無技套井淺層套管補接技術研究與應用獲獎科研報告【摘

要】隨著文留油田開發時間的不斷延長，受腐蝕、機械磨損、超期服役等因素的影響，套損井數量不斷增多，損壞狀況日趨復雜。其中文中油田部分無技術套管井在電化學腐蝕、地層應力等因素的作用下，出現淺部油層套管錯斷的情況。因此為解決無技套井取換淺層套管難題，2019年以來開展了新型套管補接工藝技術研究與應用。

【關鍵詞】工藝研究;技術應用;套管

一、取得的主要技術創新成果

（一）鉛封注水泥套管補接器的研究

鉛封注水泥補接器由抓撈機構和坐封機構兩大部分組成。

1、抓撈機構

抓撈機構是一個螺旋卡瓦式打撈筒，它由上接頭、外筒、引鞋、卡瓦座、控制環及螺旋卡瓦等組成。靠螺旋椎體與卡瓦座上的內螺旋錐面良好貼合所產生的夾緊力，使齒尖咬入套管，抓住落魚。

抓撈機構的作用是：牢牢抓住井下套管，將上部套管與井下套管連接起來。

2、座封機構

座封機構由隔套、鎖緊套、封環、鉛環等組成。

隔套下端面有鋒利刃口，與引鞋上端面注滿鉛的環形槽相對。鎖緊套的外螺紋與卡瓦座下端的內螺紋相連，依次將三個封環鎖緊在卡瓦內。

座封機構的主要作用是：封隔井下套管內外的液體壓力，注水泥后封隔因上部的壓力減小而引起水泥返回通道，提高固井質量。

3、工作原理

隨著旋轉下放的工具，慢慢進入卡瓦。螺旋卡瓦內徑略小于套管外徑，卡瓦外表面是左螺旋錐面，轉動著卡瓦在摩擦力的作用下，處于松扣、脹大狀態。當落魚全部進入到卡瓦座的上臺肩時，上提管柱，螺旋卡瓦外徑緊坐在卡瓦座的小直徑錐面上，上提力在錐面上產生的垂直于此斜面的分力將落魚咬死，從而達到新舊管柱連接的目的。

（二）施工工藝研究

1、井控工藝研究

（1）壓井：往井筒內注入一定密度的壓井液，實時監測井筒內壓力和液面的變化趨勢，實時測量井內油氣析出的數值變化。

（2）建立通道：加工運用雙級引鞋工具，下入95/8〃+7〃+51/2〃雙級引鞋*2.24m+51/2〃套管，探到魚頂后旋轉拔魚，使魚頂成功進入到引鞋內;再通過調整入井套管的長度，使套管座掛于2FZ28-35防噴器全封閘板之下處，實現了井內油層套管的初步聯接。

（3）封堵油層：下入無接箍（防止碰掛魚頂）注灰管柱，頂替完井內的壓井液，保證井筒清潔，上提管柱進行注灰，注50m實心灰塞，封堵下部油層。

2、補接工藝研究

（1）修魚：目的是清除和去除落魚外壁的臟物及毛邊，并恢復到應有的尺寸，使落魚能順利的進入套管補接器的內腔。因套管環空大、魚頂偏靠井壁，修魚頭時，需下入雙級引鞋磨鞋、雙級內齒銑鞋進行了磨銑、修邊，輔助鉛模打印驗證。

（2）補接工具的改進：套管補接器總長1.485m，外徑190mm，內筒通徑142mm，引鞋長度：0.25m。為了保證對接順利，在工具的引鞋處，加焊了一段的95/8〃套管引鞋，通過雙級引鞋的拔引，實現引魚、入魚的平穩過度及有效扶正、居中。

（3）數據的準備：精準掌握和控制工具的入魚數據是套管對接成功的關鍵，只有入魚距離達到設計位置，工具的功能才會得到最大的發揮。

（三）創新點

1、豐富了無技套井淺層套管錯斷井治理工藝技術，實現以小修代替大修施工，有效提高了修井成功率，降低了修井費用。

2、設計加工了雙級引鞋磨鞋、雙級內齒銑鞋等工具，解決了修魚時工具不居中、不平穩的問題。

3、對套管補接器進行了改進，通過在工具的引鞋處，加焊了一段的95/8〃套管引鞋，實現引魚、入魚的平穩過度及有效扶正、居中。

二、現場應用效果分析

（一）典型井例分析

文65-73井

該井于1989年完井，下兩層套管，表套下深226.59m，油套水泥返高1388m，無技術套管。2018.10月上作業時發現該井油層套管自近井口第5根斷脫，后割表層套管環形鋼板，起出井內斷脫套管，落實斷脫口情況。檢查帶出第6根套管接箍，接箍內有公扣，絲扣根部斷，魚頂為套管本體。

施工過程

2019年8月16日：下入Φ190mm鉛封注水泥套管補接器*2.24m+139.7mm套管5根、短節2根，上提鉆具負荷20KN↗300KN對接成功后，對套管進行了預試壓8MPa，為了保證工具的長期密封功能，進行了注水泥施工。8月20日：用相對密度1.03的地層水1m3對井筒打壓15MPa，穩壓30min壓力降0.2Mpa合格。

（二）經濟效益分析

1、總投入：108.4萬元

材料費用：2.4萬元

作業勞務費用：106萬元

2、總產出：59.6萬元

（1）、以增油87.5噸計算，原油價格按3393元/噸計，創產值：87.5*3393=29.6萬元;

（2）、避免上大修作業1井次，節約修井費用30萬元;

（3）按照大修費用三年分攤計算，當年投入產出比：108.4/3：59.6=1：1.6。

結束語

鉛封注水泥套管補接器的應用首次嘗試了將套管“置換”轉換為“補接”的修復工藝，不但滿足了生