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【摘要】随着油田开发的逐步深入，油田开发方案的不断调整和实施，油层地应力的变化，油水井作业及其它工艺措施的实施，使油水井套管的技术状况越来越差，油层套管缩径、弯曲、破裂穿孔、错断的井逐年增多，严重影响油田正常开发。
【关键词】辽河油田；换套技术；探索
一、 前言
研究表明，套损的原因主要从地质、开发和套损力学机理三个方面进行分析：地应力集中效应使油水井套管被挤扁、拉伸或折断。泥页岩吸水后渗透水化膨胀，引起泥页岩地层蠕动、滑坡和断层复活。地层出砂造成套管附近产生空洞，上覆岩层坍塌，套管受到挤压而变形破坏。当断层空隙水压超过岩层破裂压力后，可造成断层活动，进而引发地层产生微破裂，使处于断层附近的油水井套管损坏。高压注水是油田稳产、增产的重要措施，但同时也引起蒙脱石的水化膨胀、“水楔”作用、地层局部压力升高，从而引起套管损坏。施工作业时采用措施不当，处理井下事故时缺乏对套管的有效保护，频繁的起下钻具、套磨铣等作业使套管壁磨薄，降低了套管强度，加速了套管損坏。地层水中溶解的O2、CO2、H2S及硫酸还原菌对套管的腐蚀，造成套管损坏。取换套工艺就是利用套铣鞋、套铣筒、套铣方钻杆等配套钻具，应用合理的钻压、转速、排量等施工参数，对损坏的油层套管进行套铣、适时切割、取套、完成对套管外水泥环、岩壁及管外封隔器、扶正器的分段套铣、取出损坏的套管，重新下入新套管补接后完井。
二、工艺流程
处理套损井段→封闭油层→表套内割取部分油套→下示踪管串→固井口导管→套铣裸眼段→适时内割、打捞套管→套铣过套损段→打捞示踪管柱→打捞出破损套管→下入新套管与原井套管回接→套管试压→起套铣筒→通井、替泥浆、完井。
1、工艺特点
取套时首先对套损部位整形、打通道、下示踪管柱，然后再进行套铣施工，这样可以使断口处上、下部套管始终保持在同一轴线上，当断口上部套管被取出后，断口下部套管内的示踪管柱仍在套铣筒内，对套铣筒起到了引入、纠偏作用，可以防止下鱼顶丢失，提高取套成功率。另外套铣筒始终放在井内。一直包含着套管，可以防止井壁坍塌填埋套管落鱼。内割取套管柱结构简单，劳动强度低，施工效率高。采用内割、内捞取套方法，套铣管始终处于裸眼井内，容易卡钻，所以套铣管在井内要适时循环、活动，不能静止时间太长，要使泥浆保持良好的循环状态，要注意调整泥浆性能，确保泥浆具有良好的造壁性、携屑性，满足防坍塌、防卡钻的需要。
三、提高取换套技术对策
1、优化示踪工艺
示踪管为保证套铣、回接时鱼顶不丢失而采取的安全技术措施，通常用封隔器或捞矛加部分油管，下至套损（断口）部位以下，以便上部套管被取出后，能引导套铣鞋、回接工具等顺利通过下断口。
2、研究打通道技术
对于套损通径太小的问题，取套前应对套损部位进行磨铣打通道或套管整形扩径，捞出井内落物，下通井至人工井底。套管修复打通道技术主要采用机械整形和磨铣打通道两种，但机械整形工具和手段有限，基本是采用不同尺寸级别的梨形胀管器，对小于10%的的套管变形进行冲胀打通道，适应范围小、成功率低；因此下步要研发一种效率高、操作简便的冲胀整形的工具，冲胀整形工具能将钻具自重分解成很大的径向扩胀力，改变现有的上提下放靠冲击冲胀的工艺，整形工具能实现连续连续扩胀整形，改变频繁起下钻更换不同级别尺寸胀管器。
3、配套系列化套铣鞋
配套系列化套铣鞋能够适用套铣岩层、水泥环、套管封隔器、套管扶正器，在正常套铣时，井壁规则，井底干净，避免岩屑的重复破碎，缓解了钻井液钙侵和黏土侵，利于提高钻速；在磨铣套管封隔器及扶正器时，具有防蹩钻打齿、稳定性高的特点，而且削铣后残体规则，可以从套铣筒内顺利捞出。
4、优化套铣工作参数
深井取换套管，套铣施工是个极其重要的过程，套铣参数的选择、套铣的成功与否，直接关系到取套能否进行。如果处理不好，造成套铣过程的卡钻、鱼顶丢失，将会使整个施工被迫停止。
