气井套管漏失修复技术应用

李霞，马圣凯

中国石油大庆油田有限责任公司井下作业分公司（黑龙江大庆163453）

气井套管漏失修复技术应用

李霞，马圣凯

中国石油大庆油田有限责任公司井下作业分公司（黑龙江大庆163453）

为了解决大庆油田天然气井套管漏失、管外窜气问题，创新研究了浅部和深部套管漏失修复技术，有效解决了浅部套管漏失后管外封窜常规堵剂无法实现气密封、深部套管漏失不具备管外封窜条件等技术难题，为类似气井的完井方案改进、管外窜气的预防和治理提供了借鉴。

套管漏失；管外窜气；气密封

气井在生命周期内，随着生产时间的延续，发生管外气窜的可能性越来越大；而一旦发生管外气窜，将导致气井环空压力上升，影响气井和油气田的安全生产。管外窜气气井的有效治理，不仅可以直接消除安全隐患，而且对于气井延寿、提高油气田的采收率和降低油气田的生产操作成本都至关重要。通过成功案例的分析和技术总结，可以为类似气井的完井方案改进、管外气窜的预防和治理提供借鉴。

1 气井漏失修复技术

1.1 井口漏失修复

井口闸阀、套管丝扣、法兰短节等部位漏失后，漏失井口弥漫可燃气体，给后续施工带来安全隐患。此外，压井过程中井口刺漏，影响压井效果。根据不同漏失部位，测绘制作专用密封夹具（图1），箍住漏失位置，并向夹具内注入胶体，实现漏点封堵，达到20 MPa承压能力。

1.2 浅部套管漏失修复技术

图1 带压堵漏

技套带压井，前期修井过程中具有以下难点：一是漏点不清晰；二是气井取套难，油层套管-技术套管环空浅部封固段取套，可取长度短；三是取套回接套管，常规堵剂无法实现气密封。对此，试验了一种短封固段高效封堵技术，对漏点以上套管取换套，油层套管-技术套管环空采用Wellock水泥封堵，再重新安装套管头，短封固段可满足35 MPa承压需求。实施过程中，创新研制了Φ193.7 mm（758"）薄壁无接箍套铣筒、套铣头，实现油层套管-技术套管环空套铣，可环空套铣30 m，时效10 m/h，与常规水泥帽套铣速度相当，施工参数见表1；研究了树脂水泥体系及封堵工艺[1]，提高了短封固段封堵性能，封堵流程见图2，树脂体系强度与树脂掺量关系见表2。树脂水泥具有可穿透微米级孔隙、抗气窜、抗化学腐蚀（酸/CO2）、兼容性好、高塑性（应变可达到20%）、固化时间可调等优点[2]。

根据初凝时间和固化强度要求，通过室内试验，确定了树脂与水泥之间的最佳掺量（水泥75%，树脂25%），大幅度降低了施工成本[3]。

表1 施工参数优化

图2 封堵工艺流程

1.3 深部套管漏失膨胀管密封加固技术

天然气井套漏、断脱，常规补贴及堵漏技术有其不适应性，一是无法满足气密封要求；二是加固管柱下井过程中无法进行循环；三是加固后磨铣底堵产生的碎屑堵塞压裂通道。因此，创新应用气井膨胀管密封加固技术，具有下管柱可循环，加固后满足气密封、抗腐蚀、承压高等优点。通过改进投送和坐封系统，底堵设计循环孔，投球膨胀，能够在膨胀管下井过程中循环压井，保证施工安全；改进膨胀管材质，设计长密封段，提高气密封性、抗CO2腐蚀性、膨胀率和悬挂力；采用可捞底堵，避免磨铣底堵产生碎屑阻塞水平段，膨胀管技术指标见表3。

2 现场应用

2.1 浅部套管漏失修复技术应用案例

徐深A井是一口高产气井，试气时无阻流量达132.44×104m3。这口井治理的主要难点是：井口有漏点，但通过试压无法确定具体漏失位置；进行过3次堵漏，全部失败。接到方案时，该井处于无油层套管头状态（B公司采用机械式割刀对双公短节进行切割，切割后拆掉了二级套管头禁锢螺栓，拆卸二级套管头），存在重大安全隐患，急需治理[4]。

为彻底消除隐患，并针对施工过程中可能遇见的各种难点，制定了两套方案：第一套是对漏点以上（预判）套管取换套后管外采用新型堵剂进行封窜；第二套是在无法保证彻底修复时对产层、管内进行彻底封堵报废。执行第一套方案，徐深A井即实现成功修复，施工过程如下：

徐深A井施工过程：利用树脂水泥封堵Φ139.7 mm（5"）套管与Φ244.5 mm(9")技套环空（井口30 m深度）。候凝后，注N2试压31 MPa，试压合格，目前已恢复生产，技套压力始终为0。该技术的成功应用，为大庆油田同类井封堵提供了借鉴方法。

2.2 深部套管漏失修复技术应用案例

汪深A井2014年7月完钻，2015年验漏发现插入密封处存在漏点。为进行套管压裂，2015年9月下完井封隔器一体化管柱（图3），提前坐封，坐封点位于漏点以上，无法实现压裂。

解卡打捞井筒内卡阻管柱后，利用MIT测井技术，准确定位套管漏失井段深度；利用膨胀管加固技术完成了漏点加固，加固后试压45 MPa。目前，该井已成功完成压裂，压裂23段、最高施工压力39 MPa，为大庆油田同类井封堵施工提供了借鉴方法[5]。

表2 树脂体系强度与树脂掺量关系

表3 膨胀管技术指标

表3完井封隔器一体化管柱

3 结论

1）带压堵漏技术满足井口压力小于20 MPa的气井堵漏施工。

2）树脂水泥可以实现井口30 m范围内管外气窜封堵。

[1]张景富,俞庆森,徐明,等.G级油井水泥的水化及硬化[J].硅酸盐学报,2002,30(2)：167-171.

[2]罗霄.固井防窜用弹性密封水泥浆体系研究[D].南京：南京工业大学,2010.

[3]高志强,腾新兴.深化监督管理,完善监督职能,推动监督健康持续发展[J].石油工业技术监督,2012,28(10)：1-4.

[4]郝艳春,李超,樊文忠.以“风险预警”为核心的降成本修井模式[J]石油工业技术监督,2013,29(11)：32-35

[5]张艳娜,孙金生,王倩,等.国内外钻井液技术新进展[J].2011,31(7)：47-54,62.

In order to solve the problems of the casing leakage and gas channeling outside casing of natural gas wells in Daqing Oilfield, the casing leakage repair technologies for shallow and deep casing are proposed,which effectively solve the problems that the seal of the gas channeling outside casing can not be finished using conventional plugging agent when the shallow casing leakage occurs,and the gas channeling outside deep casing can not be sealed,and provide reference for the improvement of well completion program and the prevention and control of gas channeling outside casing of similar gas wells.

casing leakage;gas channeling outside casing;gas sealing

贾强

2016-10-26

李霞（1971-），女，工程师，长期从事修井技术服务工作。