燃?xì)鈩?dòng)力套管補(bǔ)貼技術(shù)分析及應(yīng)用

宋心慧

（山東匯通能源利用集團(tuán)有限公司，山東 煙臺 264002）

油田開發(fā)后期，由于地質(zhì)、腐蝕和工程施工等因素，造成大量油、氣、水井的套管變形、錯(cuò)斷、縮徑，套管變形輕微時(shí)會影響油田的正常施工生產(chǎn)，降低油、氣產(chǎn)量；嚴(yán)重時(shí)會縮短生產(chǎn)井的壽命。國內(nèi)各大油田的套管損壞率都超過30%以上，而老油田套管損壞逐年以10%左右的速度上升，因此修井質(zhì)量決定了該井的最終產(chǎn)能。國內(nèi)常用的修井技術(shù)通常是以具有一定鋼級的襯管作為補(bǔ)貼管，由于襯管不能夠膨脹，修補(bǔ)后，補(bǔ)貼管與套管之間結(jié)合不緊密，總會留有縫隙，在生產(chǎn)過程中容易再次損壞。柔性膨脹管技術(shù)是近年來最為先進(jìn)的補(bǔ)貼技術(shù)，目前較完善的技術(shù)還只限于國外引進(jìn)，而且均需要地面打壓管柱密封，操作復(fù)雜。

1 補(bǔ)貼原理

類似于膨脹管補(bǔ)貼技術(shù)在查找出套管破損點(diǎn)后，使用鉆桿在破損的套管內(nèi)下入補(bǔ)貼管，補(bǔ)貼管的上下兩端帶有補(bǔ)貼裝置，通過投棒點(diǎn)火等方式引燃補(bǔ)貼工具中的火藥，上下兩端的補(bǔ)貼裝置獲得燃?xì)鈩?dòng)力，完成破損套管加固。具體為利用火藥燃燒產(chǎn)生的高壓氣體，推動(dòng)工具中活塞運(yùn)動(dòng)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功，使加固管上、下兩端的錐管與錨定裝置相對運(yùn)動(dòng)，迫使加固管兩端金屬錨擴(kuò)徑，從而使加固管固定在破損套管處，管端的橡膠和軟金屬材料填充于套管和加固管之間的環(huán)空間隙中，起到密封加固作用。

2 工具參數(shù)

燃?xì)鈩?dòng)力套管補(bǔ)貼技術(shù)適用范圍廣，可用于破裂、腐蝕穿孔、錯(cuò)斷等套損井以及射孔段的封堵，也可用于永久性防砂和重造坐封段，并可進(jìn)行全井段補(bǔ)貼。其主要技術(shù)參數(shù)如下：

補(bǔ)貼管長度：10-22.m 補(bǔ)貼管外徑：152mm

補(bǔ)貼管壁厚：5.0mm 錨定力：大于500KN

點(diǎn)火方式：撞擊點(diǎn)火 補(bǔ)貼后通徑：141mm

補(bǔ)貼管材質(zhì)：20Cr 補(bǔ)貼段套管承壓：＞20MPa

釋放套規(guī)格：400kN 耐溫指標(biāo)：180℃/24h

3 施工工藝

1）起出井內(nèi)管柱，并撈出井底落物；2）丈量補(bǔ)貼工具管柱尺寸，根數(shù)要準(zhǔn)確，記錄詳細(xì)，管柱排列有序；3）用套管刮削器刮削井壁污垢；4）下光油管（或帶筆尖）至人工井底，用冷（熱）水洗井（水的溫度依據(jù)井內(nèi)含油含蠟量來確定）或沖砂，起出油管；5）用模擬管通過破裂段10m，夾持力（加壓，提升力）不得超過20kN，模擬管在變形破裂段上下活動(dòng)不少于5次，至夾持力小于20kN時(shí)，起出管柱；6）補(bǔ)貼加固管下至破裂上端點(diǎn)前10m，下放速度減慢，觀察負(fù)荷變化，緩慢將補(bǔ)貼管下至設(shè)計(jì)位置下0.5m后（補(bǔ)貼管下端點(diǎn)）上提至設(shè)計(jì)位置，并復(fù)核確定；7）磁定位器確定補(bǔ)貼深度；8）正洗井（視情況而定）；9）投棒點(diǎn)火，30min后起出管柱；10）按設(shè)計(jì)方案打壓。