5、加强套铣泥浆体系的选型和维护
泥浆选型和维护应遵循以下原则：
（1）泥浆密度应平衡地层压力，密度越大，对岩屑压持作用越大，容易产生压差卡钻；
（2）依据地层岩性设计工作液的失水、泥饼厚度以及其他参数
（3）根据套铣对象，如地层、水泥等岩屑颗粒大小、举升速度确定工作液的粘度和流变性能。
（4）套铣工作中要安排专业泥浆技术人员加强泥浆体系的维护，泥浆密度、粘度、失水、润滑性等各项参数符合设计的要求，确保井壁稳定和携砂能力。
6、研究套损部位的引入技术
加快发展小通径套损井扩径打通道技术，为严重套损井应用深部取套技术创造条件。对于套损通径在90mm以上的套损井，采用现有修井技术打开通道，在套损部位下人示踪器加固示踪，使套损部位上下套管基本处于同一轴线上。采用专用的防丢鱼套铣鞋直接套铣引入，保证小通径套损井取换套施工不丢鱼，此方法是对套损部位预处理技术的创新。施工中，首先采用对断口以上井段进行套铣，当套铣到断口时起出，采用防丢鱼套铣鞋对断口进行套铣引入，由于防丢鱼套铣鞋的喇叭腔有拔引找正收鱼的作用，加之套铣筒超强的扶正作用，当套铣鞋接触鱼头后，继续钻进，鱼顶便会由外向里逐步被收入套铣鞋内，一般套铣进尺3～5 m，下部套管便可顺利引入，经打印证实后，便可在套铣筒内对鱼顶进行修理，为实现补接提供前提条件。
7、制定套铣钻具防卡技术措施
在深部取换套修井过程中，套铣管柱尺寸较大，环形空间间隙相对较小，套铣管柱阻卡问题比较严重，常常制约该项技术的应用和发展。取换套修井施工套铣管柱卡阻的原因很多，既有地层疏松及压力体系的问题，也有井下落物等其他原因，尤其是泥浆密度对套铣管柱形成的压差是套铣管阻卡的主要原因，因此要考虑建立压差和粘吸作用下的套铣管柱防卡力学模型，合理确定泥浆的密度，计算管柱在不同井深条件最长的静止时间和最小的活动距离，定时活动套铣管，配套套铣管液压活动装置，有效地预防卡钻事故的发生。
【参考文献】
[1] 高永华,司念亭. 套损井综合治理技术在渤海油田的研究与应用 [J]. 天津科技. 2011 (05)
【关键词】辽河油田；换套技术；探索
一、 前言
研究表明，套损的原因主要从地质、开发和套损力学机理三个方面进行分析：地应力集中效应使油水井套管被挤扁、拉伸或折断。泥页岩吸水后渗透水化膨胀，引起泥页岩地层蠕动、滑坡和断层复活。地层出砂造成套管附近产生空洞，上覆岩层坍塌，套管受到挤压而变形破坏。当断层空隙水压超过岩层破裂压力后，可造成断层活动，进而引发地层产生微破裂，使处于断层附近的油水井套管损坏。高压注水是油田稳产、增产的重要措施，但同时也引起蒙脱石的水化膨胀、“水楔”作用、地层局部压力升高，从而引起套管损坏。施工作业时采用措施不当，处理井下事故时缺乏对套管的有效保护，频繁的起下钻具、套磨铣等作业使套管壁磨薄，降低了套管强度，加速了套管損坏。地层水中溶解的O2、CO2、H2S及硫酸还原菌对套管的腐蚀，造成套管损坏。取换套工艺就是利用套铣鞋、套铣筒、套铣方钻杆等配套钻具，应用合理的钻压、转速、排量等施工参数，对损坏的油层套管进行套铣、适时切割、取套、完成对套管外水泥环、岩壁及管外封隔器、扶正器的分段套铣、取出损坏的套管，重新下入新套管补接后完井。
二、工艺流程
处理套损井段→封闭油层→表套内割取部分油套→下示踪管串→固井口导管→套铣裸眼段→适时内割、打捞套管→套铣过套损段→打捞示踪管柱→打捞出破损套管→下入新套管与原井套管回接→套管试压→起套铣筒→通井、替泥浆、完井。
1、工艺特点
