千斤顶取套管悬挂器工艺在TK718井的应用

【摘要】 近年来，塔河油田套损井数量呈大幅上升趋势，其中部分套损井套损位置在井口附近，严重缩短了油气井开发寿命，且造成了很大的安全隐患。本文通过分析井口套管损坏原因，结合TK718井在取换套管过程中运用千斤顶取套管悬挂器工艺的介绍，浅谈了几点认识，对同类套损井治理具有一定的借鉴作用。

【关键词】 井口套管 千斤顶 取悬挂器

塔河油田现有油气水井700多口，近年来，相继发现有40多口井存在不同程度的套损现象，包括套管腐蚀、变形、错断、破裂、漏失等，其中套损井套管损坏多发生在井口附近[1]。根据统计，近年来井口套损井占塔河油田套损井中45%。井口套损严重影响了油井的正常生产，并带来了油田开发作业成本的提高，同时极大增加了采输生产和作业维护过程中的安全风险，特别是高压油气井，井口油层套管强度必须能承受最高关井压力和储层改造施工压力，对井口油层套管强度要求高。套管强度降低甚至破损后，必须采取大修处理以满足后续施工要求。因此，研究套损机理，改进套损井治理工艺技术，对保证油水井快速恢复正常生产、经济效益具有十分重要的意义。本文通过介绍千斤顶取套管悬挂器+套管倒扣直接对扣回接的取套换套技术在塔河油田深层高压油气井中的应用实践表明，其具有可操作性强、见效快、经济性好的优点。

1 井口套管损坏原因和特征

1.1.4？操作因素

深井在钻井过程中钻杆与套管的接触力、钻井液体系、井口偏心等因素造成了井口套管磨损，使套管强度降低，进而加快了套损[3]。作业过程作业管柱与套管硬接触，磨损套管，直接造成套管机械伤害。

1.1.5？腐蚀因素

塔河油田主体油藏为奥陶系碳酸盐岩油藏和三叠系-石炭系碎屑岩油藏，高含硫化氢，地层水矿化度高，盐类和硫类介质都是腐蚀介质，加速了井口套管的损坏。气体的冲蚀、腐蚀，是造成7″套管强度降低的根本原因；且从悬挂器胶皮窜漏、节箍断口腐蚀情况看，套管一般裂口和本体都有腐蚀现象，即套管在长时间的腐蚀作用下造成断裂损坏；

1.2 塔河采油三厂套损特征

近年来塔河油田采油三厂发现并治理的11口套损井有以下特征：

（1）5口井为井口附近20m之内套管断裂，占套损井总数的45.45%，而且7"套管的固井水泥返高都低于200m；

（2）生产套管未回接井悬挂器窜漏的井有4口，占套损井总数的36.36%，通过固井质量曲线可以看出悬挂器附近固井质量较差；并且处于大套泥岩或砂泥岩互层段；

（3）S76井在射孔段以上发生缩径，主要原因为尾管处于泥质含量较高的奥陶系良里塔格组地层，地层产液含水量达90%以上。

经过对塔河采油三厂套损井的分析研究发现，塔河采油三厂的套损井主要受电化学腐蚀作用、固井质量和大段砂泥岩互层的影响。

2 目前国内井口套管取换工艺技术

在高压油气井中，井口套管强度必须能承受最高关井压力和储层改造施工压力，强度要求高，当井口套管破损后，必须采取有效的处理措施，消除安全隐患，满足后续生产要求。目前，井口段套管损坏后常用的取换技术主要为套管倒扣直接对扣回接和套管

外回接[4]。

（1）套管倒扣直接对扣回接技术在塔河油田得到了广泛应用，即使用内割刀切割悬挂器下部套管，取出套管悬挂器后下入打捞倒扣工具将丝扣滑脱、断裂的套管倒出来，下入同一钢级、壁厚的套管在井内重新对接，试压后达到采油工艺标准。

这一技术的优点：无需特殊工具，一次成功率高；缺点：内割刀割取套管时操作要求高，且高钢级套管不易切削（ 塔河油田常用套管钢级为P110），导致作业周期长、成本高。

（2）本次井口套损取换技术同样运用的是套管倒扣直接对扣回接技术，但为了确保套损井快速恢复正常生产，实现经济效益的最佳化，我们对取套管悬挂器方法进行了改进。因井口套管悬挂器悬挂吨位大，取出距离短，伸长有限，下行距离也有限，直接用修井机上提不安全，井口四通黏附上行。通过下入倒扣捞矛上提套管，打两只100T螺旋式千斤顶于套管头上的吊卡下，给套管施加均匀的静拉力，套管向上弹性伸长后带出套管悬挂器。

