大修井打捞工艺及套管更换讨论

大修井打捞工艺及套管更换讨论

郭志博

大庆油田有限责任公司试油试采分公司作业五大队作业十二队 黑龙江 大庆163000

【摘要】随着勘探开发的不断深入，油井逐渐的老化，油田的开发出现了各种各样的故障，井下作业变得更加复杂，使得油井生产不能正常进行，有的甚至面临停产的境地，因此油井作业中产生的一系列的问题使得想要实现高效的开发目的就对油田井下作业施工提出了更高的要求。本文主要介绍了大修井工艺技术、存在问题及弯曲变形井及活性错断井修复技术研究。

【关键词】油田大修井；技术；研究

1.常用的大修井技术

(1) 深部取换套技术：该技术适用于套损井深度在1000米以内、套管直径大于Φ60mm以及部分直径小于Φ60mm的井筒修复。修复后的油水井内径能够完全恢复，密封试压达到15Mpa，能够满足各种分采、分注措施的需求，施工成功率超过90%。

(2) 侧斜套损井修复技术：该技术主要用于套损井的套管损伤位置在900米以下，原有井筒射孔层位已完全废弃的情况。这种技术可以修复那些无法通过整形加固技术满足生产开发需求的套损井，施工成功率达到95.7%。

(3) 井筒卡阻解除和打捞技术：解卡打捞是井筒修井工作的基本手段，包括解除卡阻和打捞两个方面的技术内容。解卡的方法有多种，包括活动解卡、聚能切割法、化学喷射切割法、机械切割法、爆炸松扣法、震击解卡法、钻磨铣套解卡等。根据井下落物的类型，一般将其分为管类、杆类、绳类和小件类四类，采用相应的打捞工具和工艺措施进行捞取。

(4) 气井卡阻解除和漏失修复技术：该技术研制了新型低伤害无固相压井液和简易防喷器，设计了解卡打捞工具，并且开发了适用于气井的套管取换技术和丢失管插入式密封完井管柱，可以修复套管的漏失问题。成功解决了气井卡阻解除和漏失修复方面的修井技术难题，能够有效修复井下工艺管柱断脱、卡阻、套管腐蚀穿孔漏气等故障，满足安全高效施工的需求。

2.大修井技术存在的问题

经过多年技术研究和攻关，油田修井工艺技术水平和修井能力得到了大幅度的提高。但随着油田开发的深入，套损井况及地下状况日趋复杂，取套及侧斜井口安全控制问题日渐突出，吐砂吐岩块井、多点套损井、鱼顶与错断口同步套损井。

2.1吐砂吐岩块井。在吐砂吐岩块井综合治理上，随着油田开采时间的延长，吐岩块套损井井数量在逐年增多，每年必须施工处理的约在10口井以上，并且有逐年增加趋势。目前国外该类井比较少见，主要采取水泥封固技术，实施不完全报废。国内各油田对油层部位出砂的防治技术比较多，对吐岩块井的处理与国外相似，基本上也采取水泥封固手段进行处理。

2.2套损井况。在套损井有落物报废技术上，大庆油田每年有落物报废的套损井60口左右，大约占报废井总数的40%。有落物报废井一直沿用无落物报废井的报废方法进行报废施工，无法保证报废效果。

2.3鱼顶与错断口同步套损井。在鱼顶与错断口同步套损井打通道技术上，大庆油田每年处理原始鱼顶与错断口同步套损井约有10口井左右，目前对于鱼顶与错断口同步套损井主要采用顿击管柱将落物顿击到错断口以下，然后利用小通径套损井打通道技术进行施工。然而同步落物可以被顿击到错断口以下的套损井数仅占该类套损井总井数的20%左右。对于无法将同步落物顿击到错断口以下的套损井采用磨铣方法进行施工，其成功率不到25%。

