套損井治理技術(shù)培訓(xùn)匯報

套損井治理技術(shù)培訓(xùn)匯報2017年11月前言

2017年11月6-11日，我們有幸參加河南油田在鄭州承辦的中國石化套損井治理技術(shù)培訓(xùn)班，聽了專家們的講課后，學(xué)到了很多先進的套損井治理技術(shù)和預(yù)防套損的方法，收獲頗多，現(xiàn)將學(xué)習(xí)總結(jié)如下：中國石化套損井治理技術(shù)培訓(xùn)班一、春光油田熱采故障井分類概況

匯報提綱二、套損井治理技術(shù)三、認識和建議一、培訓(xùn)主要內(nèi)容套損井治理技術(shù)培訓(xùn)匯報培訓(xùn)課程一、培訓(xùn)主要內(nèi)容序號時間課題名稱教師單位17日上午套損井防治配套技術(shù)研究與應(yīng)用吳柳根勝利鉆井27日下午斷塊油田套損現(xiàn)狀分析及治理措施徐云觀勝利采油廠38日上午鷹眼與電磁探傷成像檢測技術(shù)黃志平中原工程院48日下午套損井綜合治理配套技術(shù)及應(yīng)用朱慶利勝利井下59日上午整裝油田套損現(xiàn)狀分析及治理措施田慶光勝利采油廠69日下午套損井治理技術(shù)現(xiàn)狀分析及下步攻關(guān)方向伊西峰勝利工程院710日上午稠油油田套損井原因分析及治理措施楊和民勝利采油廠810日下午套損井機理研究與評價李玉坤華東石油大學(xué)910日上午套管損壞的預(yù)防與治理技術(shù)石軍中原采油廠一、春光油田熱采故障井分類概況

匯報提綱二、套損治理技術(shù)匯總（機理、檢測、修套、預(yù)防）三、認識和建議一、培訓(xùn)主要內(nèi)容套損井治理技術(shù)培訓(xùn)匯報二、套損治理技術(shù)匯總

隨著勘探開發(fā)的不斷深入，油田老區(qū)套管損壞情況日趨嚴重，套損井數(shù)量呈逐年遞增趨勢，嚴重影響了老油田穩(wěn)產(chǎn)。因此，持續(xù)開展油田套損井現(xiàn)狀調(diào)查統(tǒng)計迫在眉睫，套損原因分析對套損井治理尤為重要，為下步套管損壞的治理與預(yù)防提供指導(dǎo)。

目前我油田對套損井現(xiàn)狀調(diào)查和套損原因分析的研究工作投入較少（而勝利、中原等兄弟單位的套損治理技術(shù)起步早、發(fā)展快）導(dǎo)致我們很多套損井不能有效的治理，制約了套損治理技術(shù)的發(fā)展。（一）套損現(xiàn)狀統(tǒng)計和原因分析

新疆采油廠對春光油田熱采故障井開展調(diào)查統(tǒng)計：春光油田熱采井總井數(shù)188口，故障井36口，故障率：19.15%；其中水平井132口，水平故障井30口，故障率：22.73%；直井56口，直井故障井6口，故障率：10.71%。目前36口故障井中，修后維持生產(chǎn)16口，關(guān)井待修16口，封井4口。井內(nèi)落物3口故障井總數(shù)36口套管類30口管柱類6口套管損壞類12口防砂篩管損壞類18口管柱卡3口套損井治理技術(shù)培訓(xùn)匯報類別油井套損井分類統(tǒng)計表1小計套管縮徑套管錯斷套管破裂管柱卡落物油井367131033比例10019.536.127.88.38.3新疆采油廠套損井中大部分是熱采井，36口故障井中，套損形式主要是套管破裂和套管錯斷及套管縮徑；套損部位主要發(fā)生在防砂篩管位置。

通過表1顯示：套管錯斷13口、占36.1%；套管破裂10口、占27.8%；套管縮徑7口、占19.5%，其它6口、占16.6%。稠油區(qū)塊套管損壞的主要原因是套管縮徑和套管錯斷、套管破裂。二、套損治理技術(shù)匯總類別油井套損井損壞部位統(tǒng)計表2小計防砂篩管免鉆裝置射孔段（直井）射孔段上部油井3619665比例10052.816.716.713.8

通過表2顯示：稠油區(qū)塊，套管損壞部位主要在防砂篩管和免鉆裝置（篩管完井的水平井），分別占52.8%和16.7%；套管完井的直井主要在射孔段和射孔段上部（其中兩口井為注汽口以下?lián)p壞），分別占16.7%和13.8%。套損井治理技術(shù)培訓(xùn)匯報

