胜坨油田套损井原因分析及治理措施分析

摘要：随着胜坨油田步入开发后期，井筒状况日益复杂，套损井呈现逐年上升趋势。截至目前发现套损井2106口，占总井口数的42.01%，已接近半数。彻底废弃井199口，因套管损坏废弃井131口，占比65.83%。本文详细分析了套损井类型、损坏原因及套损井治理现状，对进一步做好套损井治理有一定的借鉴意义。

关键词：胜坨油田;套损井;治理现状;分析

1 套损井类型

造成套管损坏的原因多种多样，套管损坏的形状和种类也很多。按其损坏的程度和性质套损井主要表现为弯曲、缩径、套漏和错断，其中多数套损井存在多处变形或多种套损形式共存。

1.1 封隔器验漏

井下作业常用的验漏方式有单封验漏和双封验漏两种。现场作业常用双水力压差式封隔器验漏，主要由两级K344封隔器和空心配水器等组成。按照如图1所示工具连接顺序将验漏管柱下入预验漏井段，从油管内正打压，通过油管内液体压力变化情况判断该井断是否存在漏失。若试压稳定不降，证明该井段完好，若打不起压力或压力下降，证明该井段漏失。

1.2打铅印验证

打印方式有软打铅印和硬打铅印两种，铅模是井下作业施工中常用的一种检测工具，可以靠其铅的永久变形清楚的印出井内套管内径变化情况等。依靠铅的硬度小，塑性好的特点，在钻压作用下与落鱼或变形套管接触，产生塑性变形，从而间接反映出套管情况。

1.3薄壁管验证

薄壁管是检测套管内径尺寸的常用工具，利用其刚度检测套管內径的通过能力及变形情况。其操作方法是利用钢丝绳或油管将套管通径规连接下井管柱下入井内，通径规应能顺利通过，若遇阻则说明井下套管有问题。

1.4井径测井验证

井径测井主要有X—Y井径、8臂、10臂、30臂、40臂等多种类型，目前常用的为40臂测井，其测量原理即把套管内径的变化通过机械传递转变为电位差频率信号输出，可以直观的反应井筒状况。

2 套管损坏原因

2.1地质因素

采出、注入水矿化度高，水质差，结垢腐蚀严重。 胜坨油田断层复杂（58条），断层附近油水井易套损。地层压降大，油层埋藏浅，胶结疏松等造成出砂加剧。出砂造成油层部位地层与套管外水泥环之间形成“空洞”， 上覆地层压力作用在套管上，导致套管发生弯曲、变形、错断。注汽引起的交变热应力引起套管损坏，在多轮次蒸汽吞吐采油过程中，套管承受高温、高压引起的交变热应力负荷影响。注蒸汽时，高温引起套管热胀伸长，造成局部塑性变形;停注时套管收缩，引起塑性变形部位的结构损伤。

1.2工程因素

前期投产井水泥返高不够，平均返高844米，自由段套管易损坏。作业频次高，单井平均年作业1.05次，频繁座封、打捞、解卡、磨铣等损伤套管严重。高排量电机电泵多，电缆击穿频繁，导致高流速冲刷腐蚀、损伤套管。管漏水井检换不及时，环空注水导致套管腐蚀、损坏。

3 套损井治理措施

3.1轻微缩径、变形套损井

铣锥磨铣。主要是针对套管轻微变形、在射孔段存在的射孔毛刺等影响工具下入的因素，可使用铣锥、铣棒通过加压旋转磨铣，磨铣时加压不得超过30KN，对套管扩径磨铣时应采取轻压快转的方法，直至通过设计磨铣井段;磨铣深度以上若有严重出砂层位，必须处理后再进行磨铣施工。梨型铣锥：外径从104-215mm不同规格。适合修复由于结垢、缩径等原因引起的套管内径的减小。

机械整形。应用梨形胀管器与钻杆组合的整形管柱对变形或错断部位套管进行冲击或胀管整形修复。利用钻具传递转盘扭动力带动偏心辊子整形器转动，在一定钻压下，旋转对变形部位的套管整形碾压、挤胀，使变形部位的套管逐渐恢复到原径向尺寸。旋转碾压法适用于套管变形井的整形复位。

爆炸整形。爆炸整形工艺技术是利用火药燃爆瞬间产生的巨大能量，通过介质的传递，将化学能转变为机械能来克服套管的变形应力和岩层的挤压应力。爆炸冲击波速度达每秒3500—7500m，作用压力可达1.23×103—1.55×104MPa，大大超过套管及套管外岩石的本身动态屈服极限。它能对变形后井径不小于70mm的套管进行整形，使其通径恢复生产要求。

液压整形。液压套管整形技术，在地面用高压泵车向管柱内加压，地面液压力经增压液缸增压后，作用在液压变径滚压整形器上，通过变径胀压头将轴向推力转化成径向扩张力，并向外扩张，推动滚珠对套管内壁进行滚压，将套管内壁滚压回圆形状态，使变形套管达到塑性变形，套管扩径。在完成1 次加压膨胀后，地面泵卸压，变径胀头收缩，滚珠收回，下放管柱，再重复上述过程，直到工具完全通过变形段为止（图1）。

3.2套管破裂、套漏井

近年来创新攻关了贴堵工艺配套技术，将卡封层、套变段，结合油藏调整，实施简化井筒，为后续作业生产奠定良好的井筒环境。在套管与油管环空空间下入贴堵管，将水泥浆注入套管与贴堵管环空空间，构筑水泥和贴堵管双层封堵屏障，达到对卡封层、套损段的封堵。应用贴堵可避免层间干扰，实现目地层的单层改造，延长生产周期，简化井筒，降低作业工序及失效风险。

3.3严重套损井

磨铣打通道技术是以钻井液作为循环液，采用高效组合钻具对套损井段进行磨铣打开通道，以防井下坍塌和套管开窗为主，为以后打捞落物、加固套管或补贴创造条件。 在成功打开小通道以后，为了能够保证小套管能够顺利下到补贴位置，下入小套管以前首先采用复合型铣锥对小通道进行逐步扩径，为小套管的顺利下到补贴位置打下良好的基础。

3.4热采大修井工具侧出套管井

选择修窗铣锥修整窗口后下钻头加深钻进至目的层再下小套管固井，可以在保留原井眼的前提下重新建立人工井底，可有效的对套损井进行修复，延长油水井使用寿命，提高单井最终采收率。

4 几点认识

（1）在对套损点以上管柱进行试压前，一定要对座封位置进行反复刮削，确保井筒与井壁的清洁，保证封隔器座封后的密封性。

（2）坚持用多臂井径仪测井径和铅模打印相结合，了解清楚井下套管损坏或变形的具体情况，为采取合理高效的修套方法提供可靠的根据。

（3）打通道技术是下小套管固井及贴堵的前提，而施工中风险较高，弯曲变形井在磨铣过程中容易发生开窗事故，造成井下复杂情况甚至井的报废，一定要考虑周全选择合适的打通道方法，控制好循环液密度，钻压，转速，排量等技术参数。

（4）下贴堵管，连接部位涂抹好密封脂，缠好密封胶带，对管柱进行试压，压降需符合标准，防止管柱或工具某部泄压，达不到液力推动膨胀头上行胀套的目的。

（5）机械整形单次整形量小，整形效率低;容易发生二次事故。

作者简介：张兴瑞，男，1966年8月出生，高级工人技师，从事油田开发技术工作。

中国石化胜利油田分公司油气井下作业中心胜采作业区 山东东营 257000