勝坨油田套損井原因分析及治理措施分析

摘要：隨著勝坨油田步入開(kāi)發(fā)后期，井筒狀況日益復(fù)雜，套損井呈現(xiàn)逐年上升趨勢(shì)。截至目前發(fā)現(xiàn)套損井2106口，占總井口數(shù)的42.01%，已接近半數(shù)。徹底廢棄井199口，因套管損壞廢棄井131口，占比65.83%。本文詳細(xì)分析了套損井類(lèi)型、損壞原因及套損井治理現(xiàn)狀，對(duì)進(jìn)一步做好套損井治理有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：勝坨油田;套損井;治理現(xiàn)狀;分析

1 套損井類(lèi)型

造成套管損壞的原因多種多樣，套管損壞的形狀和種類(lèi)也很多。按其損壞的程度和性質(zhì)套損井主要表現(xiàn)為彎曲、縮徑、套漏和錯(cuò)斷，其中多數(shù)套損井存在多處變形或多種套損形式共存。

1.1 封隔器驗(yàn)漏

井下作業(yè)常用的驗(yàn)漏方式有單封驗(yàn)漏和雙封驗(yàn)漏兩種。現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)常用雙水力壓差式封隔器驗(yàn)漏，主要由兩級(jí)K344封隔器和空心配水器等組成。按照如圖1所示工具連接順序?qū)Ⅱ?yàn)漏管柱下入預(yù)驗(yàn)漏井段，從油管內(nèi)正打壓，通過(guò)油管內(nèi)液體壓力變化情況判斷該井?dāng)嗍欠翊嬖诼┦АＨ粼噳悍€(wěn)定不降，證明該井段完好，若打不起壓力或壓力下降，證明該井段漏失。

1.2打鉛印驗(yàn)證

打印方式有軟打鉛印和硬打鉛印兩種，鉛模是井下作業(yè)施工中常用的一種檢測(cè)工具，可以靠其鉛的永久變形清楚的印出井內(nèi)套管內(nèi)徑變化情況等。依靠鉛的硬度小，塑性好的特點(diǎn)，在鉆壓作用下與落魚(yú)或變形套管接觸，產(chǎn)生塑性變形，從而間接反映出套管情況。

1.3薄壁管驗(yàn)證

薄壁管是檢測(cè)套管內(nèi)徑尺寸的常用工具，利用其剛度檢測(cè)套管內(nèi)徑的通過(guò)能力及變形情況。其操作方法是利用鋼絲繩或油管將套管通徑規(guī)連接下井管柱下入井內(nèi)，通徑規(guī)應(yīng)能順利通過(guò)，若遇阻則說(shuō)明井下套管有問(wèn)題。

1.4井徑測(cè)井驗(yàn)證

井徑測(cè)井主要有X—Y井徑、8臂、10臂、30臂、40臂等多種類(lèi)型，目前常用的為40臂測(cè)井，其測(cè)量原理即把套管內(nèi)徑的變化通過(guò)機(jī)械傳遞轉(zhuǎn)變?yōu)殡娢徊铑l率信號(hào)輸出，可以直觀的反應(yīng)井筒狀況。

2 套管損壞原因

2.1地質(zhì)因素

采出、注入水礦化度高，水質(zhì)差，結(jié)垢腐蝕嚴(yán)重。 勝坨油田斷層復(fù)雜（58條），斷層附近油水井易套損。地層壓降大，油層埋藏淺，膠結(jié)疏松等造成出砂加劇。出砂造成油層部位地層與套管外水泥環(huán)之間形成“空洞”， 上覆地層壓力作用在套管上，導(dǎo)致套管發(fā)生彎曲、變形、錯(cuò)斷。注汽引起的交變熱應(yīng)力引起套管損壞，在多輪次蒸汽吞吐采油過(guò)程中，套管承受高溫、高壓引起的交變熱應(yīng)力負(fù)荷影響。注蒸汽時(shí)，高溫引起套管熱脹伸長(zhǎng)，造成局部塑性變形;停注時(shí)套管收縮，引起塑性變形部位的結(jié)構(gòu)損傷。

1.2工程因素

前期投產(chǎn)井水泥返高不夠，平均返高844米，自由段套管易損壞。作業(yè)頻次高，單井平均年作業(yè)1.05次，頻繁座封、打撈、解卡、磨銑等損傷套管?chē)?yán)重。高排量電機(jī)電泵多，電纜擊穿頻繁，導(dǎo)致高流速?zèng)_刷腐蝕、損傷套管。管漏水井檢換不及時(shí)，環(huán)空注水導(dǎo)致套管腐蝕、損壞。

3 套損井治理措施

3.1輕微縮徑、變形套損井

銑錐磨銑。主要是針對(duì)套管輕微變形、在射孔段存在的射孔毛刺等影響工具下入的因素，可使用銑錐、銑棒通過(guò)加壓旋轉(zhuǎn)磨銑，磨銑時(shí)加壓不得超過(guò)30KN，對(duì)套管擴(kuò)徑磨銑時(shí)應(yīng)采取輕壓快轉(zhuǎn)的方法，直至通過(guò)設(shè)計(jì)磨銑井段;磨銑深度以上若有嚴(yán)重出砂層位，必須處理后再進(jìn)行磨銑施工。梨型銑錐：外徑從104-215mm不同規(guī)格。適合修復(fù)由于結(jié)垢、縮徑等原因引起的套管內(nèi)徑的減小。

