu)的作用是：牢牢抓住井下套管，將上部套管與井下套管連接起來(lái)。

2、座封機(jī)構(gòu)

座封機(jī)構(gòu)由隔套、鎖緊套、封環(huán)、鉛環(huán)等組成。

隔套下端面有鋒利刃口，與引鞋上端面注滿鉛的環(huán)形槽相對(duì)。鎖緊套的外螺紋與卡瓦座下端的內(nèi)螺紋相連，依次將三個(gè)封環(huán)鎖緊在卡瓦內(nèi)。

座封機(jī)構(gòu)的主要作用是：封隔井下套管內(nèi) 外的液體壓力，注水泥后封隔因上部的壓力減小而引起水泥返回通道，提高固井質(zhì)量。

3、工作原理

隨著旋轉(zhuǎn)下放的工具，慢慢進(jìn)入卡瓦。螺旋卡瓦內(nèi)徑略小于套管外徑，卡瓦外表面是左螺旋錐面，轉(zhuǎn)動(dòng)著卡瓦在摩擦力的作用下，處于松扣、脹大狀態(tài)。當(dāng)落魚(yú)全部進(jìn)入到卡瓦座的上臺(tái)肩時(shí)，上提管柱，螺旋卡瓦外徑緊坐在卡瓦座的小直徑錐面上，上提力在錐面上產(chǎn)生的垂直于此斜面的分力將落魚(yú)咬死，從而達(dá)到新舊管柱連接的目的。

（二）施工工藝研究

1、井控工藝研究

（1）壓井：往井筒內(nèi)注入一定密度的壓井液，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)井筒內(nèi)壓力和液面的變化趨勢(shì)，實(shí)時(shí)測(cè)量井內(nèi)油氣析出的數(shù)值變化。

（2）建立通道：加工運(yùn)用雙級(jí)引鞋工具，下入95/8〃+7〃+51/2〃雙級(jí)引鞋*2.24m+51/2〃套管，探到魚(yú)頂后旋轉(zhuǎn)拔魚(yú)，使魚(yú)頂成功進(jìn)入到引鞋內(nèi);再通過(guò)調(diào)整入井套管的長(zhǎng)度，使套管座掛于2FZ28-35防噴器全封閘板之下處，實(shí)現(xiàn)了井內(nèi)油層套管的初步聯(lián)接。

（3）封堵油層：下入無(wú)接箍（防止碰掛魚(yú)頂）注灰管柱，頂替完井內(nèi)的壓井液，保證井筒清潔，上提管柱進(jìn)行注灰，注50m實(shí)心灰塞，封堵下部油層。

2、補(bǔ)接工藝研究

（1）修魚(yú)：目的是清除和去除落魚(yú)外壁的臟物及毛邊，并恢復(fù)到應(yīng)有的尺寸，使落魚(yú)能順利的進(jìn)入套管補(bǔ)接器的內(nèi)腔。因套管環(huán)空大、魚(yú)頂偏靠井壁，修魚(yú)頭時(shí)，需下入雙級(jí)引鞋磨鞋、雙級(jí)內(nèi)齒銑鞋進(jìn)行了磨銑、修邊，輔助鉛模打印驗(yàn)證。

（2）補(bǔ)接工具的改進(jìn)：套管補(bǔ)接器總長(zhǎng)1.485m，外徑190mm，內(nèi)筒通徑142mm，引鞋長(zhǎng)度：0.25m。為了保證對(duì)接順利，在工具的引鞋處，加焊了一段的95/8〃套管引鞋，通過(guò)雙級(jí)引鞋的拔引，實(shí)現(xiàn)引魚(yú)、入魚(yú)的平穩(wěn)過(guò)度及有效扶正、居中。

（3）數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備：精準(zhǔn)掌握和控制工具的入魚(yú)數(shù)據(jù)是套管對(duì)接成功的關(guān)鍵，只有入魚(yú)距離達(dá)到設(shè)計(jì)位置，工具的功能才會(huì)得到最大的發(fā)揮。

（三）創(chuàng)新點(diǎn)

1、豐富了無(wú)技套井淺層套管錯(cuò)斷井治理工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)以小修代替大修施工，有效提高了修井成功率，降低了修井費(fèi)用。

2、設(shè)計(jì)加工了雙級(jí)引鞋磨鞋、雙級(jí)內(nèi)齒銑鞋等工具，解決了修魚(yú)時(shí)工具不居中、不平穩(wěn)的問(wèn)題。

3、對(duì)套管補(bǔ)接器進(jìn)行了改進(jìn)，通過(guò)在工具的引鞋處，加焊了一段的95/8〃套管引鞋，實(shí)現(xiàn)引魚(yú)、入魚(yú)的平穩(wěn)過(guò)度及有效扶正、居中。

二、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果分析

（一）典型井例分析

文65-73井

該井于1989年完井，下兩層套管，表套下深226.59m，油套水泥返高1388m，無(wú)技術(shù)套管。2018.10月上作業(yè)時(shí)發(fā)現(xiàn)該井油層套管自近井口第5根斷脫，后割表層套管環(huán)形鋼板，起出井內(nèi)斷脫套管，落實(shí)斷脫口情況。檢查帶出第6根套管接箍，接箍?jī)?nèi)有公扣，絲扣根部斷，魚(yú)頂為套管本體。

施工過(guò)程

2019年8月16日：下入Φ190mm鉛封注水泥套管補(bǔ)接器*2.24m+139.7mm套管5根、短節(jié)2根，上提鉆具負(fù)荷20KN↗300KN對(duì)接成功后，對(duì)套管進(jìn)行了預(yù)試壓8MPa，為了保證工具的長(zhǎng)期密封功能，進(jìn)行了注水泥施工。8月20日：用相對(duì)密度1.03的地層水1m3對(duì)井筒打壓15MPa，穩(wěn)壓30 min壓力降0.2Mpa合格。

（二）經(jīng)濟(jì)效益分析

1、總投入：108.4 萬(wàn)元

材料費(fèi)用：2.4萬(wàn)元

作業(yè)勞務(wù)費(fèi)用：106萬(wàn)元

2、總產(chǎn)出：59.6萬(wàn)元

（1）、以增油 87.5噸計(jì)算，原油價(jià)格按3393元/噸計(jì)，創(chuàng)產(chǎn)值：87.5*3393=29.6萬(wàn)元;

（2）、避免上大修作業(yè)1井次，節(jié)約修井費(fèi)用30萬(wàn)元;

（3）按照大修費(fèi)用三年分?jǐn)傆?jì)算，當(dāng)年投入產(chǎn)出比：108.4/3：59.6=1：1.6。

結(jié)束語(yǔ)

鉛封注水泥套管補(bǔ)接器的應(yīng)用首次嘗試了將套管“置換”轉(zhuǎn)換為“補(bǔ)接”的修復(fù)工藝，不但滿足了生產(chǎn)開(kāi)發(fā)的需求，而且還能恢復(fù)原井的一切機(jī)械性能和技術(shù)指標(biāo)。在套管補(bǔ)接技術(shù)上的成功，實(shí)現(xiàn)了小修代替大修完成錯(cuò)斷套管的修復(fù)，大大節(jié)約了修井成本，豐富完善了無(wú)技套井淺層錯(cuò)斷的套管修復(fù)工藝，為此類事故井的井況修復(fù)提供了借鑒與支撐。

參考文獻(xiàn)：

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[2]劉雪光，宮艷紅，喬志學(xué)，等.油層套管上竄治理新技術(shù)試驗(yàn)與推廣[J].石油石化節(jié)能.2020，（1）.6-9

（作者單位：中原油田石油工程技術(shù)研究院）