套損井修復技術分析研究

摘要：受地應力變化、流體腐蝕、作業頻繁及措施不當等因素影響，油氣井常面臨套管損壞問題，影響正常生產。本文以L區塊為例，在剖析套管損壞主要原因基礎上，對套損修復技術進行分析，現場應用15井次，階段累增油1.2萬噸，效果顯著，可為同行提供借鑒經驗。

關鍵詞：套管損壞;原因分析;對策研究

前言：

隨著油田開發不斷深入，受地應力變化、流體腐蝕、作業頻繁及措施不當等因素影響，油氣水井套損情況日益嚴重，導致關井停產或“帶病生產”，無法發揮最大潛力，甚至會造成油氣地表泄漏，危害油田安全生產，有必要對套管損壞原因進行分析研究，制定相應的治理對策，實現油田安全健康發展。

1.研究背景

L區塊屬于復雜斷塊稀油油藏，儲層發育受構造-巖性雙重控制，平面上分布多個小斷塊，每個斷塊有獨立油水關系及壓力系統，儲層巖性以細砂巖為主，碎屑主要為石英，呈現低孔低滲特點，常規巖心分析平均孔隙度10.2%，滲透率12.5mD。近年來，L區塊套損井數逐年呈上升趨勢，尤其是2017～2019年，年增套損井數30口以上（表1）。以2019年為例，新增套損井35口，影響年產油量23760噸。

表1 ? 2015～2019年套損井情況統計表

2.套損原因分析

油氣水井套管損壞機理復雜，主要原因有四方面：

一是地應力對套管擠壓，主要表現為四種載荷，首先是水井周圍泥巖發生水化而蠕變，蠕變壓力擠壓套管;其次是注采不平衡導致巖石骨架變形不同步，使套管產生錯切變形;三是井眼軌跡穿過斷層井，由斷層下沉引起套管受拉而縮徑變形、破裂;四是對于地層界面處，地應力集中，易發生套損。

二是作業因素影響，主要有四點，一是套管射孔后，尤其是二次射孔后，套管強度下降，易發生錯斷;二是復雜作業影響，如磨銑、打撈解卡、大直徑工具通井等，易造成套管扣壞;三是高壓施工影響，如壓裂、擠灰作業等，在注壓裂液、灰泥漿過程中，井筒壓力高，易導致套管損壞;四是高頻率起下管柱，如頻繁檢泵作業，會對套管產生不斷磨損，尤其是井斜大井，磨損程度更加嚴重。

三是地層流體腐蝕影響，包括高鹽度地層水腐蝕、酸性氣體（二氧化碳、硫化氫）遇水形成強酸腐蝕等。

四是酸化措施影響，酸液對套管接箍及螺紋部分造成腐蝕，尤其是多次酸化或排酸不及時，套損程度更加嚴重。

3.套損井修復技術

3.1套管打通道工藝技術

（1）機械打通道技術

利用鉆柱、鉆鋌傳遞重力，使沖脹整形工具、旋轉碾壓整形工具、旋轉震擊沖脹整形工具等產生上下往復式、旋轉震擊式動作，所產生力直接作用在套管變形或錯斷部位，當作用力大于地應力對套管的擠壓力和套管本身鋼材彈性力時，變形的套管逐步被沖脹開，恢復至原始徑向尺寸，一般常用整形工具有梨形脹管器、旋轉碾壓、震擊型整形器、偏心輥子整形器等。

（2）爆炸打通道工藝技術

該技術適用于無法實施機械整形的套損井，將炸藥放在井內預整形井段，利用炸藥爆炸所產生的高溫高壓氣體及沖擊波作用于套管變形處，使套損段的套管向外擴張，達到恢復套管內徑目的。

（3）磨銑打通道工藝技術

在扶正管柱的作用下，利用銑錐磨銑套管變形位置，使套損段井跟軸線與全井的井眼軸線相重合，實現套管整形，該技術適用于非坍塌的套管錯斷及變形井整形。

3.2膨脹管補貼技術

膨脹管補貼解決了常規套管補貼后套管內徑縮小問題，具體工作原理是將膨脹管柱下入補貼段，泵入標塞，直到坐入膨脹器管鞋，繼續打壓在其座上部加壓，膨脹軸上的防爆破裂后，壓力作用在膨脹錐下的截面上，產生膨脹所需推力，逐步將膨脹管脹大緊貼在套管內壁上，完成補貼。目前常用的其它補貼加固工藝主要有波紋管補貼加固工藝、液壓套管補貼加固工藝、小直徑襯管加固工藝及爆炸補貼加固工藝等。

3.3換取套工藝技術

換取套工藝是最徹底的套損修復技術，它是指將井內套管全部拔出，重新下入套管，完井指標和新井相同，能夠完成各種分采、分注措施要求。

3.4套管內側鉆工藝技術

對于油層套管損壞嚴重，且上述方法無法修復井，可采用套管內側鉆工藝技術恢復油氣水井生產，主要原理是在套損位置上部選取固井質量好井段進行開窗，再利用鉆具組合鉆出新的井眼，鉆進至設計目的層段，再下入尾管進行固井，固井合格后射孔投產。

4、應用效果

2020年以來，L區塊共修復套損井15口，包括套管內側鉆8口、膨脹管補貼3口、機械和磨銑打通道2口、換取套2口，有效14口，措施有效率93.3%，初期日增油50噸，目前日增油35噸，階段累增油1.2萬噸，效果顯著，預計全生命周期增油量2.2萬噸。

5.結論

本文以L區塊為例，在剖析套管損失主要原因基礎上，對套損修復技術進行分析，包括套管打通道工藝技術、膨脹管補貼技術、換取套工藝技術及套管內側鉆工藝技術等，現場應用15井次，階段累增油1.2萬噸，效果顯著，可為同行提供借鑒經驗。

參考文獻：

[1] 李海慶等.套管損壞原因及套損修復技術分析[J].石油礦場機械.2005（03）.

[2]步宏光等.段六撥油田套損腐蝕機理及預防對策研究[J].化工管理.2016（30）.

作者簡介：

李劭彧，男，1992年7月出生盤錦，滿族，工程師，2015年畢業于長江大學石油工程學院?，F于遼河油田遼河工程技術分公司從事修井作業。