玻璃鋼小套管技術(shù)在固井施工中的應(yīng)用淺析

范超

摘 要：套管腐蝕嚴(yán)重是制約油田水驅(qū)開(kāi)采的重要難題，由于注水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，注入水腐蝕速率高，造成注水井套管腐蝕穿孔嚴(yán)重，且呈逐年上升的趨勢(shì)。利用玻璃鋼耐腐蝕的優(yōu)良特性，在某井套管中下玻璃鋼小套管，重新實(shí)行全井注水泥封固，以恢復(fù)應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：玻璃鋼小套管;管串組合;固井施工

1 工作原理

以某井為例，玻璃鋼管材內(nèi)徑82.5毫米，將玻璃小鋼管串接到套管串中，下到原套管破損段，通過(guò)常規(guī)注水泥固井工藝進(jìn)行封固。用玻璃鋼小套管完井后，套管內(nèi)可下入直徑60毫米油管進(jìn)行通井、射孔、除垢等施工，可突破因套管腐蝕無(wú)法注水的技術(shù)難題，達(dá)到修補(bǔ)套管，封隔復(fù)雜地層的目的。

2玻璃鋼管串組合

按照玻璃鋼套管組合要求，依次下入：旋流套管+阻流環(huán)+95.3毫米鋼制小套管802米+玻璃鋼小套管1725米+95.3毫米鋼制小套管25米+安裝變徑接頭+連接聯(lián)頂節(jié)。

3固井參數(shù)及計(jì)算

水泥塞面：2568.6m;設(shè)計(jì)套管下深：2553.33m。油頂：2505.8m;油底：2545m。

井徑數(shù)據(jù)：本井139.7mm套管內(nèi)下小套管，按平均井徑124.26mm計(jì)算。平均每米環(huán)容：4.20 l/m;理論井底靜止溫度：85℃

壓力計(jì)算：管內(nèi)外靜壓差：G韌膨段為20.5Mpa，循環(huán)摩阻為5MPa，最高施工泵壓為25.5MPa。

浮力計(jì)算：套管串的重量為：P套串=qH×10-3+S內(nèi)Hρ m×10-6

=24.2+5342.9×2550×1.0×10-6

=24.2+13.6=37.8t

套管串所受的浮力為： F浮=S外Hρc×10-6

=（7148×50+8325.8×1310） ×1.6×10-6+（8325.8×390+7148×800） ×1.9×10-6

=18.0+17.0=35t

F浮

下套管最大掏空度計(jì)算：已知浮箍、浮鞋可承受的最大凡爾背壓為25MPa，安全系數(shù)為60%，則下套管最大可掏空高度為：25×60%×100/1.00=1500m。

4.固井技術(shù)難點(diǎn)

小間隙環(huán)空問(wèn)題。此次固井在尺寸139.7mm的原套管內(nèi)下入103mm的玻璃鋼管，小間隙問(wèn)題尤為突出。由此帶來(lái)了施工壓力高、套管居中度差、水泥環(huán)薄等一系列問(wèn)題。

封固段長(zhǎng)、施工泵壓高。封固段較長(zhǎng)2560米，環(huán)空靜壓力高，替漿過(guò)程中套管內(nèi)外液柱壓差大，極易導(dǎo)致憋泵或壓漏異常情況的發(fā)生。

人員設(shè)備的高要求。不附加水泥漿量?jī)H為10.8方，水泥環(huán)很薄，對(duì)水泥漿密度的準(zhǔn)確性、均勻性要求較高;施工壓力高導(dǎo)致排量的相對(duì)減少，對(duì)人員和設(shè)備都提出較高的要求，操作手打灰時(shí)在低排量、長(zhǎng)時(shí)間施工中需要確保密度上下起伏不超過(guò)0.05g/cm3。

5技術(shù)措施

配置高比重泥漿當(dāng)作頂替液。在頂替過(guò)程階段，環(huán)空間隙小，封固段過(guò)長(zhǎng)帶來(lái)的高摩阻壓力和靜液柱壓力，使的施工后期存在很大風(fēng)險(xiǎn)因素。為減少后期施工壓力，頂替液由原來(lái)的清水改為比重1.40g/cm3的泥漿，確保施工后期安全，保證施工連續(xù)。

使用扶正器，改變套管偏心度。扶正器可提高套管的居中度，該井由于環(huán)空間隙極小，玻璃鋼小套管極易貼邊，貼邊出無(wú)水泥環(huán)支撐保護(hù)，無(wú)法達(dá)到固井目的。為滿足本井特殊套管尺寸，公司專門(mén)定做單弓扶正器，在保證套管居中同時(shí)，確保過(guò)流面積達(dá)到水泥漿返速要求。按照鋼質(zhì)套管串油層段每1根下1個(gè)，其余井段每3-4根下1個(gè)的原則下入井中，提高固井膠結(jié)質(zhì)量。

良好的水泥漿性能：選用耐高溫、低失水、緩凝的增韌微膨脹水泥漿體系。①降低失水和析水;②改善流變性，降低水泥漿達(dá)到塞流的臨界排量;③防止水泥漿失重;④防止水泥漿體積收縮，造成微間隙。⑤在高壓井施工中防止漏失。⑥通過(guò)控制失水和自由水，提高水泥石的韌性，達(dá)到提高油井壽命的目的。

6 現(xiàn)場(chǎng)固井施工

循環(huán)壓力10MPa，注隔離液2m3（SWJ-1+SYQ-G+H2O），注水泥漿10.8 m3，壓塞液2 m3，替漿12.6 m3（密度1.40 g/cm3泥漿），碰壓24 MPa，穩(wěn)壓10分鐘，固井施工順利，完全達(dá)到了固井技術(shù)要求。

A-B階段：試壓? C-D階段：注前置液? E-F階段：注水泥漿（平均排量0.485m3/min）? F-G階段：壓膠塞? G-H階段：替漿（排量0.58-0.16 m3/min）

7幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)

（1）玻璃鋼套管技術(shù)是油田的一項(xiàng)新完井技術(shù)。辛109-斜103井固井成功，使之成為國(guó)內(nèi)玻璃鋼小套管完井第一井，標(biāo)志著“玻璃鋼套管完井技術(shù)”獲得成功，為精細(xì)化油田水驅(qū)開(kāi)發(fā)辟出新途徑，大大節(jié)約修井成本，具有良好的應(yīng)用前景

（2）根據(jù)井下情況的不同，合理的設(shè)計(jì)和制定固井施工措施是保證固井質(zhì)量的關(guān)鍵。

（3）根據(jù)國(guó)內(nèi)的具體情況玻璃鋼套管的類型、其抗高溫耐、高壓、耐腐性等參數(shù)還需要系列化，滿足國(guó)內(nèi)各區(qū)塊、各種井身結(jié)構(gòu)的需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]張宏軍 任騰云 張偉 田善澤 波紋柔性管技術(shù)在勝利油田的應(yīng)用 2016（1）9-11