蒸汽驱套管错断井加固工艺技术研究

【摘  要】本文以欢喜岭油田齐40块为研究对象，在对大量现场套损资料分析的基础上，对套管修复影响因素进行了研究，总结出套损方位定向技术、连续高效套铣技术、准确定位倒扣技术、套管自动对扣技术等作业新技术。

【关键词】汽驱;套损;修复

随着欢喜岭油田的持续开发，套管损坏越来越严重，稠油热采油藏尤其突出。套管损坏破坏油田开发基础，降低油田开发经济效益。一方面，油井停产影响产量;另一方面套管损坏影响储量控制程度，导致油田开发水平下降。由于汽驱井的套管损坏最常见的类型是错断，一直以来施工的成功率很低，在工具、技术和工艺等方面还存在严重的技术瓶颈，所以，汽驱井复合套管加固工艺技术成为我们研究的课题。

1 热采井套损现状

截止2018年底，齐40块采油井总井数733口，套变井243口，占采油井总井数的33%，占采油井开井总数的42%;注汽井总井数174口，套变井16口，占注汽井总井数9%（表1）。需要说明的是，15口套损注汽井均为更换注汽管柱时发现的分层注汽井，损害比率几乎100%，其余分层注汽井注汽长达10年，已无法正常作业，估计井下套管严重损坏。

通过对2015年以来送修的213口套损井的情况进行研究分析发现：一是齐40块套管损害的情形有缩径、变形和错段，主要是缩径为主，套管发生缩径油井146口，套变井41口，错段及落物井各10口，其他类型6口。其中，套管缩径、套变和错段的比率达到92%以上（套管缩径比率高达68%）。二是套管损害部位主要分布在射孔井段和射孔段以上的泥砂岩地层，套损发生在生产井段的148口，上覆地层段36口，下伏地层段21口，分别占总套损井的69%、17%和10%。

2 套损修复工艺技术制约因素

汽驱井套管损坏的类型是变形、错断和弯曲，大修井以错断为主要表现形式。套团错段井传统采取胀管、补贴、磨铣等形式，其特点是成功率低，且再损坏几率很高。现场实践证明，采用传统的磨铣修复套管的成功率只有10%左右，主要的制约因素有磨铣蹩钻、磨铣开窗、磨铣无进尺、找错井眼、找井眼引管磨断等。

3 汽驱井复合套管加固新工艺

原汽驱井复合套管加固的工序：打印、验窜、磨铣扩大通道、下套管、固井、钻灰塞、通井完井。在原工序中增加填砂、下引眼防侧开器及挤灰工序，用以保护油层、防止侧开窗、提高了磨铣扩通道的效率，增加了施工成功率。

3.1 套损方位定向技术

罗盘定位法：冲洗完鱼顶后，下放钻柱加压打印（大钩转动锁死），慢慢上提，使钻柱不旋转，起出铅印时根据罗盘可以确定套管错断的方位，该方法适用于井深较浅直井中使用。

引眼防侧开器定位方法：主要采取引眼防侧开器+定位接头+无磁钻杆+钻杆钻柱组合。钻柱下到鱼顶2米左右，使用随钻技术，根据打印确定的方位旋转钻柱进行调整方位，同时还可以修正打印确定的方位误差。

3.2 连续高效套铣技术

套铣专用工具与常规套铣头对比，内腔设计成喇叭口、采用点接触结构，降低了摩擦力，自动引入套损点下部套管;刀体上镶嵌滚珠自由转动，套铣点接触，减小接触面积，防止切削套管节箍和弯曲井段的套管，造成鱼顶丢失和增加钻速。

工具中引入引眼防侧开器，使用随钻技术，根据打印确定的方位旋转钻柱进行调整方位，使引管套进入大直径套管内，固定套管又封堵了套管通道无法下引管，防止磨铣时侧开窗。

3.3 准确定位倒扣技术

受套管的重量、摩擦力、丝扣松紧度、外壁附着物和浮力等因素影响，倒扣深度无法实际确定。

准确定位倒扣技术将套管开扣点限制在设计深度范围内，通过下入双锚定器管柱卡住油层套管并承受反扭矩，确保了油层套管卸扣时定点取套以下的套管自身不会发生卸扣，分一次（或几次）完成取套作业，可提高取套一次成功率，缩短工期。

3.4 套管自动对扣技术

套管内刚性满眼扶正技术，对扣点上下20m加入大直径钻铤扶正，新旧套管自动对中，自动对扣。套管自动对中，防止对不上扣、偏扣。

套管外对扣引鞋技术，在对扣套管公扣端加装套筒，套筒前端加工成引鞋。套筒在钻具下放过程中有效保护套管末端公扣，引鞋端在对扣时起外扶正作用。将新套管引入内扶正钻铤扶正，同时具有保护套管丝扣作用。

套管丝扣端阻扣环技术，在套管丝扣末端等圆周焊接3个三角形环，一边对丝扣，另两边焊接，丝扣上满后旧套管节箍自动顶到三角环的一边，防止造扣。

受井斜、井眼尺寸影响，对不上扣直接导致取换套失败、偏扣导致套管不密封试压不合格、造扣導致新套管撸扣连接失败。套管至鱼顶以上10m时，缓慢下放管柱冲铣鱼顶，压力升高立刻停泵，缓慢正转管柱，观察悬重变化，旋转一圈观看是否有反劲，有反劲反转管柱，退下管柱重新对扣。无反劲时继续正转管柱，直至将扣上满上紧。上提管柱查看是否对接牢固，试压合格则对扣成功。

4 应用效果分析

2017年以来，复合套管加固实施56口，成功49口，成功率达到87%。取换套成功率由60%增加到86%;施工周期由42天/井减少到26天/井;套铣长度由17m/次增加到51m/次;倒扣长度由28m/次增加到48m/次;单井对扣由3次/口减少到1.2次/口井。

5 结论与建议

利用滚珠防切套铣技术、准确定位倒扣技术、套管自动对扣技术、补贴套管井不打通道取换套技术、换井底井小套管上部取换套技术、换井底井小套管加长技术。解决了切削套管节箍和弯曲井段的套管、套管开扣点不确定、套管对扣偏扣造扣、补贴套管磨铣落井、换井底井重合小套管损坏、换井底井悬挂器上部套管损坏等技术难题。同时填补了非常规井眼取换套技术空白。提高了各种情况下取换套的施工效率，缩短了取换套施工周期。该项技术可推广到长庆油田、青海油田，应用前景非常广阔。

作者简介：

郝丽伟，女，1983年生，工程师，2007年毕业于长江大学地球化学系，现从事科技管理工作。

（作者单位：辽河油田公司欢喜岭采油厂）