IT工程師數位筆記本

【摘 要】 隨著油田進入高含水開發的后期，出砂、高強度注采、頻繁作業以及井身結構、完井質量、套管材質等諸多因素影響，套損井日益增多，套損問題日趨嚴重，而目前套損井修復工藝復雜、難度大，多數只能工程報廢處理或帶病生產，成為制約油田開發效益進一步提高的重要因素。油田作業在采取防砂、稠油熱采、三次采油、頻繁的改層生產等工藝措施實施中，單井作業頻率及作業工序相對其它油田都居高不下，加劇了作業過程中對套管的損傷，修井作業已成為油田套損井逐年增多的一項重要原因。

　　【關鍵詞】 修井作業 套管損傷機理 保護措施
　　1 不同修井作業工況形成套損機理分析
　　1.1高壓施工對套管損傷機理分析
　　高壓施工對套管造成損傷主要有：高壓對承壓能力弱的套管造成的損傷，高壓注水，注水井油管在長期的注入水腐蝕下，部分已被腐蝕穿孔，注入水會由穿孔的油管通道進入油套環空，套管同樣被不同程度的腐蝕。擠壓充填施工時，地面通過防砂車組泵入攜砂液，將充填砂擠入地層，因此套管在施工時同樣承受高壓。油管在高壓施工時刺漏對套管噴射造成的損傷，形成油管刺漏的基本條件是油套產生壓差及油管漏失，當以上兩個條件形成后，高壓攜砂液會從油管漏點釋放，可能像水力噴砂射孔一樣在短時間內擊穿套管。
　　1.2 二次射孔對套管的損壞
　　為了提高產能，部分油田采用大槍大彈，大直徑射孔孔眼削弱了套管抗拉抗壓強度。再加上腐蝕、高壓施工等因素影響，套管的抗拉抗壓強度會大幅度降低。射孔槍在井下是依靠磁定位系統進行定位，一次射孔后射孔孔眼會均布在套管壁上，二次射孔雖然深度能準確的控制，但不能在原有孔眼基礎上進行準確布控重復射孔孔眼，使重射孔的孔眼不規則的疊加在原射孔孔眼上，如果是縱向上疊加會導致套管縱向受力的降低，易產生裂縫彎曲；如果是橫向上疊加，會導致套管橫向受力的降低，易產生錯斷。因此重復射孔，對套管的損傷是嚴重的。
　　1.3 磨銑施工中套損機理分析
　　磨銑碎屑對套管的損傷。目前使用的磨鞋大圓柱體底面和側面有過水槽，在底面過水槽間焊滿耐磨材料，磨銑施工時耐磨材料在鉆壓的作用下，吃入并磨碎落物，磨屑隨循環液帶出地面。碎屑經磨銑工具外壁與套管內壁環空上返，造成磨銑的卡阻和劃傷套管。
　　磨銑工具本身對套管的損傷。包括磨銑工具磨偏后對套管造成的損傷，工具在井筒中會隨意擺動，偏磨套管壁，導致套管壁變薄、甚至磨穿。磨銑工具本體磨銑材料對套管造成的損傷，磨銑工具磨銑材料一般采用高強度合金材料，在磨銑的同時也會對套管造成劃傷，當磨銑進尺緩慢這種劃傷會對套管造成很大當傷害。
　　1.4 打撈解卡對套管的損傷
　　打撈對套管的損傷。打撈是修井作業在井下事故處理中常采用的一種措施，如果操作不當會造成打撈失敗或使事故復雜化；若工具被卡，在活動解卡過程中，工具本身會不斷地對套管造成刮傷，嚴重的會擠破套管。
　　解卡對套管的損傷。大負荷解卡會產生對套管的提拉，套管便有可能被提拉發生彎曲。活動解卡時油管會在套管內被反復的拉直壓彎，從管柱頂端到管柱底端，管柱受壓程度逐漸增大，相對套管的沖擊力自上而下逐漸增大，其后果是造成對水泥環的損傷。
　　1.5 高頻率起下管柱作業對套管的的損傷
　　油管在套管內的起下，會對套管產生不斷的磨損，磨損的程度與井的斜度與頻率有關，斜度越大頻率越高則磨損程度越大。
　　2 修井作業對套管損壞的預防
　　2.1 針對高壓施工對套管的保護
　　油田進入高含水開發期，套管在生產、注水過程中已經嚴重腐蝕老化，部分井的套管已不能承受高壓。因此，在高壓施工中對套管的保護勢在必行，方法是采用封隔器來封閉油層以上套管環空，封隔器以上套管不承受壓力，起到了保護套管的作用。
　　2.2 鉆磨銑施工過程中的保護
　　磨銑過程中產生的大塊碎屑不能隨流體上返滯留在井底磨損套管是造成套管損傷的主要因素。因此，通過改變碎屑上返通道來減少碎屑在井底堆積，可有效避免碎屑隨著磨鞋頭轉動劃傷套管。局部反循環磨銑工具可在不改變循環水的沖刷、冷卻、攜帶作用的條件下有效防止正循環磨銑所產生的碎屑卡鉆、磨損套管的事故的發生，避免了對套管的損傷。鉆磨銑施工過程中，鉆壓的大小、排量的高低、轉速的快慢，對保護套管順利施工起到了關鍵作用。磨銑施工前選擇合適尺寸的磨銑工具、弄清楚井內魚頂形狀、材質；施工中分析返出碎屑情況，研究井內磨銑狀況，采取合理的轉速和鉆壓。如果長時間磨銑無進尺可能是磨銑工具已經損壞或者偏磨套管，出現這樣的情況不可盲目增加鉆壓、鉆速，應該降低鉆速上提管柱緩慢下放觀察分析。
　　2.3 復射對套管損壞的保護
　　套管射孔完井是一種主要的完井方式，射孔之前應該對套管性能、材質、產能進行適應性研究，結合地層滲透率進行產能論證，選擇合理孔數、孔密，確保射孔盡可能一次完成，避免重復射孔。對于必須開展重復射孔施工的層段，采取復射之前詳細了解上次射孔槍型、彈型、孔密、孔數，采取射孔新工藝。
　　2.4 優化作業方案，提高作業質量，降低作業施工頻率
　　對作業方案進行充分論證，確保作業一次成功，減少反復該層生產；提高作業一次成功率，避免多輪次施工；優化施工設計，在不影響作業質量的前提下，優化施工工序，減少管柱起下次數。
　　2.5 封堵、化學防砂造成套管損壞的預防保護
　　通過實驗分析化學防砂及封堵用料在地層的分布情況；掌握各種化學防砂及封堵用料的膨脹量有可能對套管的損傷；各種化學防砂及封堵用料對不同井況的適應性。
　　2.6 合理確定打撈解卡工藝措施
　　要準確掌握井內落物狀況，優選可退打撈工具。大直徑套管要使用引鞋，防止工具發生抄手事故。活動解卡時間不易過長，且沖擊力不可過大。
　　3 結論與認識
　　套管保護是關系到油田能否持續順利開發的一項重要工作，特別是油田開發后期的套管保護工作顯得尤為重要。因此，要把修井作業過程中對套管保護作為一項重要工作來開展，開展修井作業對套管損傷機理的研究，提高認識完善措施，使修井作業過程中的套管保護工作落地實處。
　　參考文獻：
　　[1]劉合，金巖松；套損井最佳修井時機和修井策略研究[J].石油鉆采工藝，2004年05期.
　　[2]姜民政.套損井修復過程中修復力的確定及水泥環損傷機理研究[D].哈爾濱工程大學，2003年.
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