塔河油田套管悬挂器密封失效治理技术发展概述

张鹏

摘 要：套管悬挂器是采油气井口的重要组成部件，起到悬挂套管和密封的重要作用，根据结构的不同，塔河油田常用套管悬挂器有W型、WE型。套管悬挂器在使用过程中时常因各种原因出现密封失效问题，无法保证井口使用安全，同时造成巨大经济损失。通过不断的管理和技术创新，经过多年的不断研究和发展，塔河油田逐渐形成了一系列做法，能够有效防止套管悬挂器密封失效和实现密封失效的有效治理，保证了井口完整性，保障了井控安全。

关键词：塔河油田;悬挂器;治理;发展

1 前言

套管悬挂器是采油气井口的重要组成部件，起到悬挂套管和密封的重要作用，根据结构的不同，塔河油田常用套管悬挂器有W型、WE型。套管悬挂器在使用过程中时常因各种原因出现密封失效问题，无法保证井口使用安全，经不完全统计，2014年至2018年，塔河油田作业工区新钻井和采油厂措施井共发生套管悬挂器密封失效32井次，其中W型套管悬挂器13井次，占比40.6%;WE套管悬挂器19井次，占比59.4%，平均每年悬挂器失效约7井次。平均每年发生悬挂器密封失效事件井数占钻井总数5%左右[1]，失效比例看似不高，但密封失效处理造成较大的成本投入和巨大井控风险。

经现场施工总结，新钻井阶段密封失效处理平均需时2天，单井额外投入成本约16万元;采油阶段密封失效需上修作业一次，单井额外投入成本约20万元，造成较大经济损失，同时，密封失效还可能造成油气无控制外流，无法保证井筒完整性。巨大的经济损失对工艺技术带来了巨大挑战，经过多年的不断研究和发展，塔河油田逐渐形成了一系列做法对密封失效进行有效治理，保证了井口安全。

2 第一阶段：W型淘汰、WE型推广

W型套管悬挂器因其结构原因无法采用更换密封的方式对失效问题进行有效快捷治理，从2014年开始塔河油田逐渐淘汰该种悬挂器，全面推广使用WE型套管悬挂器。详细结构如下：W型套管悬挂器橡胶密封⑤位于卡瓦下部，当套管坐落后密封无法更换，WE型套管悬挂器橡胶密封⑤位于卡瓦上部，套管坐落后仍可从上部更换。从根源上解决了密封失效后无法治理的问题。

3 第二阶段：辅助密封套使用及治理技术成型

（1）为有效预防WE型套管悬挂器密封失效，至2015年开始，在WE型套管悬挂器上部设计和安装专用金属密封套（仅7-5/8或7″两种，9-7/8″因公差问题未设计密封套），双重密封，更保险更可靠。

（2）W型套管悬挂器因其结构限制，无法采用常规更换密封的方式解决失效问题。采用在悬挂器上部安装临时加工的辅助密封套的方式解决。辅助密封套内通孔设计O型密封与套管外周配合实现密封，外周设计0型密封与套管头内通孔配合实现密封，上部设计螺孔实现取送功能，当套管出现偏斜时，辅助密封套还可进行偏斜加工满足安装密封要求。

（3）悬挂器密封失效通用“终极治理”

因施工方案需要，可采用彻底更换套管头和悬挂器的方式对失效问题进行“终极治理”，即“最后一招”。采用内捞矛上提套管，若悬挂器能随套管上移，则直接更换原悬挂器;若上提套管至最大允许吨位悬挂器无法取出，则可采用切割套管头的方式更换悬挂器和套管头，

4 第三阶段：螺钉防松装置使用及密封失效新认识

2016年6月XX2和XX1-7H井连续两井出现9-7/8″WE型套管悬挂器密封因螺钉松动问题失效，找到问题原因后设计并试验螺钉防松装置。2016年10月全面推广使用套管悬挂器螺钉防松装置，因7-5/8″套管悬挂器已推广金属密封套，防松装置尺寸仅适用于9-7/8″和9-5/8″两种套管悬挂器。

5 第四阶段：防松装置标準化配置

2016-2019年推进采油（气）井口标准化建设，套管头标准化建设作为其中重要组成部分，将套管悬挂器螺钉防松装置纳入标准化建设范围，但仅限于9-7/8″套管悬挂器，7-5/8″套管悬挂器标准化中仍采用金属密封套，2019年9月分公司开始按照标准化技术规格书采购物资。如如套管头开始配套设计悬挂器螺钉防松装置。

6 总结

（1）通过一系列的管理手段和技术手段，塔河油田目前已基本能够有效防止套管悬挂器密封失效和实现密封失效的有效治理，保证了井口完整性，保障了井控安全。

（2）从W型套管悬挂器的淘汰到悬挂器螺钉防松装置的推广使用，是一个管理思路和技术革新的过程。通过对比国外悬挂器结构和密封方式，本文作者认为塔河油田悬挂器还有较大改进和借鉴的空间。如FMC套管悬挂器的“充满式”设计（悬挂器顶面与法兰面平齐）、CAMERON和WOM公司的分体式套管悬挂器和“充满式”设计等。