機(jī)械整形。應(yīng)用梨形脹管器與鉆桿組合的整形管柱對(duì)變形或錯(cuò)斷部位套管進(jìn)行沖擊或脹管整形修復(fù)。利用鉆具傳遞轉(zhuǎn)盤(pán)扭動(dòng)力帶動(dòng)偏心輥?zhàn)诱纹鬓D(zhuǎn)動(dòng)，在一定鉆壓下，旋轉(zhuǎn)對(duì)變形部位的套管整形碾壓、擠脹，使變形部位的套管逐漸恢復(fù)到原徑向尺寸。旋轉(zhuǎn)碾壓法適用于套管變形井的整形復(fù)位。

爆炸整形。爆炸整形工藝技術(shù)是利用火藥燃爆瞬間產(chǎn)生的巨大能量，通過(guò)介質(zhì)的傳遞，將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能來(lái)克服套管的變形應(yīng)力和巖層的擠壓應(yīng)力。爆炸沖擊波速度達(dá)每秒3500—7500m，作用壓力可達(dá)1.23×103—1.55×104MPa，大大超過(guò)套管及套管外巖石的本身動(dòng)態(tài)屈服極限。它能對(duì)變形后井徑不小于70mm的套管進(jìn)行整形，使其通徑恢復(fù)生產(chǎn)要求。

液壓整形。液壓套管整形技術(shù)，在地面用高壓泵車(chē)向管柱內(nèi)加壓，地面液壓力經(jīng)增壓液缸增壓后，作用在液壓變徑滾壓整形器上，通過(guò)變徑脹壓頭將軸向推力轉(zhuǎn)化成徑向擴(kuò)張力，并向外擴(kuò)張，推動(dòng)滾珠對(duì)套管內(nèi)壁進(jìn)行滾壓，將套管內(nèi)壁滾壓回圓形狀態(tài)，使變形套管達(dá)到塑性變形，套管擴(kuò)徑。在完成1 次加壓膨脹后，地面泵卸壓，變徑脹頭收縮，滾珠收回，下放管柱，再重復(fù)上述過(guò)程，直到工具完全通過(guò)變形段為止（圖1）。

3.2套管破裂、套漏井

近年來(lái)創(chuàng)新攻關(guān)了貼堵工藝配套技術(shù)，將卡封層、套變段，結(jié)合油藏調(diào)整，實(shí)施簡(jiǎn)化井筒，為后續(xù)作業(yè)生產(chǎn)奠定良好的井筒環(huán)境。在套管與油管環(huán)空空間下入貼堵管，將水泥漿注入套管與貼堵管環(huán)空空間，構(gòu)筑水泥和貼堵管雙層封堵屏障，達(dá)到對(duì)卡封層、套損段的封堵。應(yīng)用貼堵可避免層間干擾，實(shí)現(xiàn)目地層的單層改造，延長(zhǎng)生產(chǎn)周期，簡(jiǎn)化井筒，降低作業(yè)工序及失效風(fēng)險(xiǎn)。

3.3嚴(yán)重套損井

磨銑打通道技術(shù)是以鉆井液作為循環(huán)液，采用高效組合鉆具對(duì)套損井段進(jìn)行磨銑打開(kāi)通道，以防井下坍塌和套管開(kāi)窗為主，為以后打撈落物、加固套管或補(bǔ)貼創(chuàng)造條件。?在成功打開(kāi)小通道以后，為了能夠保證小套管能夠順利下到補(bǔ)貼位置，下入小套管以前首先采用復(fù)合型銑錐對(duì)小通道進(jìn)行逐步擴(kuò)徑，為小套管的順利下到補(bǔ)貼位置打下良好的基礎(chǔ)。

3.4熱采大修井工具側(cè)出套管井

選擇修窗銑錐修整窗口后下鉆頭加深鉆進(jìn)至目的層再下小套管固井，可以在保留原井眼的前提下重新建立人工井底，可有效的對(duì)套損井進(jìn)行修復(fù)，延長(zhǎng)油水井使用壽命，提高單井最終采收率。

4 幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)

（1）在對(duì)套損點(diǎn)以上管柱進(jìn)行試壓前，一定要對(duì)座封位置進(jìn)行反復(fù)刮削，確保井筒與井壁的清潔，保證封隔器座封后的密封性。

（2）堅(jiān)持用多臂井徑儀測(cè)井徑和鉛模打印相結(jié)合，了解清楚井下套管損壞或變形的具體情況，為采取合理高效的修套方法提供可靠的根據(jù)。

（3）打通道技術(shù)是下小套管固井及貼堵的前提，而施工中風(fēng)險(xiǎn)較高，彎曲變形井在磨銑過(guò)程中容易發(fā)生開(kāi)窗事故，造成井下復(fù)雜情況甚至井的報(bào)廢，一定要考慮周全選擇合適的打通道方法，控制好循環(huán)液密度，鉆壓，轉(zhuǎn)速，排量等技術(shù)參數(shù)。

（4）下貼堵管，連接部位涂抹好密封脂，纏好密封膠帶，對(duì)管柱進(jìn)行試壓，壓降需符合標(biāo)準(zhǔn)，防止管柱或工具某部泄壓，達(dá)不到液力推動(dòng)膨脹頭上行脹套的目的。

（5）機(jī)械整形單次整形量小，整形效率低;容易發(fā)生二次事故。

作者簡(jiǎn)介：張興瑞，男，1966年8月出生，高級(jí)工人技師，從事油田開(kāi)發(fā)技術(shù)工作。

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