有關(guān)統(tǒng)計表明：套損井套管平均使用壽命15-20年左右；而春光油田的36口套損井中有34口為2012年以后投產(chǎn)的井，可見高溫注汽加劇了套管損壞。

在多輪次蒸汽吞吐采油過程中，套管承受高溫、高壓引起的交變熱應(yīng)力負荷影響。注蒸汽時，高溫引起套管熱脹伸長，造成局部塑性變形；停注時套管收縮，引起塑性變形部位的結(jié)構(gòu)損傷。①熱應(yīng)力是熱采井套損的主要影響因素高溫注汽使全井段的套管熱應(yīng)力達到375MPa，超過了N80套管的許用應(yīng)力(352MPa)。在局部區(qū)域套管的溫度達到270℃以上、熱應(yīng)力高達545MPa~800MPa，接近或超過了N80套管的屈服極限(552-655MPa)和P110套管屈服極限（758-965MPa）使套管破壞。②地應(yīng)力變化是熱采井套管損壞的主要原因

注汽、出砂造成地層虧空嚴重甚至形成坍塌，從而引起井筒周圍地應(yīng)力場發(fā)生改變，導(dǎo)致油層段的套管應(yīng)力增大到451MPa、空洞區(qū)域的套管應(yīng)力可達530MPa以上，使油層附近局部區(qū)域的套管膨脹伸縮，產(chǎn)生嚴重的彎曲錯斷。③熱采封隔器卡瓦對套管壁的局部傷害

