影响套管居中度因素及提高居中度措施

摘 要：套管居中是保证固井质量的重要前提，如果套管居中度差，会给固井施工带来诸多问题，严重影响固井质量。本文对影响套管居中的因素进行了汇总分析，并对如何提高套管居中度措施进行了分析。

关键词：套管；居中；固井质量；

中图分类号：TF4 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2015）-01-00-01

套管居中是保证固井质量的重要前提，套管居中度差易造成环空水泥偏心流动、钻井液滞留、顶替窜槽及凝固后水泥环局部缺失等问题，造成层间无法封隔；同时，套管居中度差也会使得固井工艺及材料技术效能难以充分发挥，无法保证固井质量。通过各项实验数据和现场实践表明，套管居中度大于67%时，才能通过调整钻井液和水泥浆流变性能、增加密度差等措施保证水泥浆顶替效率。

一、影响套管居中度因素

（一）井身结构

非标准的井身结构设计会导致环空间隙过小或过大，影响套管居中度。一般来说，6″井眼下5″套管或8 1/2″井眼下7″套管属于小间隙固井，由于环空间隙小，扶正器下入困难，套管更易偏心，考虑到施工安全也不能过多的下入套管扶正器；9 5/8″钻头下5 1/2″套管环空间隙过大，套管居中度难以保证，常规扶正器无法起到提高套管居中度的作用。

（二）井身质量

井径扩大率超标、井径不规则以及严重的“糖葫芦”井眼，会使套管居中困难，导致水泥浆的流型变差，在大井眼处存在“死泥浆”和沉砂，影响水泥浆顶替效率和施工安全。

井身轨迹不规则影响套管的安全下入和套管居中度；曲率较大井段套管无法居中，驱替窄边钻井液的难度增加，影响水泥浆流变性和顶替效率。

（三）井斜

大斜度井、水平井由于井斜角大，套管受力弯曲变形及在自身重力作用下会自然靠近井壁下侧，形成严重的偏心。由于套管紧贴井眼的下侧，致使套管和井壁底侧过流面积小，从而造成顶替效率低，严重影响固井质量。

二、提高套管居中度措施

（一）合理的井身结构

根据地质构造做好科学的井身结构设计，每层次井眼与下入套管之间的环空间隙应大于3/4″，或选择合适的下入套管/井眼的尺寸比，其比值应在0.65～0.77之间。

对大斜度井和水平井，为保证套管能够顺利下入，从而提高套管居中率和改善水泥环质量，应尽量增大曲率半径。

（二）井眼准备

井身质量对于保证套管居中度非常重要。井径扩大率严重超标、狗腿度严重、井眼轨迹不规则、方位变化大等因素都会影响套管的居中度，应该从技术管理、技术操作、钻井液性能改进和钻井液类型选择等方面加强控制，在钻井过程中保持井径规则，防止出现大尺寸和小尺寸井眼，控制好井眼轨迹，防止出现全角变化率大井段，确保良好的井身质量。

下套管前应下钻通井，通井起下钻必须达到井眼畅通无阻卡的目的，对有阻卡的井段，通过反复提拉，或划眼直至畅通方可下套管；大斜度井、水平井大排量洗井，清除虚泥饼。

（三）套管串结构优化

1、套管底部的居中对于提高套管居中度、保证水泥浆顶替效率非常重要，可下入带扶正块的引鞋、浮鞋，保证套管底部居中。2、在引鞋、浮鞋之间安放扶正器能有效保证套管底部居中，提高顶替效率。3、大斜度井、大位移井和水平井可以采用下入漂浮接箍，通过浮力作用减轻套管浮重，降低对扶正器的径向压力，提高套管居中度。

（四）下入套管扶正器及辅助工具

在套管上安放扶正器是提高套管居中度最有效的技术措施。扶正器的选择和安放位置是套管居中与否的基础，不同类型扶正器的性能对套管的下入和最终的居中度有不同的影响，各种类型的扶正器组合又可以弥补单一扶正器对下套管作业和保证套管居中度的缺陷，确保套管居中度大于低限67%和套管安全、顺利下入到预定位置。同时，可以配合使用定位箍（一般装在套管本体上，限制套管扶正器上下活动范围）。目前使用的扶正器主要有：单弓弹性扶正器、双弓弹性扶正器、刚性扶正器、旋流扶正器、液压扶正器等。

参考文献：

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