取套时首先对套损部位整形、打通道、下示踪管柱，然后再进行套铣施工，这样可以使断口处上、下部套管始终保持在同一轴线上，当断口上部套管被取出后，断口下部套管内的示踪管柱仍在套铣筒内，对套铣筒起到了引入、纠偏作用，可以防止下鱼顶丢失，提高取套成功率。另外套铣筒始终放在井内。一直包含着套管，可以防止井壁坍塌填埋套管落鱼。内割取套管柱结构简单，劳动强度低，施工效率高。采用内割、内捞取套方法，套铣管始终处于裸眼井内，容易卡钻，所以套铣管在井内要适时循环、活动，不能静止时间太长，要使泥浆保持良好的循环状态，要注意调整泥浆性能，确保泥浆具有良好的造壁性、携屑性，满足防坍塌、防卡钻的需要。
三、提高取换套技术对策
1、优化示踪工艺
示踪管为保证套铣、回接时鱼顶不丢失而采取的安全技术措施，通常用封隔器或捞矛加部分油管，下至套损（断口）部位以下，以便上部套管被取出后，能引导套铣鞋、回接工具等顺利通过下断口。
2、研究打通道技术
对于套损通径太小的问题，取套前应对套损部位进行磨铣打通道或套管整形扩径，捞出井内落物，下通井至人工井底。套管修复打通道技术主要采用机械整形和磨铣打通道两种，但机械整形工具和手段有限，基本是采用不同尺寸级别的梨形胀管器，对小于10%的的套管变形进行冲胀打通道，适应范围小、成功率低；因此下步要研发一种效率高、操作简便的冲胀整形的工具，冲胀整形工具能将钻具自重分解成很大的径向扩胀力，改变现有的上提下放靠冲击冲胀的工艺，整形工具能实现连续连续扩胀整形，改变频繁起下钻更换不同级别尺寸胀管器。
3、配套系列化套铣鞋
配套系列化套铣鞋能够适用套铣岩层、水泥环、套管封隔器、套管扶正器，在正常套铣时，井壁规则，井底干净，避免岩屑的重复破碎，缓解了钻井液钙侵和黏土侵，利于提高钻速；在磨铣套管封隔器及扶正器时，具有防蹩钻打齿、稳定性高的特点，而且削铣后残体规则，可以从套铣筒内顺利捞出。
4、优化套铣工作参数
深井取换套管，套铣施工是个极其重要的过程，套铣参数的选择、套铣的成功与否，直接关系到取套能否进行。如果处理不好，造成套铣过程的卡钻、鱼顶丢失，将会使整个施工被迫停止。
5、加强套铣泥浆体系的选型和维护
泥浆选型和维护应遵循以下原则：
（1）泥浆密度应平衡地层压力，密度越大，对岩屑压持作用越大，容易产生压差卡钻；
（2）依据地层岩性设计工作液的失水、泥饼厚度以及其他参数
（3）根据套铣对象，如地层、水泥等岩屑颗粒大小、举升速度确定工作液的粘度和流变性能。
（4）套铣工作中要安排专业泥浆技术人员加强泥浆体系的维护，泥浆密度、粘度、失水、润滑性等各项参数符合设计的要求，确保井壁稳定和携砂能力。
6、研究套损部位的引入技术
加快发展小通径套损井扩径打通道技术，为严重套损井应用深部取套技术创造条件。对于套损通径在90mm以上的套损井，采用现有修井技术打开通道，在套损部位下人示踪器加固示踪，使套损部位上下套管基本处于同一轴线上。采用专用的防丢鱼套铣鞋直接套铣引入，保证小通径套损井取换套施工不丢鱼，此方法是对套损部位预处理技术的创新。施工中，首先采用对断口以上井段进行套铣，当套铣到断口时起出，采用防丢鱼套铣鞋对断口进行套铣引入，由于防丢鱼套铣鞋的喇叭腔有拔引找正收鱼的作用，加之套铣筒超强的扶正作用，当套铣鞋接触鱼头后，继续钻进，鱼顶便会由外向里逐步被收入套铣鞋内，一般套铣进尺3～5 m，下部套管便可顺利引入，经打印证实后，便可在套铣筒内对鱼顶进行修理，为实现补接提供前提条件。
7、制定套铣钻具防卡技术措施
在深部取换套修井过程中，套铣管柱尺寸较大，环形空间间隙相对较小，套铣管柱阻卡问题比较严重，常常制约该项技术的应用和发展。取换套修井施工套铣管柱卡阻的原因很多，既有地层疏松及压力体系的问题，也有井下落物等其他原因，尤其是泥浆密度对套铣管柱形成的压差是套铣管阻卡的主要原因，因此要考虑建立压差和粘吸作用下的套铣管柱防卡力学模型，合理确定泥浆的密度，计算管柱在不同井深条件最长的静止时间和最小的活动距离，定时活动套铣管，配套套铣管液压活动装置，有效地预防卡钻事故的发生。
【参考文献】
[1] 高永华,司念亭. 套损井综合治理技术在渤海油田的研究与应用 [J]. 天津科技. 2011 (05)