井下破损套管替换技术

摘要：下套管固井作业是一口井钻井施工的最后一道工序，它的成功直接关系到钻井公司的利益和信誉，但目前完井使用的国产套管，质量很不稳定，有些套管存在严重的质量缺陷，引发发生套管事故，给钻井方造成很大的经济损失和负面影响。在公司先后发生三口套管破损事故中，若不能及时处理，将无法投入采油生产，给甲方带来巨大的经济损失。技术人员通过科学制定技术方案，综合应用测漏、打捞、磨铣、倒扣、对扣等技术，最终保住了三口油井的生命，换回了经济损失，提升了公司的市场信誉。

关键词：钻井；下套管固井；破损套管；套管试压；替换技术

中图分类号：TE357 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）04-0069-02

一、施工技术难题

发生套管破损的三口井是：梁38-平6井、樊154-3井和坨128-斜21井。

确定套管试不住压，发生破损后，难点之一是要确定套管破损的位置，其次是找出套管破损的位置后，如何把坏套管倒出来，然后下入新套管与井内的套管对扣连接，试压合格才能算对扣成功。其三，如何钻穿套管内长段水泥塞。樊154-3井由于固井中发生套管事故，无法完成正常顶替，套管内留下了长段的水泥塞。水泥面深度863.94m，阻流环深度 2721.16m，水泥塞长度1857.22m，如此长段的水泥塞，钻穿需用的时间较长，若采用常规的转盘旋转钻塞方式，可能发生两种复杂情况：一是由于套管外水泥未返到应有高度，大部分套管没有被水泥固住，在钻塞过程中，钻具旋转极易发生套管倒扣现象，将套管丝扣倒开；二是钻具旋转极易把套管磨穿。

二、采取技术措施

（一）漏点的查找技术

我们分别在三口井上用了不同的方法，都测定出了套管破损的位置：

1．井温测井法：将井温仪器下至套管内一定深度，然后边循环边上提测量井下温度，循环排量为8～10L/s，因为循环通道是靠破损套管即漏点建立的，循环流程为：泵套管内漏点套管外地面，漏点以上的套管内的液体是地面泵入的，温度相对是较低的，而漏点以下套管内的液体温度相对是较高的，因此井温曲线数值大体可判断漏点的位置，曲线的拐点处为漏点位置。

2．流量测井法：将流量测井仪器下至套管内一定深度，然后边循环边上提测流量数值，循环排量为8～10L/s，同样道理，循环流程为：泵套管内漏点套管外地面，漏点以下套管内的液体是不流动的，而漏点以上套管内液体是流动的，由此可以测量出漏点的位置，曲线的拐点处即为漏点的位置，樊154-3井漏点在418～419m处。

3．36臂影像测井：将仪器下至可疑点位置以下，然后上提测量，主要靠36根力臂支撑到套管壁内，上提测量过程中，无损伤的套管内壁光滑无痕，套管曲线数值是一样的，而套管壁上有孔洞或裂缝的，相应的数值就会发生变化，从而准确的测量出套管损坏的部位和形状。

通过上述办法，找出了套管破损的深度和形状，为制定下步套管补救和替换施工技术方案，提供了准确的数据，奠定了良好的基础。

（二）套管替换技术

找出套管破损的位置后，就要想办法把坏套管倒出来，然后下入新套管与井内的套管对扣连接，试压合格才能算对扣成功。主要应用在以下方面：

1．套管倒扣技术：倒套管前充分循环钻井液，并调整钻井液性能，保证漏点以上的井眼稳定畅通，为下步施工提供良好的井眼质量，安全的施工条件。倒套管的难点就在于每次倒出的套管长度不确定，要多次倒扣才能达到目的。

2．小钻杆落井打捞技术：坏套管倒出后，为了套管对扣顺利，仍将φ73mm小钻杆留在井内，作为引子从井底串至井口。然后下套管，将套管套入小钻杆依次下入，但梁38-平6井在下入过程中，由于上部井眼大，套管与钻杆的摩擦力作用，钻杆产生的弯曲变形严重，套管在下至766.50m时将小钻杆压断，发生了小钻杆落井事故，我们进行了小钻杆落井打捞，并打捞成功。

3．套管外层扶正技术：为保证对接Φ139.7mm油层套管的成功，不能再用Φ73mm钻杆做引子，为了增加钻杆的刚性，上面用Φ88.9mm钻杆替代Φ73mm钻杆，更安全的措施是从Φ139.7mm油层套管鱼头下面至少100m到井口下一层技术套管。技术套管对钻杆引子和油层套管有一定的扶正作用。不至于造成小钻杆弯曲太严重，同时可以保证油层套管鱼头居中，便于后续施工。

（三）套管内长段水泥塞钻穿技术

采用动力钻具钻塞方式有效解决了由于套管外水泥未返到应有高度，大部分套管没有被水泥固住，在钻塞过程中，钻具旋转极易发生套管倒扣现象，将套管丝扣倒开以及钻具旋转极易把套管磨穿两个难题。通过声波测井检查，樊154-3井套管替换后固井水泥返高1700米，固井质量良好。符合设计要求， 套管整体试压15MPa，30min压力未降。实践说明：这次动力钻具长段钻塞效果非常好，避免了套管的倒扣和损坏，有效的保护了套管，保证了全井的质量。

三、前景和经济效益

通过在的现场实际应用，证明该项技术能够解决井下套管破损后的替换问题，达到了项目实施的目的，取得了好的效益，具有广泛的应用前景。一是三口井共挽回经济损失820万元；二是测漏、打捞、磨铣、倒扣、对扣技术综合应用到事故处理中，取得了很好的效果，为今后井下套管破损后的事故处理提供了很好的借鉴经验；三是三口井顺利处理完毕交井，保住了油井的生命，换回了经济损失，充分展示了公司的科技实力和职工队伍的精神面貌与战斗力，提升了公司的质量水平和市场信誉。

作者简介：修敏军（1960-），男，山东省东营市胜利石油管理局黄河钻井总公司钻井四公司工程师，研究方向：钻井技术和经营管理。