4 燃?xì)鈩?dòng)力套管補(bǔ)貼技術(shù)現(xiàn)場應(yīng)用

4.1 前期井眼準(zhǔn)備

前期井眼準(zhǔn)備目的是修復(fù)套管，打通套管變形、錯(cuò)斷通道，使膨脹管能下到設(shè)計(jì)位置，對補(bǔ)貼段上下5米范圍進(jìn)行修整整型，去掉原套管內(nèi)壁上的水泥殘?jiān)?、毛刺、死油和硬蠟等物，同時(shí)證實(shí)漏失段，提供準(zhǔn)確的補(bǔ)貼段。起出井下原生產(chǎn)管柱后，進(jìn)行刮臘、熱洗、通井，然后找漏，找準(zhǔn)并證實(shí)漏失段后，確定補(bǔ)貼位置，并對欲補(bǔ)貼段依次用彈簧式套管刮削器和定徑刮銑器反復(fù)刮削至?xí)惩āＨサ粼坠軆?nèi)壁上的水泥殘?jiān)?、毛刺、死油和硬臘等物。定徑刮管的目的是使補(bǔ)貼段內(nèi)徑統(tǒng)一，降低施工風(fēng)險(xiǎn)，保證脹管過程順利完成。定徑擴(kuò)眼段為補(bǔ)貼段及上下各3～5m。

4.2 補(bǔ)貼

在地面將膨脹管專用提升短節(jié)與第一根膨脹管上端螺紋連接，緩慢下井。當(dāng)膨脹管上端距離轉(zhuǎn)盤500mm時(shí)用安全卡瓦坐在井口上，拆除專用提升短節(jié)。接著下入所有膨脹管，將最后一根膨脹管，用卡瓦坐在井口上，拆除提升短接，下入連接桿+Φ73mm外加厚油管，將連接桿與油管連接，按順序下入膨脹管中。觀察下入長度，當(dāng)下入長度接近膨脹管長度時(shí)，緩慢下放管柱，并將管柱全部重量坐放在膨脹錐上，這時(shí)連接桿卡簧應(yīng)該進(jìn)入膨脹錐并連接。驗(yàn)證鎖緊裝置連接：上提下放管柱兩次（約1m），如果膨脹管柱隨著提起則證明連接桿上的鎖緊裝置與膨脹錐已連接好。

4.3 下入全部入井油管

下入整個(gè)Φ73mm外加厚油管，使膨脹管柱上端準(zhǔn)確位于設(shè)計(jì)補(bǔ)貼井段上端。下放過程中每下放200米將管柱內(nèi)灌滿清水。下放完畢后，校核指重表、記錄管柱懸重、接好打壓接頭，按設(shè)計(jì)方余在管柱上做好標(biāo)記，在設(shè)計(jì)方入位置提著管柱保持靜止。連接高壓軟管，將泵站的安全溢流壓力調(diào)定為45Mpa。

4.4 后期施工

應(yīng)用燃?xì)鈩?dòng)力補(bǔ)貼技術(shù)密封加固后，在補(bǔ)貼管和上端口和套管內(nèi)壁之間存在臺階（有倒角），因此下井施工管柱通過補(bǔ)貼段的全部凸出部位都需倒角，管柱最下端需帶引鞋。

5 結(jié)語

燃?xì)鈩?dòng)力套管補(bǔ)貼技術(shù)為油田套損井的修復(fù)提供了一種先進(jìn)手段。該技術(shù)工作原理新穎，施工工藝簡單，效果優(yōu)良，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，具有廣泛的推廣應(yīng)用價(jià)值。但在其應(yīng)用中也存在器材系列不夠，不能滿足各種規(guī)格的API套管、國產(chǎn)套管及前蘇聯(lián)套管等的補(bǔ)貼加固需要；超高溫井適應(yīng)性差，難以滿足熱采稠油井、注氣井的補(bǔ)貼加固需要；承受外壓能力尚需提高等問題。