定點取換套技術(shù)探究

于惠明(遼河油田遼河工程技術(shù)處， 遼寧 盤錦 124010)

定點取換套技術(shù)探究

于惠明(遼河油田遼河工程技術(shù)處， 遼寧 盤錦 124010)

油氣田開發(fā)到中后期，油井套管由于長期受地層壓力作用，套管變形、損壞現(xiàn)象非常普遍，直接影響油井的正常運轉(zhuǎn)和生產(chǎn)，嚴重時會導致油井停產(chǎn)甚至報廢，造成重大經(jīng)濟損失。取換套技術(shù)修復套管完全徹底，完全可以恢復原井的一切技術(shù)指標和功能。本文重點介紹定點取換套技術(shù)。

定點；取換套；應用

1 常規(guī)取換套技術(shù)

(1)套管取換套技術(shù)是利用套銑鉆頭、套銑筒、方鉆桿等專用工具，套銑套管周圍的水泥環(huán)及部分巖石，使套管自由，再采取切割或倒扣的方式將井內(nèi)破損或變形的舊套管取出，然后下入新套管補接或?qū)弁昃瑥亩_到換套目的，恢復油、氣水井的正常使用。

(2)常規(guī)取換套技術(shù)存在的問題 ①效率低。常規(guī)取換套的做法是計算好中和點，按照中和點負荷實施倒扣，需要多次倒扣，才能倒出損壞的套管，增加大修工作量。②井眼丟失，施工井報廢。由于上扣扭矩、地層因素等影響，套管倒扣有可能倒出的套管深度超過套銑筒深度，這樣會造成多取出套管后，井內(nèi)留余的套管可能會因為出套銑管后的魚頂被地層的沙泥等雜質(zhì)掩埋，可能造成井眼丟失，施工井報廢，并長期存在安全隱患。

為防止井眼丟失，目前采用的方法是套銑深度超過取套深度30-50m，注30m水泥環(huán)加固油層套管，然后實施取套作業(yè)，作業(yè)工作量、施工難度、施工風險和成本大大增加。

2 定點取換套技術(shù)

(1)工作原理：將定點倒扣器通過反扣鉆具下入套管內(nèi)，利用定位器裝置精確定位套管接箍，準確找到所需更換的套管。運用機械增力裝置將鉆具傳遞的扭矩增加3倍，達到套管卸扣扭矩。通過上下錨定裝置固定下部套管，倒開上部套管。下入上扣增力裝置及錨定裝置完成套管對接上扣，達到取換套管的目的。

(2)使用的主要工具及結(jié)構(gòu) 研制套管定點倒扣器，解決常規(guī)取換套作業(yè)中定位不準、多次打撈倒扣及丟失魚頂?shù)膯栴}。工具結(jié)構(gòu)：由上接頭、上扶正器、上錨定器、機械增力裝置、定位器、伸縮管、下錨定器及下扶正器組成。

(3)定點取換套技術(shù)主要施工步驟如下：①套銑至取套深度以下20m。②下入定點取套工具，將取套工具與反扣鉆桿連接，下入待換套管位置以下10m；鉆具結(jié)構(gòu)：下錨定器+補償器+接箍定位器+行星減速器+上錨定器+27/8反扣鉆桿。③下至預定位置后，緩慢上提鉆具，通過定位器找到套管接箍位置，并做好標記。④在管柱自身載荷基礎(chǔ)上，上提要倒出套管負荷，做好標記。⑤反向旋轉(zhuǎn)鉆具，通過取套工具增加3倍與鉆具的扭矩對套管倒扣，套管與鉆具的轉(zhuǎn)速比(1:3)，并觀察指重表負荷變化，如負荷逐漸降低，說明套管開始卸扣，待套管松扣后，緩慢上提鉆具，定位器控制銷釘剪斷，起出鉆具及倒扣工具，起出套管。⑥如不能成功倒開套管，通過上提負荷，定位器控制釘剪斷，定位爪失去支撐與套管脫手，可安全起出取套工具。⑦下套管，鉆具結(jié)構(gòu)：引鞋+套管+增力上扣器+方鉆桿，下至設(shè)計深度后，旋轉(zhuǎn)鉆具，完成套管對扣。

(4)與常規(guī)取換套工藝技術(shù)相比，定點取換套技術(shù)有以下技術(shù)優(yōu)勢。

序號 定點取換套工藝 常規(guī)取換套工藝1 準確定位套管接箍。 無法定位，只能依靠鉆具深度計算套管接箍深度。2不能增力，需要更換大扭矩鉆具才能倒扣套管，起下多趟鉆才能倒出套損及以上全部套管。3 增力上扣器能滿足套管上扣扭矩。提供3倍與鉆具的增力倒扣，無需更換大扭矩鉆具，一次倒出套損及以上全部套管。套管上扣扭矩與鉆具一致，需在井口提供大扭矩。4 有效防止井眼丟失。 井眼易丟失，需要采取環(huán)空注水泥加固措施。5 有效縮短施工周期。 施工周期長。6 施工風險小。 施工風險大。

(5)創(chuàng)新點 ①精確定點取換套技術(shù)能夠“指哪倒哪”，一次性準確倒出套管，解決目前常規(guī)取換套技術(shù)中多次倒扣、井眼易丟失問題，有效降低了施工風險，大大提高了施工時效。②提升了施工工序質(zhì)量，同時降低了大修作業(yè)工程事故率。

(6)現(xiàn)場應用情況 2016年1-10月，實施定點取換套8井次，工序一次成功率100%，相比常規(guī)取換套施工，工序占井周期平均縮短28小時。

序號 井號 施工時間 取換套深度 工序占井周期1 興4-20 2016.5.4 Ф139.7mm套管1根×10.5m 2小時2 榮45-新64 2016.5.11 Ф139.7mm套管2根×21m 2小時3 洼24-23 2016.7.1 Ф139.7mm套管1根×10.5m 2小時4 黃6-6 2016.9.8 Ф139.7mm套管14根×137.9m 5小時5 黃6-5C 2016.9.19 Ф139.7mm套管13根×131.9m 5小時6 黃04-4 2016.10.6 Ф139.7mm套管17根×178.5m 6小時7 興更426 2016.10.14 Ф139.7mm套管1根×10.5m 3小時8 洼605 2016.1.28 Ф139.7mm套管35根×386.8m

(7)經(jīng)濟效益 精確定點取換套技術(shù)增加經(jīng)濟效益：自2015年7月應用精確定點取換套技術(shù)以來，現(xiàn)場共實施15井次，用該技術(shù)具有一次施工成功率100%、施工質(zhì)量高的優(yōu)點，相比常規(guī)注灰、套銑、取換套每口井節(jié)約成本6.5萬，共增創(chuàng)產(chǎn)值=6.5×15=97.5萬元。

3 結(jié)語

定點取換套工藝、連續(xù)套銑打撈工藝解決了大修施工中存在的難題，能夠大大提高大修施工質(zhì)量和時效，具有推廣應有價值。

[1]冉津津.石油天然氣學報,2014，(4).

[2]魏后超,閆建文,范西江，等.復雜大修工藝技術(shù)研究[M].2016.10.

于惠明(1970- )，女，河北定州人，工程師，本科，研究方向:井下作業(yè)。