油气井套管损坏及修复

2017-10-01 07:02:00

油气井是石油企业的固定资产,油层套管是构成油气井的最基本要素。油层套管一旦损坏且不能修复,则意味着油气井的报废和固定资产的损失。油层套管常年承受着油层高压及气体、液体等介质的侵蚀,还要反复承受着各种修井作业及增产措施手段等外力的作用。其损坏原因主要有以下几种情况:

(1)套管本身质量差、强度低;

(2)固井质量差,封固不牢;

(3)水及化学剂、微生物腐蚀作用;

(4)地质构造运动及套管周围的岩性作用;

(5)高压注水对套管的损坏;

(6)油、气、水井出砂的影响;

(7)修井作业施工不当对套管的破坏。

套管的损坏形态一般有三种,即套管缩径、套管破裂、套管折断。

由于套管损坏位置和损坏程度及损坏状况的不同,有的不能再修复,有些可以修复。

对套管缩径的修复方法,修理时下入逐级扩大的滚子整形器,通过钻杆加压,逐步把内径扩大。这种方法较简单,也容易见效。

对套管破裂,有缝或洞的修理,有以下几种方法:

(1)挤水泥浆。当油层压力不大,破裂和漏失不严重时,可用挤水泥浆的办法进行修理。其工艺办法为:先用比套管内径小8~10毫米通井规通径,然后在破口适当位置下一个悬空封堵器(工具名称叫桥塞),把破口以下井筒临时封掉,再在桥塞以上注入一定量的水泥浆,使其凝固成水泥塞,水泥塞凝固后,钻开套管中的水泥塞,并试压检查水泥封固的破口质量,待确认封固质量合格后,再钻开悬空封堵器(桥塞),并冲砂到井底。用这种方法修复的套管一般可承受40~80兆帕的压力,但在该井进行高压施工时应下封隔器保护,避免该段承受高压。

(2)换套管。当破裂位置在油井上部,且可以倒扣取出破口以上套管时,可用倒扣法把事故段以上套管全部提上来,重新下入新套管,对好扣上紧。此方法的好处是保证了套管内径的一致性,作业后井下工具可顺利通过;不足之处是井下对扣的套管丝扣拧紧度不如在井口上得紧。

(3)补贴法。补则法就是坏套管的内壁上贴一层薄壁管子,以达到修复的目的。其工艺原理为:在一种特制的耐高压橡胶筒上套着波纹管(薄壁管)下到井内套管损坏位置处,憋压使橡胶筒膨胀,同时胀开波纹管,使波纹管紧贴套管损坏处的内壁,并由黏结剂把套管与波纹管黏合成一体,待黏结剂固化后,活动钻具,把耐高压橡胶筒取出。这一补贴工艺方法简单,操作安全。

对套管折断的井可分三种情况分别进行修理。第一种是折断但没有错位;第二种是折断但错位不严重;第三种是折断且严重错位,甚至无法找到下段套管。

为了取得套管折断后位移情况、错断深度,断口上下相对距离以及断口是否变形等资料,可采用打铅印、仪器测试等方法把情况弄清楚。

对折断没有错位的套管,可采用注水泥浆方法修复;对折断但错位不严重的套管,如允许换套管则用换套管法修复;如不具备换套管条件则可用下补接器的办法修复,即把折断处套管磨铣掉一段后,中间用补接工具把上下套管夹紧、拉住以保证油井能正常生产。

对折断后错位严重且找不到下段套管的井,可采用侧钻法处理。即把折断处的井眼用水泥固死,从上部套管内下小钻杆重钻一个井眼,下入比原套管小的套管固井完井。

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