套损井修复技术分析研究

摘要：受地应力变化、流体腐蚀、作业频繁及措施不当等因素影响，油气井常面临套管损坏问题，影响正常生产。本文以L区块为例，在剖析套管损坏主要原因基础上，对套损修复技术进行分析，现场应用15井次，阶段累增油1.2万吨，效果显著，可为同行提供借鉴经验。

关键词：套管损坏;原因分析;对策研究

前言：

随着油田开发不断深入，受地应力变化、流体腐蚀、作业频繁及措施不当等因素影响，油气水井套损情况日益严重，导致关井停产或“带病生产”，无法发挥最大潜力，甚至会造成油气地表泄漏，危害油田安全生产，有必要对套管损坏原因进行分析研究，制定相应的治理对策，实现油田安全健康发展。

1.研究背景

L区块属于复杂断块稀油油藏，储层发育受构造-岩性双重控制，平面上分布多个小断块，每个断块有独立油水关系及压力系统，储层岩性以细砂岩为主，碎屑主要为石英，呈现低孔低渗特点，常规岩心分析平均孔隙度10.2%，渗透率12.5mD。近年来，L区块套损井数逐年呈上升趋势，尤其是2017～2019年，年增套损井数30口以上（表1）。以2019年为例，新增套损井35口，影响年产油量23760吨。

表1   2015～2019年套损井情况统计表

2.套损原因分析

油气水井套管损坏机理复杂，主要原因有四方面：

一是地应力对套管挤压，主要表现为四种载荷，首先是水井周围泥岩发生水化而蠕变，蠕变压力挤压套管;其次是注采不平衡导致岩石骨架变形不同步，使套管产生错切变形;三是井眼轨迹穿过断层井，由断层下沉引起套管受拉而缩径变形、破裂;四是对于地层界面处，地应力集中，易发生套损。

二是作业因素影响，主要有四点，一是套管射孔后，尤其是二次射孔后，套管强度下降，易发生错断;二是复杂作业影响，如磨铣、打捞解卡、大直径工具通井等，易造成套管扣坏;三是高压施工影响，如压裂、挤灰作业等，在注压裂液、灰泥浆过程中，井筒压力高，易导致套管损坏;四是高频率起下管柱，如频繁检泵作业，会对套管产生不断磨损，尤其是井斜大井，磨损程度更加严重。

三是地层流体腐蚀影响，包括高盐度地层水腐蚀、酸性气体（二氧化碳、硫化氢）遇水形成强酸腐蚀等。

四是酸化措施影响，酸液对套管接箍及螺纹部分造成腐蚀，尤其是多次酸化或排酸不及时，套损程度更加严重。

3.套损井修复技术

3.1套管打通道工艺技术

（1）机械打通道技术

利用钻柱、钻铤传递重力，使冲胀整形工具、旋转碾压整形工具、旋转震击冲胀整形工具等产生上下往复式、旋转震击式动作，所产生力直接作用在套管变形或错断部位，当作用力大于地应力对套管的挤压力和套管本身钢材弹性力时，变形的套管逐步被冲胀开，恢复至原始径向尺寸，一般常用整形工具有梨形胀管器、旋转碾压、震击型整形器、偏心辊子整形器等。

（2）爆炸打通道工艺技术

该技术适用于无法实施机械整形的套损井，将炸药放在井内预整形井段，利用炸药爆炸所产生的高温高压气体及冲击波作用于套管变形处，使套损段的套管向外扩张，达到恢复套管内径目的。

（3）磨铣打通道工艺技术

在扶正管柱的作用下，利用铣锥磨铣套管变形位置，使套损段井跟轴线与全井的井眼轴线相重合，实现套管整形，该技术适用于非坍塌的套管错断及变形井整形。

3.2膨胀管补贴技术

膨胀管补贴解决了常规套管补贴后套管内径缩小问题，具体工作原理是将膨胀管柱下入补贴段，泵入标塞，直到坐入膨胀器管鞋，继续打壓在其座上部加压，膨胀轴上的防爆破裂后，压力作用在膨胀锥下的截面上，产生膨胀所需推力，逐步将膨胀管胀大紧贴在套管内壁上，完成补贴。目前常用的其它补贴加固工艺主要有波纹管补贴加固工艺、液压套管补贴加固工艺、小直径衬管加固工艺及爆炸补贴加固工艺等。

3.3换取套工艺技术

换取套工艺是最彻底的套损修复技术，它是指将井内套管全部拔出，重新下入套管，完井指标和新井相同，能够完成各种分采、分注措施要求。

3.4套管内侧钻工艺技术

对于油层套管损坏严重，且上述方法无法修复井，可采用套管内侧钻工艺技术恢复油气水井生产，主要原理是在套损位置上部选取固井质量好井段进行开窗，再利用钻具组合钻出新的井眼，钻进至设计目的层段，再下入尾管进行固井，固井合格后射孔投产。

4、应用效果

2020年以来，L区块共修复套损井15口，包括套管内侧钻8口、膨胀管补贴3口、机械和磨铣打通道2口、换取套2口，有效14口，措施有效率93.3%，初期日增油50吨，目前日增油35吨，阶段累增油1.2万吨，效果显著，预计全生命周期增油量2.2万吨。

5.结论

本文以L区块为例，在剖析套管损失主要原因基础上，对套损修复技术进行分析，包括套管打通道工艺技术、膨胀管补贴技术、换取套工艺技术及套管内侧钻工艺技术等，现场应用15井次，阶段累增油1.2万吨，效果显著，可为同行提供借鉴经验。

参考文献：

[1] 李海庆等.套管损坏原因及套损修复技术分析[J].石油矿场机械.2005（03）.

[2]步宏光等.段六拨油田套损腐蚀机理及预防对策研究[J].化工管理.2016（30）.

作者简介：

李劭彧，男，1992年7月出生盘锦，满族，工程师，2015年毕业于长江大学石油工程学院。现于辽河油田辽河工程技术分公司从事修井作业。