孫金朝

摘要：隨著開發(fā)時間的延長，套管損壞情況越來越嚴重，不少生產(chǎn)井因此而減產(chǎn)、停產(chǎn)或者報廢。雖然目前的各種套管檢測、整形和修復等工藝層出不窮，但仍存在一些弊端，影響修套成功率。本文通過對套損井機理研究、套損類型細分、工具效果評價、新型修套工具研制等，形成適用的套管修復和加固模式等，實現(xiàn)快速、有效、低成本修復損壞套管的目的。

關(guān)鍵詞：套管;損壞;修套;工具;整形

目前套損井的數(shù)量不斷增加。套損井的增加會影響采油的效率，因此在施工過程中，套損井的修復對于整個施工過程來說是一個十分重要的環(huán)節(jié)。本文通過介紹在套損井側(cè)斜修井的幾項技術(shù)，提出了在套損井側(cè)斜修井技術(shù)的實施過程中應注意的問題，對于相關(guān)施工作業(yè)有著重要的指導意義。

1.側(cè)斜修井技術(shù)簡介

1.1側(cè)斜修井技術(shù)的簡述

側(cè)斜修井技術(shù)是修井施工中經(jīng)常使用的一種技術(shù)。這種修井方法比其他的修井方法有獨特的優(yōu)勢。采油定向工具和鉆具是側(cè)斜修井技術(shù)的一個突出的特點。在修復過程中，施工方一般在原來的舊井眼中擷取一定的縱向深度進行施工。通過預定法案按照一定的方向進行側(cè)斜的鉆井。在此過程中繞開深度下邊的套管和井眼，目的便是避開之前的舊井眼，重新使其出現(xiàn)新的井眼，根據(jù)鉆井軌跡的設計進行施工、對井眼軌跡的控制目標進行檢測，用新的套管固井。側(cè)斜修井的主要技術(shù)指標有：井斜角要小于3度，目的層水平位移要小于30米。這種鉆孔技術(shù)使得原井的地面位置不變，通過上述方法進行鉆井，使新的井底和原來的底部產(chǎn)生一定的距離，基本上保持垂直井的應有特點，不會影響原井網(wǎng)部署的發(fā)展。這種套損井側(cè)斜修井技術(shù)對于已經(jīng)廢棄的油井的修復提供了一種新的思路和新的方法途徑。

1.2側(cè)斜修井技術(shù)在修井過程中的具體的應用

側(cè)斜修井技術(shù)對于廢棄井的修復起到了至關(guān)重要的作用，同時也是套損井恢復生產(chǎn)的一項重要的技術(shù)。根據(jù)實踐經(jīng)驗可以總結(jié)為以下幾點：

（1）對于套損深度的要求是側(cè)斜修井技術(shù)應用的一個至關(guān)重要的前提。就目前的修井技術(shù)而言，套損深度若是沒有超過800米的套損井，不便使用側(cè)斜修井技術(shù)進行修井。

（2）在開放通道進行取套沒有成功的油水井，對油井射孔段的密封條件的全面評估后確認已徹底封固的條件下，可以應用于恢復生產(chǎn)技術(shù)。

（3）對于井塌、吐沙嚴重，井下落物卡阻無法打撈的油井，可以應用側(cè)斜技術(shù)恢復生產(chǎn)。因此，側(cè)斜修井技術(shù)有著較好的應用價值和廣泛的應用前景。

2.套管損壞井修復工藝技術(shù)研究

對于套管損壞井的修復處理，經(jīng)過近多年的摸索和現(xiàn)場實踐，已經(jīng)取得了較大突破，但是在部分套損井修復中，還存在一些技術(shù)難點，如套損井段的長度和最小縮徑很難檢測、頻繁更換整形工具級數(shù)和地面無法判斷銑錐的磨銑狀態(tài)等等，以上關(guān)鍵技術(shù)有可能造成工序無效或側(cè)開套管等，影響大修成功率。為此研究合理的檢測工具、整形工具和磨銑工具是實現(xiàn)高效修復套損井的關(guān)鍵。

2.1液壓分瓣側(cè)面鉛模的研制

液壓分瓣側(cè)面鉛印可探視套管腐蝕、穿孔、錯斷的形狀和長度，真實準確反映井下套管側(cè)壁損壞情況，在打印前后，鉛模收縮在剛體內(nèi)，避免了起下井時刮碰鉛模，保證了鉛模打印前后，鉛模無損傷。

2.2多級組合鋼球整形器的研制

該種整形器的形狀類似于梨形脹管器和長錐面脹管器，從原理上講又類似于偏心滾子整形器，可一次性修整較大尺寸的套管縮徑，減少更換脹管器次數(shù)，且滾動摩擦，減小了鉆桿的扭距，避免了整形工具易卡鉆的缺點，提高整形的效率。

2.3套管損壞井加固工藝技術(shù)研究

對于大修修復后的套管，一般原則是若能滿足要求，可以直接完井生產(chǎn)，對于套管變形嚴重或者磨銑井段較長的，則實施加固處理。

2.4油水井套管貼堵工藝技術(shù)

