套管通道修整工艺技术研究

吴鹏岩 吴鹏双

（1.辽宁省盘锦市曙光采油厂曙光工程技术处工程技术科，辽宁 盘锦124109 2.辽宁省盘锦市辽兴油气开发公司安全科安全监督站，辽宁 盘锦 124109）

1 套损的原因分析及类型

1.1 套管损坏的原因

1.1.1 地质因素

表1-1 地质因数损坏类型

1.1.2 工程因素

表1-2 工程因数损坏类型

1.2 管损坏的类型

1.2.1 径向凹陷变形

由于套管本身局部位置质量差，强度不够，固井质量差及在长期注采压差作用下，套管局部处产生缩径，使套管在横截面上呈内凹椭圆形。

1.2.2 套管腐蚀孔洞、破裂

由于地表浅层水的电化学反应长期作用在套管某一局部位置，或者由于螺纹不密封等长期影响，套管某一局部位置将会因腐蚀而穿孔，或因注采压差及作业施工压力过高而破损。腐蚀孔洞、破裂等情况多发生在油层顶部以上，特别是无水泥环固结井段往往造成井筒周围地面冒油、漏气，严重的还会造成地面塌陷。

2 套管技术状况检测

2.1 工程测井法

2.1.1 井径测井—套管变形检测

井径测井一般在压井状态下进行。可供选择的测井仪有八臂井径仪、三十六臂井径仪、四十臂井径仪、x-y井径仪、十臂过油管井径仪、陀螺方位井径仪等。2.1.2井温与续流量测井—套管漏失检测

检验套管漏失主要采用井温测井、连续流量计测井和磁测井仪。

2.2 机械法

2.2.1 机械法检测原理

机械法检测就是利用印模（包括铅模、胶膜、蜡膜等）对套管和鱼头状态及几何形状进行印证，以确定其具体形状和尺寸。

2.2.2 印模法检测适用范围

印模法检测适用于检测井下落鱼鱼顶的几何形状、尺寸和深度；套管变形、错断、破裂的损坏程度，深度位置的验证，以及在作业、修井施工过程中临时需要查明套管技术状况等。

3 套管整形

3.1 套管整形工具介绍

3.1.1 梨形胀管器结构与原理

胀管器工作面外部车有循环用水槽，水槽分直式和螺旋式两种。可根据变形井段变形形状和尺寸选用。胀管器的斜锥体前端锥角一般应大于30°,与挤胀力F和半锥角α/2成反比。当锥角小于25°时，大量现场经验证明胀管器锥体与套管接触部位易产生挤压粘连而发生卡钻事故。因此一般前端锥角大于30°。

胀管器工作面部分为锥体大端，当钻柱施加给胀管器工作面大端以P力时，其锥体大端与套管变形部位接触的瞬间所产生的侧向分力F直接作用挤胀、冲胀变形部位。钻柱施加给工具的P与钻柱质量、下放速度和下放距离、井内介质密度有关。

3.1.2 旋转震击式整形器结构与原理

基本结构由锤体（上接头）、整形头、钢球、整形头螺旋曲面等组成。旋转震击式整形器是仿造前苏联的修井工具而又优于其工具。此整形器可不用提放钻柱冲击，只需旋转钻柱而使工具产生向下的震击力，对套管变形部位有较好的保护。整形体内孔壁上有环形槽，装有钢球并被螺钉锁住而不外窜，钢球将锤体与整形头连为一体，锤体和整形头接触面有凸凹螺旋形凸轮曲线面配合，可以转动一次管柱（工具）发生三次震（敲）击。工具外面有三条螺旋形水槽，可以循环洗井。

3.2 套管整形的方法

3.2.1 胀管器使用方法、要求

套管变形井段深度、变形尺寸、形状等应清楚、准确；首次整形应选用大于变形尺寸2mm的胀管器；胀管工作管柱结构（自下而上）为：胀管器、安全接头、钻铤、钻杆柱；工具下至变形井段以上1-2m时，开泵循环工作液、洗井，记录钻柱悬重；下放钻柱、预探变形井段顶点。在钻柱方余长度上做记号。

3.2.2 铣锥原理及使用方法、要求

打铅印落实套损情况和状况；根据套损情况选择磨铣工具；管柱下至套损点以上2m开泵循环，旋转下放；遇阻后磨铣，钻压5-10KN；根据进尺情况及其它情况判断是否开窗。

4 套管加固

4.1 不密封式丢手加固操作方法

（1）用模拟筒进行模拟通井，在整形扩径的套损部位无夹持力，保证加固装置的顺利下入。

（2）下入加固装置至井下，使加固管位于套损井段正中。

（3）投球打压12-15MPa，使加固器卡瓦张开，紧紧咬住套管内壁，升压至20MPa，剪断销钉，起出丢手接头和投送管柱。

4.2 液压密封加固

4.2.1 液压密封加固原理

利用液压传递原理将地面泵车提供的压力，通过动力工具内的导压孔作用于其活塞上，活塞向上运动，缸体相对向下运动，产生两个大小相等、方向相反的作用力，推动上下胀头工作，将加固管两端的特制钢体挤贴到套管完好处，达到密封加固的目的。上提管柱拉断连接套，完成丢手工作。

4.2.2 液压密封加固操作方法

（1）模拟通井：下入φ118mm×3000m或φ114mm×8000m通径规模拟加固器通井，在整形扩径的套损部位无夹持力，保证加固装置的顺利下入。

（2）测井：对套损井段进行X—Y井径测井，根据测井曲线选择上下加固点和加固器。

（3）校深：用管柱将加固器送至加固井段后，进行磁性定位测井，校正加固点的位置。

（4）加固：清水打压缓慢升至13MPa，稳压10分钟进行密封加固并拉断丢手连接套。下放管柱，钻压至20-30KN，如管柱遇阻，证明丢手成功。

（5）试压：对加固井段进行试压，管柱结构为；油管+K344-95封隔器+油管+喷砂器+K344-95封隔器+尾管+丝堵，清水试压15MPa，稳压30分钟压力不降为合格。

结语

随着进入油田开发的中后期，套管通道修整工艺研究，作为油井大修主要手段之一必将大量采用，市场前景十分广阔。

[1]李占军，尹恕，许永华.井下作业技术论文集.第一版.北京：石油工业出版社，2004：157-158.

[2]崔德明.井下作业300例.第一版.东营：石油大学出版社，2002：266-268.