使用千斤顶取套管悬挂器的方法在塔河油田的成功应用表明，其具有可操作性强、施工周期短、经济实用的优点。但运用本方法需要考虑部分老井长期在高温、高盐、高含硫化氢等复杂腐蚀环境下，套管的抗变强度降低，要计算好套管的弹性伸长量。

3 实例分析

TK718井是塔河油田一口典型的套损井，注水压锥生产，表套起压，且压力随套压变化；该井7"套管回接至BX158法兰，验漏后判断为井口附近套管漏失，该井前期频繁上修，井下有落鱼，井况较为复杂，且压井液漏失严重。

TK718井在运用千斤顶取套管悬挂器前，套管弹性伸长量和提拉力吨位的确定是关键，本次施工中通过公式（1）和公式（2）可以确定套管弹性伸长范围，降低施工风险，保证作业的成功率。

直杆（管柱）的轴向拉伸应力及变形计算公式

式中：E—弹性系数，kg/cm2，常温下E=2×106？～2.1？×106。

（1）TK718井近期进行注水压锥生产，为确保井控安全，用密度1.14g/cm3压井液压井成功后，开井观察6小时，井口稳定，拆BX158法兰以上井口装置。

（2）下7″倒扣捞矛，游动滑车缓慢上提保持30T拉力；在套管头上打两只100T螺旋式千斤顶于套管吊卡下；两边千斤顶保持缓慢平衡顶起，套管向上弹性伸长0.2m后带出套管悬挂器，取出套管悬挂器+套管双公短节，短节上被腐蚀穿孔，导致133/8″表层套管内起压。

（3）下7″倒扣捞矛+31/2″方钻杆，上提吨位1-2.5T，钻盘反转倒扣打捞井内断裂套管，每转10圈则缓慢释放扭矩一次。倒扣出7″套管短节（扣型LTC×3SB）+7″套管18根。第2、3根套管丝扣处腐蚀现象。

（4）下7″套管18根，对扣，加压2T，人工正转上扣；上提吨位每增加5T，B型钳上扣1圈；吨位上提至60T，下放至自由悬重紧扣，对扣完毕（7″套管有效丝扣26圈），安装卡瓦式套管悬挂器。

（5）密封试压：从TF133/8”×7”套管头侧面旁通口接管线反打压10MPa，稳压30min，施压合格。

（6）切割井口多余7″套管，BX158法兰以上7″套管留头0.17m并对套管留头顶部内外侧倒角。

本次作业能在短时间内完成取换套工作，受到甲方的好评，主要是成功运用了两个100T螺旋式千斤顶一次性取出套管悬挂器，同时也积累了不少作业经验。

4 认识和建议

（1）预防套损首先要了解套损规律和套损机理，结合地质、钻井、采油等方面的要求，布置合理的井位和设计合理的井身结构，加强对钻井和井下作业质量的监督，同时，进一步开展套管防腐工艺研究，才能减少、延缓套损发生。

（2）井口套管悬挂器悬挂吨位大，取出距离短，伸长有限，本次取换套成功使用两只100T螺旋式千斤顶取出套管悬挂器，与运用内割刀割取悬挂器相比，大大缩短了施工工期和节省了工作量，具有较好的推广应用价值。

（3）施工中拆除了BX158法兰以上井口装置，井口处于失控状态。因此压井后要测算好井筒漏失量。在拆井口前必须求取安全井控时间，在安全时间内做好取换套作业，确保施工的安全。

（4）结合大修施工作业情况，观察分析断口及腐蚀状况，塔河油田H2S含量高，气体长时间的冲蚀、腐蚀是井口套管破漏、断裂和井口悬挂器窜漏的根本原因。

参考文献

[1] 孙桓，朱华，王超.塔河油田套损现状及治理工艺[J].西部探矿工程，2011（3）

[2] 冯星铮，练章华，范青.塔河油田套管损坏原因及损坏机理分析[J].重庆科技学院学报，2010，12（6）： 70～72

[3] 许峰，吕栓录，康延军，杨成新，李怀中，秦宏德.井口套管磨损失效原因分析及预防措施[J].石油钻采工艺，2011，33（2）： 140～142

[4] 董海峰，刘啸峰，范小波，王超.井口套管取换技术在川西气井中的应用[J].西部探矿工程，2011（5）：71～72

[5] 韩振华，曾久长.井下作业技术数据手册[M].北京：石油工业出版社，2000：471～472

作者简介

夏苏疆（1984-），男，助理工程师，本科，从事油田井下作业工程技术工作。