該工藝技術(shù)適應于補貼井段較長且距離油層較遠，它不同于傳統(tǒng)的機械補貼和液壓補貼，它是在套管與油管環(huán)形空間下入專用貼堵管，選擇合理的施工工藝，將特殊體系的水泥漿注入套管與貼堵管環(huán)形空間，構(gòu)筑水泥和貼堵管雙層封堵屏障，達到對套管修復或漏失段的封堵。

2.5油水井柔性防砂加固工藝技術(shù)

柔性防砂加固工藝就是變傳統(tǒng)的剛性防砂為柔性防砂，可以一次性完成防砂、沖砂一體化的工藝技術(shù)，是針對長井段套管修復加固的一種方式。通過研究配套工具和管柱組合，最終形成了柔性防砂沖砂一體管柱。

3.對于側(cè)斜井修井技術(shù)的研究探討

3.1側(cè)斜井井身剖面設計方法研究

側(cè)斜井修井技術(shù)是針對老油水井進行的修復技術(shù)，這項技術(shù)一般應用在老化的油區(qū)。與此同時，經(jīng)過油氣田的不斷開發(fā)，原來的油田網(wǎng)絡也不斷的產(chǎn)生變化。每個井之間的距離漸漸變小，井眼剖面邊坡的設計應該充分考慮這些變化。通過研究不同井網(wǎng)對井身剖面設計的影響，不論是四點法井網(wǎng)、五點法井網(wǎng)還是九點法井網(wǎng)，對側(cè)斜井身剖面設計影響最關(guān)鍵的因素是井網(wǎng)中的各井間距和各井眼的軌跡與方位。除對距離較近的井眼，必需進行防碰計算外，還應考慮將井眼的設計方位錯開。通過筆者多年實踐的經(jīng)驗以及外國先進國家的研究表明在施工過程中側(cè)斜井井身的井斜角若是超過3度，便不能達到預期的效果。因為角度小，在實踐中由于地層和井之間的異質(zhì)性，會出現(xiàn)不容易形成新的井眼的現(xiàn)象。根據(jù)實踐經(jīng)驗來看側(cè)斜井井身剖面設計包括：側(cè)斜井靶區(qū)設計、取套點深度和側(cè)斜點優(yōu)選以及側(cè)斜井剖面設計。根據(jù)邊坡的特殊要求，結(jié)合剖面設計的原則，該地區(qū)的地質(zhì)特征，套銑套管損壞具體情況，可選的范圍可以確定，以及邊坡，邊坡的下限值都可以確定。

3.2斜井實鉆軌道的防碰分析

側(cè)斜井修井技術(shù)是一項非常復雜的技術(shù)，在實施此技術(shù)的時候要籌劃周密，還要保證施工的安全，降低成本。斜井實鉆軌道的防碰施工顯得更加重要，要求在施工過程中盡可能沿著預先設計好的軌道進行。并且要求設計方能夠準確無誤的對軌道進行精確的計算和設計。

所得到的數(shù)據(jù)分析，只能了解一些分散的點。這樣要計算實鉆軌道的參數(shù)，只能進行假設。依據(jù)不同的假設條件形成不同的計算方法，應用圓柱螺線法（曲率半徑法）可以滿足側(cè)斜井施工的要求。在進行側(cè)斜修井施工時要注意兩個因素，一是實鉆軌道的變化和趨勢，二是預先設計的軌道和變化趨勢。這是保證施工質(zhì)量的兩個重要因素。在施工過程中要注意兩者的偏差，以防止碰撞的發(fā)生。另外，舊井和相鄰井的井眼向撞也是施工中常見到的問題，解決這一問題需要分析井眼軌道之間的相互關(guān)系，井眼軌道間的相互關(guān)系可由最近距離、法面距離和水平距離三種來描述。井眼軌跡之間的最近距離是主要用于防止觸摸技術(shù)，用于比較實際鉆井軌跡和表面之間的距離偏差度軌道的設計方法，有時也可以用來防止防碰撞檢測。

3.3側(cè)斜井井眼軌跡預測方法分析

預測的指導思想便是用你自己的數(shù)據(jù)來確定設計點或鉆頂角和方位角的預測值，通過調(diào)查預測的參數(shù)計算方法，計算最小距離，表面距離，用來表達鉆孔軌跡平面距離之間的關(guān)系，實現(xiàn)防碰預測的目標。側(cè)斜井井眼軌跡控制的方法就是通過計算和調(diào)整鉆進時的井斜和方位兩個方向上的合側(cè)向力，根據(jù)需要調(diào)整井眼軌跡。在施工中，通過側(cè)向力的大小來預測井眼軌跡，還可以根據(jù)井眼軌跡的變化需要調(diào)整側(cè)向力的大小，從而達到井眼軌跡控制的邊坡的目的。

4.結(jié)論與認識

套損井側(cè)斜修井技術(shù)在修復套損井等廢棄的舊井方面起到了重要的作用，由于目前我國修井技術(shù)還不處于世界的先進水平，因此在套損井測斜修井方面還面臨著諸如設備老化，修井成本低等問題。這些問題的解決也需要相當長的時間。

參考文獻：

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[2] 胡文瑞.增加壁厚是延長隴東油區(qū)套管使用壽命的重要方法[J]石油鉆采工藝，2012，22（1）

（作者單位：中國石化中原石油工程有限公司井下特種作業(yè)公司技術(shù)發(fā)展中心）