热采井小套管修套工艺技术研究

赵勇

【摘 要】随着吞吐轮次的增加，稠油热采井套管损坏问题突出，影响了储量动用，造成了资源浪费，成为制约油田稳产和高效开发的不利因素。套损特征向损坏程度严重、多处套损方向发展，原有的套管补贴技术、化学封堵技术已不能适应目前套损井修复治理需要。为此，开发配套了小套管修套及相关配套工艺技术，形成了针对不同套损程度的小套管修套工艺技术，现场应用效果表明，小套管修套工艺技术工艺简单、成功率高、有效期长，有效解决了热采井套损治理问题。

【关键词】热采井；套损；小套管；修套

中图分类号： TE358.4 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）21-0184-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.21.085

【Abstract】with the increase of huff and puff rotation，the problem of casing damage in heavy oil thermal recovery well is prominent，which affects the utilization of reserves，resulting in the waste of resources， which has become an unfavorable factor restricting the stable production and efficient development of oil fields. The damage of casing characterized by serious damage degree and multiple damages. The existing technology such as casing subsidization and chemical plugging can not meet the needs of the repair and treatment of the casing damage well. Therefore， small-sized casing repairing and related supporting technology are developed， and the small-sized casing repairing technology to different damages is formed. The field application show that the small-sized casing repairing technology is simple with high success rate and long effective period， which effectively solves the repairing problem of the casing damage of the thermal recovery well.

【Key words】Thermal recovery wells；Damage of casing；Small-sized caing；Casing repairing

油井套管损坏严重，分类统计，套管损坏类型主要有错断、漏失、变形三种，其中，套管错断井最多，约占套损井总数的60%。近年来，套管错断、漏失井呈逐年上升趋势，套损特征向损坏程度严重，多处套损方面发展，主要表现为错断严重，最大通径小，两处或两处以上套损。套管损坏问题日益突出，油田的稳产和开发方案的实施受到制约，影响了储量动用，造成了资源浪费。打更新井是恢复井网的可靠措施，但是需要投入大量资金。开展套损井修复治理工作，可以提高油井利用率，恢复动用剩余可采储量，对油田开发后期增储上产，提高经济效益，实现持续有效发展具有重要意义。

针对热采井套管损坏问题，配套了套管补贴技术、化学封堵技术，但上述两项技术均有其局限性，不适应错断严重井及多点套损井；取换套工艺虽治理套损问题彻底，修复治理后井筒通径不变，但热采井因固井水泥浆返至地面，取换套工艺复杂，费用高，风险大，为此开发配套了Ф127.0mm小套管修套工艺技术，在推广应用过程中，根据稠油热采井套损程度，配套了Ф127.0mm、Ф114.3mm、Ф101.6.0mm无接箍小套管修套及相关配套工艺技术，形成了技术系列；对小套管下入深度进行了优化，实现了套损防治一体化、套损防治炮眼封堵一体化。现场实施及应用情况表明，该技术具有工艺简单、套损治理彻底、综合成本低、有效期长等优点，目前已成为套损井修复的主要工艺技术。2014-2016年下小套管修复套损井62口，工艺成功率100%，阶段累计产油38223吨，取得了较好的经济和社会效益。

1 小套管修套工艺技术

1.1 小套管尺寸确定

综合考虑套损处通径、固井水泥环厚度、采油工艺配套等因素，确定下入小套管尺寸。选型上优选较大尺寸小套管，以做到修复后井筒通径尽可能大，为后期作业提供便利条件。规格由大到小，Ф177.8mm套管套損井根据套损处通径大小，小套管选型先后顺序为：Ф127.0mm套管、Ф127.0mm无接箍套管、Ф114.3mm无接箍套管、Ф101.6mm无接箍套管；51/2″套损井小套管为Ф101.6mm无接箍套管。

1.2 小套管下入深度确定

初期小套管下入深度设计为套损点以下20-30米，随着开发的深入，部分区块油井呈多点套损特征，且存在个别套损井修复后小套管鞋下部的原油层套管再次发生套损现象。为做到防治兼顾，小套管下入深度设计为套损点、潜在套损点（断层、风化壳等部位）以下；套损点下部有裸露炮眼需永久封堵时，设计小套管下入深度时将裸露炮眼作为套损点进行综合考虑。总之，小套管下入深度根据套损位置、区块套损位置特征及措施作业类型综合确定，做到套损治理预防并举，套损治理与层位封堵兼顾。

2 小套管修套相关配套技术

2.1 模拟通井技术

模拟通井作用主要是检验小套管能否下过套损处至设计位置，模拟管由相应尺寸小套管制作，长度为1根小套管长度，下端设计成笔尖状，上端接变扣接头与油管相连。若模拟通井遇阻最大加压不超过20KN，若较大尺寸模拟管模拟通井不成功，可改为小一级尺寸模拟管模拟，必要时可下螺杆钻配套铣锥磨铣修整套损处后再次模拟，直至模拟通井成功。

