1、1小修作业对套管损伤机理分析及对策【摘要】结合井下作业小修工艺特点，针对有可能对套管造成损伤的施工工艺进行了原因分析，并提出了相应的对策措施，以最大限度地降低修井作业过程中对套管的损伤。 【关键词】修井作业；套管损伤机理；保护措施 油田进入开发后期，套损井日益增多，成为制约油田开发的重要因素。通过对油田修井作业不同工序对套管损伤的机理分析，并加强预防措施，最大限度的保护套管，延长其使用寿命，对改善和提高油田的开发效果具有重要意义。 1 不同修井作业工况形成套损机理分析 1.1 高压施工对套管损伤机理分析 高压施工对套管造成损伤主要有：高压对承压能力弱的套管造成的损伤，高压注水，注水井油管在长期
2、的注入水腐蚀下，部分已被腐蚀穿孔，注入水会由穿孔的油管通道进入油套环空，套管同样被不同程度的腐蚀。挤压充填施工时，地面通过防砂车组泵入携砂液，将充填砂挤入地层，因此套管在施工时同样承受高压。油管在高压施工时刺漏对套管喷射造成的损伤，形成油管刺漏的基本条件是油套产生压差及油管漏失，当以上两个条件形成后，高压携砂液会从油管漏点释放，可能像水力喷砂射孔一样在短时间内击穿套管。 1.2 二次射孔对套管的损坏 2为了提高产能，部分油田采用大枪大弹，大直径射孔孔眼削弱了套管抗拉抗压强度。再加上腐蚀、高压施工等因素影响，套管的抗拉抗压强度会大幅度降低。射孔枪在井下是依靠磁定位系统进行定位，一次射孔后射孔孔眼
3、会均布在套管壁上，二次射孔虽然深度能准确的控制，但不能在原有孔眼基础上进行准确布控重复射孔孔眼，使重射孔的孔眼不规则的叠加在原射孔孔眼上，如果是纵向上叠加会导致套管纵向受力的降低，易产生裂缝弯曲；如果是横向上叠加，会导致套管横向受力的降低，易产生错断。因此重复射孔，对套管的损伤是严重的。 1.3 磨铣施工中套损机理分析 磨铣碎屑对套管的损伤。目前使用的磨鞋大圆柱体底面和侧面有过水槽，在底面过水槽间焊满耐磨材料，磨铣施工时耐磨材料在钻压的作用下，吃入并磨碎落物，磨屑随循环液带出地面。碎屑经磨铣工具外壁与套管内壁环空上返，造成磨铣的卡阻和划伤套管。 磨铣工具本身对套管的损伤。包括磨铣工具磨偏后对套
4、管造成的损伤，工具在井筒中会随意摆动，偏磨套管壁，导致套管壁变薄、甚至磨穿。磨铣工具本体磨铣材料对套管造成的损伤，磨铣工具磨铣材料一般采用高强度合金材料，在磨铣的同时也会对套管造成划伤，当磨铣进尺缓慢这种划伤会对套管造成很大当伤害。 1.4 打捞解卡对套管的损伤 打捞对套管的损伤。打捞是修井作业在井下事故处理中常采用的一种措施，如果操作不当会造成打捞失败或使事故复杂化；若工具被卡，在活动解卡过程中，工具本身会不断地对套管造成刮伤，严重的会挤破3套管。 解卡对套管的损伤。大负荷解卡会产生对套管的提拉，套管便有可能被提拉发生弯曲。活动解卡时油管会在套管内被反复的拉直压弯，从管柱顶端到管柱底端，管柱
5、受压程度逐渐增大，相对套管的冲击力自上而下逐渐增大，其后果是造成对水泥环的损伤。 1.5 高频率起下管柱作业对套管的的损伤 油管在套管内的起下，会对套管产生不断的磨损，磨损的程度与井的斜度与频率有关，斜度越大频率越高则磨损程度越大。 2 修井作业对套管损坏的预防 2.1 针对高压施工对套管的保护 油田进入高含水开发期，套管在生产、注水过程中已经严重腐蚀老化，部分井的套管已不能承受高压。因此，在高压施工中对套管的保护势在必行，方法是采用封隔器来封闭油层以上套管环空，封隔器以上套管不承受压力，起到了保护套管的作用。 2.2 钻磨铣施工过程中的保护 磨铣过程中产生的大块碎屑不能随流体上返滞留在井底磨
6、损套管是造成套管损伤的主要因素。因此，通过改变碎屑上返通道来减少碎屑在井底堆积，可有效避免碎屑随着磨鞋头转动划伤套管。局部反循环磨铣工具可在不改变循环水的冲刷、冷却、携带作用的条件下有效防止正循环磨铣所产生的碎屑卡钻、磨损套管的事故的发生，避免了对套管的损伤。钻磨铣施工过程中，钻压的大小、排量的高低、转速的快慢，对保护套管顺利施工起到了关键作用。磨铣施工前选择合适尺寸的磨铣工具、4弄清楚井内鱼顶形状、材质；施工中分析返出碎屑情况，研究井内磨铣状况，采取合理的转速和钻压。如果长时间磨铣无进尺可能是磨铣工具已经损坏或者偏磨套管，出现这样的情况不可盲目增加钻压、钻速，应该降低钻速上提管柱缓慢下放观察
7、分析。 2.3 复射对套管损坏的保护 套管射孔完井是一种主要的完井方式，射孔之前应该对套管性能、材质、产能进行适应性研究，结合地层渗透率进行产能论证，选择合理孔数、孔密，确保射孔尽可能一次完成，避免重复射孔。对于必须开展重复射孔施工的层段，采取复射之前详细了解上次射孔枪型、弹型、孔密、孔数，采取射孔新工艺。 2.4 优化作业方案，提高作业质量，降低作业施工频率 对作业方案进行充分论证，确保作业一次成功，减少反复该层生产；提高作业一次成功率，避免多轮次施工；优化施工设计，在不影响作业质量的前提下，优化施工工序，减少管柱起下次数。 2.5 封堵、化学防砂造成套管损坏的预防保护 通过实验分析化学防砂
8、及封堵用料在地层的分布情况；掌握各种化学防砂及封堵用料的膨胀量有可能对套管的损伤；各种化学防砂及封堵用料对不同井况的适应性。 2.6 合理确定打捞解卡工艺措施 要准确掌握井内落物状况，优选可退打捞工具。大直径套管要使用引鞋，防止工具发生抄手事故。活动解卡时间不易过长，且冲击力不可过大。 52.7 高频率起下管柱对套管损伤的预防保护 对作业方案进行充分论证，确保作业一次成功，减少重复作业。提高作业一次成功率，避免多轮次施工。优化施工设计，在不影响作业质量的前提下，优化施工工序，减少管柱起下次数。 套管保护是关系到油田能否持续顺利开发的一项重要工作，特别是油田开发后期的套管保护工作显得尤为重要。因此，要把修井作业过程中对套管保护作为一项重要工作来开展，开展修井作业对套管损伤机理的研究，提高认识完善措施，使修井作业过程中的套管保护工作落地实处。 参考文献： 1油田油水井套管损坏的机理及防治.北京：石油工业出版社，1994