卡瓦對套管壁局部存在明顯的傷害，卡瓦牙嵌入套管壁深度1mm以上，套管局部產(chǎn)生的塑性變形約5mm。④注汽對射孔段套管的局部傷害

注汽管柱尾部在注汽時對油層套管形成強大的沖刷磨損傷害。二、套損治理技術(shù)匯總套損原因地質(zhì)因素工程因素腐蝕因素地應(yīng)力集中地層出砂巖層滑動泥巖吸水膨脹斷層活動油層壓實固井質(zhì)量高壓注汽（水）套管及工具質(zhì)量鉆井磨損酸化壓裂射孔采油增產(chǎn)措施電化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕細菌腐蝕結(jié)垢腐蝕套損原因整整裝油田以以地層出砂為主，斷塊塊油藏以腐蝕為主，熱采注氣，，固井質(zhì)量量差，套管年限限長，作業(yè)業(yè)次數(shù)多，，儲層改造造措施復(fù)雜雜也是套損損的主要原原因。井身因素井眼質(zhì)量套管設(shè)計強度套管缺陷套損井治理理技術(shù)培訓(xùn)訓(xùn)匯報二、套損治治理技術(shù)匯匯總套管損壞形形式分類變形漏失破裂腐蝕穿孔錯端破裂縮徑套損分類套損卡管柱柱套損井治理理技術(shù)培訓(xùn)訓(xùn)匯報（二）套管管檢測技術(shù)術(shù)聲波變密度度測井機械法工程測井法鉛印、膠膜法薄皮管驗套封隔器找漏多臂井徑儀陀螺方位測井中子測井電子探傷測井超聲波成像測井井下光纖電視頂端、側(cè)壁縮徑、彎曲破漏內(nèi)壁井徑變化變形、彎曲走向破漏多層管腐蝕破漏變形內(nèi)壁腐蝕魚頂、套管損傷管外固井質(zhì)量二、套損治治理技術(shù)匯匯總目前套管檢檢測主要以以經(jīng)濟性為主主導(dǎo)的封隔隔器找漏和和鉛印為主主檢測方法法；中子測井、、多臂井徑徑測井等快快速測井發(fā)發(fā)展較快，，井下電視視和電磁探探傷應(yīng)用有有限。機械法檢測測技術(shù)局限限性◆間接判斷不不直觀◆定性為主，，精確性差差◆復(fù)雜井況適適應(yīng)性差◆依靠經(jīng)驗解解釋，隨意意性大快速檢測技技術(shù)應(yīng)用較較快，存在在一定技術(shù)術(shù)局限性◆認識套損程程度，優(yōu)化化作業(yè)工序序◆大型施工測測井，避免免施工風險險◆無法法滿滿足足稠稠油油、、水水平平井井的的檢檢測測◆卡封封段段測測試試，，優(yōu)優(yōu)選選卡卡封封位位置置◆復(fù)雜雜套套損損井井適適應(yīng)應(yīng)性性有有待待提提高高連續(xù)續(xù)油油管管光光纖纖視視像像檢檢測測◆優(yōu)點點：：實實時時成成像像，，連連續(xù)續(xù)動動態(tài)態(tài)、、完完整整真真實實，，水水平平段段可可用用。?！艟窒尴扌孕裕海嘿M費用用高高，，對對井井筒筒清清潔潔度度要要求求高高。。套損損井井治治理理技技術(shù)術(shù)培培訓(xùn)訓(xùn)匯匯報報1、連連續(xù)續(xù)油油管管井井下下光光纖纖視視像像全全視視角角檢檢測測技技術(shù)術(shù)（（鷹鷹眼眼公公司司））采用用內(nèi)內(nèi)置置光光纖纖連連續(xù)續(xù)油油管管輸輸送送井下下高高清清視視像像采采集集儀儀，通通過過井井筒筒循循環(huán)環(huán)清清洗洗系系統(tǒng)統(tǒng)及及局局部部清清洗洗裝裝置置提提高高圖圖像像采采集集精精度度，，實實現(xiàn)現(xiàn)井井筒筒高高效效可可視視化化檢檢測測。。二、、套套損損治治理理技技術(shù)術(shù)匯匯總總2、多層管柱電電磁探傷檢測測技術(shù)套損井治理技技術(shù)培訓(xùn)匯報報二、套損治理理技術(shù)匯總（三）套損井井修復(fù)技術(shù)修套技術(shù)封堵技術(shù)整形技術(shù)換套技術(shù)補貼技術(shù)小套管技術(shù)液壓整形機械整形超細水泥堵漏化學(xué)堵劑堵漏快速取換套及回接膨脹管補貼技術(shù)膨脹懸掛小套管膨脹篩管防砂完井一體化鍛銑大通徑篩管防砂完井一體化套水泥環(huán)取換套小套管懸掛套損井治理技技術(shù)培訓(xùn)匯報報針對不同的套套損形式采取取相適應(yīng)的修修套方法二、套損治理理技術(shù)匯總1、應(yīng)用液壓變徑整形形技術(shù)，實現(xiàn)輕輕度套變井的的快速治理，，但需要明確確其適用范圍圍。采用變徑滾壓壓技術(shù)，整形形器由數(shù)百個個變徑鋼球按按一定的規(guī)律律排列，對套套管內(nèi)壁進行行滾壓，脹頭頭直徑自動增增加到預(yù)先設(shè)設(shè)定的尺寸，，將套管徹底底恢復(fù)到原有有的通徑。不不但套管不受受損壞，反而而會增強套管。