3.弯曲变形井及活性错断井修复技术研究

3.1有落物套损井报废技术

断口稳定技术研究：判断为活性断口后，下入具有循环通道的钻杆笔尖铣锥上下锉铣断口，夹持力小于5KN后，插入断口以下2m左右，循环抗水浸、微膨、早强封固剂。一部分封固剂进入断口周围，一部分上返至断口以上井筒。上提管柱至断口以上3m。反循环清水替出多余的水泥浆，关井候凝72h。这样断口周围及井筒3m被封固，稳定了活性断口。段铣时，就不会留下活动的套管环提高段铣效率和成功率。

3.2段铣打通道技术研究

（1）段铣组合工具：

研究设计的工具共有两个：一个为切断套管、管外水泥环和磨铣管内水泥塞的工具，称为扩径断铣工具，工具本体外径φ118mm，底部为磨铣头，四周有三翼切割磨铣片，隐藏在本体内。下至段铣井段后，边旋转边打压，三翼切割磨铣片在压力的作用下向外张开，割断套管后继续向外扩展，切割水泥环，直至达到φ160～165mm为止，然后下放，与磨铣头一起向下切铣0.5m起出。

另一个为磨铣套管、管外水泥环、管内水泥塞工具，称为扩径磨铣工具，工具本体外径φ118mm，底部由原来的四翼磨铣块对称分布改进为四翼切铣块不对称分布，工作状态由原来的磨铣改进为切铣，由于四翼切铣块不对称分布，切铣时没有盲区，消除了抗进现象，能提高磨速。下至段铣井段后，边旋转边打压，四翼不对称切铣块在压力的作用下向外张开，直径达到φ160～165mm，向下切铣6m—8m，把弯曲变形井段和活性断口上下井段的套管、水泥环和水泥塞同时铣掉。通道扩大校直后，通井找到断口然后捞出井内落物。

（2）段铣工艺制定：

①段铣点的确定：段铣起始点如果选择在弯曲井段，则段铣工具会顺着弯曲井段段铣，达不到裁弯取直的作用，找不到下断口，也容易卡管柱。因此段铣起始点应选择在直井段。在弯曲点（错断口）以上2～3m处段铣。

②钻压：段铣时钻压过大，一是工具会顺着弯曲井段段铣；二是切削的铁屑较厚不利于上返；三是损坏工具。根据以往的经验，钻压在5～15KN合适。

③转速：转速较慢时，切削过长不利上返；转速较快时，工具磨损严重。根据设备、井下工具和铁屑情况转速确定在80～120r/min。

④排量：段铣切削的套管屑较大，如果泥浆上返速度低于铣屑下沉的速度，就会造成卡钻事故。根据铁屑几何形状、沉降速度确定排量为：

Q=20L/s=1.2m3/min

3.3膨胀管补贴管柱设计及水泥环修复技术研究

（1）可固井膨胀管管柱设。 设计的可固井膨胀管管柱由双级胶塞、胶塞座、上接头、上扶正套、膨胀管、连接杆、扶正套、扶正器、胀头、下阀座及密封圈组成。

（2）可固井膨胀管施工工艺研究。将膨胀管补贴管柱下入完好套管的预定位置后，正循环泥浆正常后，按设计量正循环水泥浆，投入雙级胶塞，泥浆顶替，当胶塞达到上接头位置的胶塞座时，压力升高，双级胶塞内的销钉被剪断，内部埋藏的铜球继续下行至下阀座的球座上，继续升压，在胀头下端与下堵头间形成高压容腔，当高压容腔内的压力达到一定值时，将驱动胀头与下堵头间产生轴向反向相对运动，下阀座及膨胀管柱运动受到制约，则胀头沿轴向向上运动。

参考文献：

[2] 张建伟，高皓天，贾亚军，秦振. 复杂油井修井技术[J]. 科技信息. 2010（25）

[5] 康毅. 油水井复杂打捞与解卡工艺探讨[J]. 甘肃科技. 2006（08）