无技套井浅层套管补接技术研究与应用

陈金莉

【摘 要】随着文留油田开发时间的不断延长，受腐蚀、机械磨损、超期服役等因素的影响，套损井数量不断增多，损坏状况日趋复杂。其中文中油田部分无技术套管井在电化学腐蚀、地层应力等因素的作用下，出现浅部油层套管错断的情况。因此为解决无技套井取换浅层套管难题，2019年以来开展了新型套管补接工艺技术研究与应用。

【关键词】工艺研究;技术应用;套管

一、取得的主要技术创新成果

（一）铅封注水泥套管补接器的研究

铅封注水泥补接器由抓捞机构和坐封机构两大部分组成。

1、抓捞机构

抓捞机构是一个螺旋卡瓦式打捞筒，它由上接头、外筒、引鞋、卡瓦座、控制环及螺旋卡瓦等组成。靠螺旋椎体与卡瓦座上的内螺旋锥面良好贴合所产生的夹紧力，使齿尖咬入套管，抓住落鱼。

抓捞机构的作用是：牢牢抓住井下套管，将上部套管与井下套管连接起来。

2、座封机构

座封机构由隔套、锁紧套、封环、铅环等组成。

隔套下端面有锋利刃口，与引鞋上端面注满铅的环形槽相对。锁紧套的外螺纹与卡瓦座下端的内螺纹相连，依次将三个封环锁紧在卡瓦内。

座封机构的主要作用是：封隔井下套管内 外的液体压力，注水泥后封隔因上部的压力减小而引起水泥返回通道，提高固井质量。

3、工作原理

随着旋转下放的工具，慢慢进入卡瓦。螺旋卡瓦内径略小于套管外径，卡瓦外表面是左螺旋锥面，转动着卡瓦在摩擦力的作用下，处于松扣、胀大状态。当落鱼全部进入到卡瓦座的上台肩时，上提管柱，螺旋卡瓦外径紧坐在卡瓦座的小直径锥面上，上提力在锥面上产生的垂直于此斜面的分力将落鱼咬死，从而达到新旧管柱连接的目的。

（二）施工工艺研究

1、井控工艺研究

（1）压井：往井筒内注入一定密度的压井液，实时监测井筒内压力和液面的变化趋势，实时测量井内油气析出的数值变化。

（2）建立通道：加工运用双级引鞋工具，下入95/8〃+7〃+51/2〃双级引鞋*2.24m+51/2〃套管，探到鱼顶后旋转拔鱼，使鱼顶成功进入到引鞋内;再通过调整入井套管的长度，使套管座挂于2FZ28-35防喷器全封闸板之下处，实现了井内油层套管的初步联接。

（3）封堵油层：下入无接箍（防止碰挂鱼顶）注灰管柱，顶替完井内的压井液，保证井筒清洁，上提管柱进行注灰，注50m实心灰塞，封堵下部油层。

2、补接工艺研究

（1）修鱼：目的是清除和去除落鱼外壁的脏物及毛边，并恢复到应有的尺寸，使落鱼能顺利的进入套管补接器的内腔。因套管环空大、鱼顶偏靠井壁，修鱼头时，需下入双级引鞋磨鞋、双级内齿铣鞋进行了磨铣、修边，辅助铅模打印验证。

（2）补接工具的改进：套管补接器总长1.485m，外径190mm，内筒通径142mm，引鞋长度：0.25m。为了保证对接顺利，在工具的引鞋处，加焊了一段的95/8〃套管引鞋，通过双级引鞋的拔引，实现引鱼、入鱼的平稳过度及有效扶正、居中。

（3）数据的准备：精准掌握和控制工具的入鱼数据是套管对接成功的关键，只有入鱼距离达到设计位置，工具的功能才会得到最大的发挥。

（三）创新点

1、丰富了无技套井浅层套管错断井治理工艺技术，实现以小修代替大修施工，有效提高了修井成功率，降低了修井费用。

2、设计加工了双级引鞋磨鞋、双级内齿铣鞋等工具，解决了修鱼时工具不居中、不平稳的问题。

3、对套管补接器进行了改进，通过在工具的引鞋处，加焊了一段的95/8〃套管引鞋，实现引鱼、入鱼的平稳过度及有效扶正、居中。

二、现场应用效果分析

（一）典型井例分析

文65-73井

該井于1989年完井，下两层套管，表套下深226.59m，油套水泥返高1388m，无技术套管。2018.10月上作业时发现该井油层套管自近井口第5根断脱，后割表层套管环形钢板，起出井内断脱套管，落实断脱口情况。检查带出第6根套管接箍，接箍内有公扣，丝扣根部断，鱼顶为套管本体。

施工过程

2019年8月16日：下入Φ190mm铅封注水泥套管补接器*2.24m+139.7mm套管5根、短节2根，上提钻具负荷20KN↗300KN对接成功后，对套管进行了预试压8MPa，为了保证工具的长期密封功能，进行了注水泥施工。8月20日：用相对密度1.03的地层水1m3对井筒打压15MPa，稳压30 min压力降0.2Mpa合格。

（二）经济效益分析

1、总投入：108.4 万元

材料费用：2.4万元

作业劳务费用：106万元

2、总产出：59.6万元

（1）、以增油 87.5吨计算，原油价格按3393元/吨计，创产值：87.5*3393=29.6万元;

（2）、避免上大修作业1井次，节约修井费用30万元;

（3）按照大修费用三年分摊计算，当年投入产出比：108.4/3：59.6=1：1.6。

结束语

铅封注水泥套管补接器的应用首次尝试了将套管“置换”转换为“补接”的修复工艺，不但满足了生产开发的需求，而且还能恢复原井的一切机械性能和技术指标。在套管补接技术上的成功，实现了小修代替大修完成错断套管的修复，大大节约了修井成本，丰富完善了无技套井浅层错断的套管修复工艺，为此类事故井的井况修复提供了借鉴与支撑。

参考文献：

[1]郝振兴.高危井取换套工艺技术分析[J].化学工程与装备.2017，（10）.133-134，144

[2]刘雪光，宫艳红，乔志学，等.油层套管上窜治理新技术试验与推广[J].石油石化节能.2020，（1）.6-9

（作者单位：中原油田石油工程技术研究院）