燃气动力套管补贴技术分析及应用

宋心慧

（山东汇通能源利用集团有限公司，山东 烟台 264002）

油田开发后期，由于地质、腐蚀和工程施工等因素，造成大量油、气、水井的套管变形、错断、缩径，套管变形轻微时会影响油田的正常施工生产，降低油、气产量；严重时会缩短生产井的寿命。国内各大油田的套管损坏率都超过30%以上，而老油田套管损坏逐年以10%左右的速度上升，因此修井质量决定了该井的最终产能。国内常用的修井技术通常是以具有一定钢级的衬管作为补贴管，由于衬管不能够膨胀，修补后，补贴管与套管之间结合不紧密，总会留有缝隙，在生产过程中容易再次损坏。柔性膨胀管技术是近年来最为先进的补贴技术，目前较完善的技术还只限于国外引进，而且均需要地面打压管柱密封，操作复杂。

1 补贴原理

类似于膨胀管补贴技术在查找出套管破损点后，使用钻杆在破损的套管内下入补贴管，补贴管的上下两端带有补贴装置，通过投棒点火等方式引燃补贴工具中的火药，上下两端的补贴装置获得燃气动力，完成破损套管加固。具体为利用火药燃烧产生的高压气体，推动工具中活塞运动，将化学能转化为机械功，使加固管上、下两端的锥管与锚定装置相对运动，迫使加固管两端金属锚扩径，从而使加固管固定在破损套管处，管端的橡胶和软金属材料填充于套管和加固管之间的环空间隙中，起到密封加固作用。

2 工具参数

燃气动力套管补贴技术适用范围广，可用于破裂、腐蚀穿孔、错断等套损井以及射孔段的封堵，也可用于永久性防砂和重造坐封段，并可进行全井段补贴。其主要技术参数如下：

补贴管长度：10-22.m 补贴管外径：152mm

补贴管壁厚：5.0mm 锚定力：大于500KN

点火方式：撞击点火 补贴后通径：141mm

补贴管材质：20Cr 补贴段套管承压：＞20MPa

释放套规格：400kN 耐温指标：180℃/24h

3 施工工艺

1）起出井内管柱，并捞出井底落物；2）丈量补贴工具管柱尺寸，根数要准确，记录详细，管柱排列有序；3）用套管刮削器刮削井壁污垢；4）下光油管（或带笔尖）至人工井底，用冷（热）水洗井（水的温度依据井内含油含蜡量来确定）或冲砂，起出油管；5）用模拟管通过破裂段10m，夹持力（加压，提升力）不得超过20kN，模拟管在变形破裂段上下活动不少于5次，至夹持力小于20kN时，起出管柱；6）补贴加固管下至破裂上端点前10m，下放速度减慢，观察负荷变化，缓慢将补贴管下至设计位置下0.5m后（补贴管下端点）上提至设计位置，并复核确定；7）磁定位器确定补贴深度；8）正洗井（视情况而定）；9）投棒点火，30min后起出管柱；10）按设计方案打压。

4 燃气动力套管补贴技术现场应用

4.1 前期井眼准备

前期井眼准备目的是修复套管，打通套管变形、错断通道，使膨胀管能下到设计位置，对补贴段上下5米范围进行修整整型，去掉原套管内壁上的水泥残渣、毛刺、死油和硬蜡等物，同时证实漏失段，提供准确的补贴段。起出井下原生产管柱后，进行刮腊、热洗、通井，然后找漏，找准并证实漏失段后，确定补贴位置，并对欲补贴段依次用弹簧式套管刮削器和定径刮铣器反复刮削至畅通。去掉原套管内壁上的水泥残渣、毛刺、死油和硬腊等物。定径刮管的目的是使补贴段内径统一，降低施工风险，保证胀管过程顺利完成。定径扩眼段为补贴段及上下各3～5m。

4.2 补贴

在地面将膨胀管专用提升短节与第一根膨胀管上端螺纹连接，缓慢下井。当膨胀管上端距离转盘500mm时用安全卡瓦坐在井口上，拆除专用提升短节。接着下入所有膨胀管，将最后一根膨胀管，用卡瓦坐在井口上，拆除提升短接，下入连接杆+Φ73mm外加厚油管，将连接杆与油管连接，按顺序下入膨胀管中。观察下入长度，当下入长度接近膨胀管长度时，缓慢下放管柱，并将管柱全部重量坐放在膨胀锥上，这时连接杆卡簧应该进入膨胀锥并连接。验证锁紧装置连接：上提下放管柱两次（约1m），如果膨胀管柱随着提起则证明连接杆上的锁紧装置与膨胀锥已连接好。

4.3 下入全部入井油管

下入整个Φ73mm外加厚油管，使膨胀管柱上端准确位于设计补贴井段上端。下放过程中每下放200米将管柱内灌满清水。下放完毕后，校核指重表、记录管柱悬重、接好打压接头，按设计方余在管柱上做好标记，在设计方入位置提着管柱保持静止。连接高压软管，将泵站的安全溢流压力调定为45Mpa。

4.4 后期施工

应用燃气动力补贴技术密封加固后，在补贴管和上端口和套管内壁之间存在台阶（有倒角），因此下井施工管柱通过补贴段的全部凸出部位都需倒角，管柱最下端需带引鞋。

5 结语

燃气动力套管补贴技术为油田套损井的修复提供了一种先进手段。该技术工作原理新颖，施工工艺简单，效果优良，经济实用，具有广泛的推广应用价值。但在其应用中也存在器材系列不够，不能满足各种规格的API套管、国产套管及前苏联套管等的补贴加固需要；超高温井适应性差，难以满足热采稠油井、注气井的补贴加固需要；承受外压能力尚需提高等问题。