套損井治理技技術(shù)培訓(xùn)匯報報類別設(shè)備整形時間工藝特點適用條件機械整形大修長，10天以上成功率低，且易造成卡管柱、鉆具折斷事故縮徑、彎曲量≤8mm爆炸整形小修短，1-2天藥量難控制：藥量小效果差，藥量大易炸破套管縮徑、彎曲變形井液壓整形小修一般，2-3天套縮整形成功率90%以上；不使事故復(fù)雜化縮徑、彎曲≤8mm液壓整形工藝藝特點：(1)整形通徑：單單次整形通徑徑（6-10mm），5-1/2″套管內(nèi)徑恢復(fù)復(fù)到114～～118mm；7″套恢復(fù)到146～158mm；(2)可處理任意長長度的多點套套變，尤其適適于套縮治理理，安全性高高，成果率高高。(3)施工簡單，對對修井設(shè)備、、井場要求低低，小修即可可實施。(4)滾壓整形可提提高修復(fù)強度度。三種整形工藝藝比較二、套損治理理技術(shù)匯總2、應(yīng)用膨脹管管技術(shù)，實現(xiàn)現(xiàn)修套、封堵和和防砂。膨脹套管補貼貼修復(fù)技術(shù)膨脹套管：實體管，膨脹脹率<15%，用于鉆井井、完井和修修井。膨脹懸掛器：：膨脹套管衍生生產(chǎn)品，用于于尾管完井修修井。膨脹篩管：割縫管，含基基管、篩網(wǎng)和和保護層，膨膨脹率≈30%，防砂。。膨脹波紋管：：異型管，用于于修井和鉆井井堵漏。等井徑膨脹管管：膨脹管發(fā)展方方向，膨脹率率>25%，，可實現(xiàn)無內(nèi)內(nèi)徑損失鉆井井。膨脹套管等等井徑膨膨脹管膨膨脹懸掛器器膨膨脹脹篩管膨膨脹波紋紋管套損井治理技技術(shù)培訓(xùn)匯報報試樣狀態(tài)屈服強度σ0.2%(MPa)抗拉強度σb(MPa)伸長率δ(%，L0=50mm）未擴徑45854130.1擴徑9.9％57469020.6擴徑20.7％58070515.7膨脹套管：采采用特制的熱熱軋卷板原材材料，生產(chǎn)的的ERW膨脹套管比無無縫膨脹套管管具有更高的的機械性能，，膨脹后達到N80鋼級性能。上層套管膨脹套管系統(tǒng)（近似尺寸）機械性能應(yīng)用紀錄m外徑mm內(nèi)徑mm膨脹前初始壁厚mm膨脹后膨脹后外徑mm內(nèi)徑mm外徑mm內(nèi)徑mm通徑mm抗內(nèi)壓MPa抗外壓MPa長度深度139.7124.2108.0947119.3105.5102.3≥50≥30443.363311.47177.8157.1139.7124.27.72154.3139.5136.3≥45≥25136.81597.93二、套損治理理技術(shù)匯總膨脹管懸掛器器技術(shù)指標標對比公司尾管應(yīng)用長度m啟動壓力MPa密封壓力MPa抗內(nèi)壓MPa抗外擠MPa應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)品規(guī)格國外不受限35505028完井、鉆井套管膨脹懸掛器篩管膨脹懸掛器國內(nèi)其他26030454525完井套管膨脹懸掛器勝利鉆井院12~164022505030完井、修井、鉆井、懸掛篩管套管膨脹懸掛器篩管膨脹懸掛器旋轉(zhuǎn)尾管懸掛器膨脹懸掛器規(guī)規(guī)格國內(nèi)外技術(shù)指指標對比套損井治理技技術(shù)培訓(xùn)匯報報采用膨脹篩管管可以較好的的解決常規(guī)防防砂技術(shù)存在在的問題，如如完井通徑小小、井壁易坍坍塌、地層易易污染等。膨脹篩管：膨脹篩網(wǎng)采用用多片重疊式式結(jié)構(gòu)，膨脹脹時，基管和和保護外套徑徑向膨脹，篩篩網(wǎng)軸向滑動動。膨脹完成成后，篩網(wǎng)緊緊貼在膨脹基基管和金屬保保護外套之間間。常規(guī)篩管6”井眼5”膨脹后內(nèi)徑膨脹篩管常規(guī)篩管6”井眼4”內(nèi)徑5.2”外徑膨脹篩管膨脹篩管和井井眼尺寸不會產(chǎn)生地層層坍塌，在完完井井段能夠夠獲得較大的的內(nèi)徑。地層砂在環(huán)空空的運移加速速了對篩管的的腐蝕地層坍塌導(dǎo)致致顆粒運移和和井眼堵塞二、套損治理理技術(shù)匯總技術(shù)優(yōu)勢減少砂粒運移移，提高油井井產(chǎn)能；降低生產(chǎn)壓差、表皮效應(yīng)及及沿程壓力損損耗、降低篩管被沖沖蝕破壞的風險；達到礫石充填填的防砂效果果，在水平井井、大位移井井中具有較強強適應(yīng)性；井眼大，便于于后期維護作作業(yè)?；芨羁p膨脹開，具有最大的滲流面積重疊式濾砂網(wǎng)膨脹過程彼此滑動，膨脹前后過濾精度不發(fā)生變化保護外罩，膨脹過程保護濾砂網(wǎng)大修擴銑打通通道，套管具具備足夠通徑徑后，利用膨脹篩管膨脹后增大的的內(nèi)徑構(gòu)成新的井壁和防砂篩管體系系。