2.2 套管笔尖引入扶正技术

将套管鞋加工成笔尖形状，以利于小套管通过套损处。

2.3 固井技术

2.3.1 小套管扶正技术

为了解决小套管与原油层套管贴壁问题，采取小套管扶正技术，使小套管居中，以提高固井质量。套损点附近、油层段上下套管串安装扶正器，井斜情况适当考虑，其余部位每3根小套管安装1个扶正器。

2.3.2 水泥浆固井技术

小套管固井必须适应和满足蒸汽吞吐的开采方式，注蒸汽时固井水泥环要承受高达300 ℃以上的高温，常规水泥浆无法满足热采井蒸汽吞吐的要求。综合小套管下入深度和开采方式，固井水泥浆采用具有在低温下快速凝结；水泥石抗高温，即在高温条件下，强度不衰退，水泥环不发生破坏的特点的热采井固井水泥浆。

2.3.3 化学堵剂固井技术

当套损处漏失量较大或套损处上、下部有亏空裸露油层需封堵时，固井水泥浆因滞留性能较差，无法返至地面，此类井固井选择化学堵剂固井，堵剂应具有有效地在松散的砂层中驻留，具备快速形成封堵的能力；有良好的低温性能，常温下能够在松散地层快速形成早期强度；具有良好的耐高温性能，在300℃以上的高温下，封固体抗压强度和界面胶结强度在高温下不衰退的特点。

现场选用高强度纳米堵水封窜剂进行固井，该堵剂流变性好，触变性强，尤其具有低温早强和析水少不收缩的特性，其注入地层后能在近井亏空地带快速形成承压层，快速抑制堵剂漏失，使堵剂返至地面；在地层低温条件下通过吸附交联形成三维网架结构，形成早期强度，完全固化后纳米堵剂可形成具有较高承压强度的封固体，将套损处、需封堵层进行有效封堵，并返至地面将小套管密封加固。同时，纳米堵剂固化体耐300-350℃的高温，在高温条件下抗压强度和界面胶结强度具有不衰减的特性，适应于此类套损井小套管修套固井工艺。

2.3.4 固井失败补救技术

由于种种原因造成固井失败后，若小套管鞋处试压不合格，可挤水泥浆封堵；若固井水泥未返至地面，则在注蒸汽吞吐生产时，待小套管与原油层套管环空积水蒸发干净后，地面灌注水泥浆至地面。

2.4 Φ60.3mm油管+Φ44/32抽稠泵举升工艺技术

小套管固井后井筒内径大幅度减小，Φ127小套管内径为111.96mm，Φ73mm 普通油管配套Φ57/38抽稠泵注采工艺管柱可以应用。Φ114.3mm小套管内径为100.54mm，Φ101.6mm小套管内径为88.3mm，套管通径小，下入管柱直径受到限制，必须需要采用特殊的管、杆、泵组合。适合Φ114.3mm小套管、Φ101.6mm小套管的油管规格为Φ60.3mm油管。为加大抗拉安全系数，减少断脱事故，选用钢级为N80平式油管，丝扣抗拉负荷达26.8t，可以满足强度要求；抽油泵选用Φ44/32mm抽稠泵，该泵最大外径为70mm，泵筒外径58m，最大冲程3.6m，泵常數1.09， 有液压反馈力，上提柱塞可实现注汽，满足稠油热采井注采一体化需要；抽油杆选用Φ19mm抽油杆。

2.5 深穿透射孔工艺技术

目前现场使用的小直径射孔枪型有YD89和YD73两种。现场试验证明上述两种射孔枪采用相应深穿透射孔弹，可以满足下小套管修套后在Φ127mm、Φ114.3mm、Φ101.6mm小套管内双层套管射孔需要。

3 现场应用情况及效果

2014-2016年下小套管修复套损井62口，工艺成功率100%，修复的62口井目前地质关井2口，间开3口，恢复液面2口，1口井小套管鞋下部的原油层套管再次套损，已封井（楼7210），其余井均正常生产，阶段累计产油38223吨。

4 结论与建议

（1）小套管修套工艺技术工艺简单、成功率高、有效期长，有效解决了热采井套损治理问题。

（2）小套管修套工艺技术套损治理预防兼顾，延长了油井的使用寿命，减少了因套管再次损坏而造成的产量损失和大量的修复费用。

（3）小套管修套后井筒通径减小，与之配套的机械封堵、机械防砂、解卡打捞等工艺技术需进一步配套。

【参考文献】

[1]万仁溥.现代完井工程（第二版）.北京：石油工业出版社，2000：154-155.

[2]王少武.多点套损井长井段密封加固技术.石油钻采工艺，2003，8：34-35.