施工過程分兩兩步：膨脹懸掛器膨膨脹坐封后，，下入膨脹工工具將膨脹篩篩管膨脹，緊緊貼井眼內(nèi)壁壁，形成防砂砂體系。膨脹懸掛器坐坐封下入膨脹工具具，膨脹篩管管膨脹篩管膨脹錐膨脹懸掛器變徑膨脹工具膨脹篩管膨脹篩管膨脹懸掛器膨脹后的篩管管套損井治理技技術(shù)培訓(xùn)匯報報二、套損治理理技術(shù)匯總膨脹篩管補貼貼恢復(fù)通道后后，還可在篩篩管內(nèi)進行充充填防砂。通過向套管或或篩管內(nèi)重新新下入防砂篩篩管，并進行行管內(nèi)充填防防砂的方式，，重新建立新新的防砂體系系，對井壁建建立支撐，延延長油井壽命命。適用于套套管射孔后的的管內(nèi)防砂井井、套管破損損和篩管失效效井的二次防防砂井，現(xiàn)場場應(yīng)用廣泛。。管內(nèi)充填工具具及篩管套損井治理技技術(shù)培訓(xùn)匯報報（1）針對常規(guī)補補貼耐溫＜120℃，開發(fā)了耐高高溫襯管加固固技術(shù)，耐溫溫＞350℃，可用于熱采采井。適于套管規(guī)格7″補貼后通徑142-138mm額定工作壓力18MPa最大補貼長度8m丟手壓力19-21MPa耐壓≥55MPa補貼前外徑154mm耐溫≥360℃補貼前壁厚6-8mm懸掛力≥500KN（2）針對補貼后后井眼局部縮縮小，配套應(yīng)應(yīng)用了補貼+小套、補貼+（膨脹）篩管管復(fù)合技術(shù)，，補貼后油井井能防砂、水水井能分注。。（3）推薦做法φ139.7mm套管井：直井、200m以內(nèi)推薦下入入114.3m直連套套管；；斜井井（30°°以上））、200m以上推推薦下下108mm直連套套管；；φ177.8mm套管井井：推薦薦下入入139.7mm套管（（直連連或小小接箍箍）和和127mm套管。。二、套套損治治理技技術(shù)匯匯總3、分段擠擠壓充充填防防砂技技術(shù)地層出出砂是篩管管損壞壞的重重要原原因，，長期期出砂砂造成成篩管管沖蝕蝕嚴重重、地地層虧虧空引引起井井眼坍坍塌導(dǎo)導(dǎo)致篩篩管破破壞。。分段擠擠壓充充填防防砂能能夠有有效防防止地地層出出砂對對篩管管的直直接沖沖蝕，，分段段充填填密實實對地地層實實現(xiàn)有有力支支撐，，降低低井眼眼坍塌塌造成成的篩篩管破破壞。。懸掛封隔器篩管充填滑套管外封隔器底部充填閥套損井井治理理技術(shù)術(shù)培訓(xùn)訓(xùn)匯報報4、套損損卡管管柱解解卡打打撈技技術(shù)目前水水平井井打撈撈受井井身結(jié)結(jié)構(gòu)的的制約約，打打撈效效率和和成功功率較較低，，各大大油田田均沒沒有技技術(shù)突突破。。直斜井井多采采用倒倒扣、、套銑銑為主主；水水平井井用增增力打打撈器器；復(fù)復(fù)雜井井則切切割+增力打打撈器器。二、套套損治治理技技術(shù)匯匯總（四））套損損井的的預(yù)防防套損井井的預(yù)預(yù)防是是一項項綜合合性的的工程程，它它涉及及到鉆鉆井施施工、、完井井工藝藝、作作業(yè)工工藝、、注氣氣工藝藝、采采油管管理等等，無無論哪哪一項項工藝藝把關(guān)關(guān)不好好或工工藝配配套技技術(shù)不不完善善，都都將影影響套套管的的使用用壽命命。因因此要要從鉆鉆井開開始，，采取取全方方位、、全過過程的的套損損預(yù)防防措施施，最最大限限度地地保護護好套套管。。1、完井井工藝藝配套套（1）在稠稠油熱熱采井井應(yīng)用用預(yù)應(yīng)應(yīng)力完完井工工藝技技術(shù)；；（2）推廣廣使用用粘砂砂套管管固井井工藝藝技術(shù)術(shù)；（3）在高高壓水水層下下部使使用管管外封封隔器器，以以提高高油層層井段段的固固井質(zhì)質(zhì)量；；（4）研發(fā)發(fā)低密密度、、耐高高溫、、微膨膨脹固固井水水泥漿漿，深深井采采用分分級注注水泥泥漿固固井等等。套損井井治理理技術(shù)術(shù)培訓(xùn)訓(xùn)匯報報2、作業(yè)業(yè)工藝藝配套套（1）采取取油層層保護護措施施；使使用針針對性性的防防膨劑劑，避避免粘粘土膨膨脹造造成的的套管管損壞壞。（2）使用用油管管錨定定工具具；減減少油油井生生產(chǎn)過過程中中油管管蠕動動磨損損套管管。（3）減少少同一一位置置長時時間套套磨銑銑施工工；（4）出砂砂井及及時防防砂，，防止止地層層虧空空坍塌塌，避避免套套管失失穩(wěn)破破壞。。3、套管保保護（1）根據(jù)區(qū)區(qū)塊特點點，優(yōu)化化完井套套管結(jié)構(gòu)構(gòu)，對易易損部位位使用外外加厚套套管，提提高套管管強度；；（2）固井時時盡可能能使水泥泥返至地地面；（3）套管防防腐，嚴嚴格檢測測注入