于惠明(辽河油田辽河工程技术处， 辽宁 盘锦 124010)

定点取换套技术探究

于惠明(辽河油田辽河工程技术处， 辽宁 盘锦 124010)

油气田开发到中后期，油井套管由于长期受地层压力作用，套管变形、损坏现象非常普遍，直接影响油井的正常运转和生产，严重时会导致油井停产甚至报废，造成重大经济损失。取换套技术修复套管完全彻底，完全可以恢复原井的一切技术指标和功能。本文重点介绍定点取换套技术。

定点；取换套；应用

1 常规取换套技术

(1)套管取换套技术是利用套铣钻头、套铣筒、方钻杆等专用工具，套铣套管周围的水泥环及部分岩石，使套管自由，再采取切割或倒扣的方式将井内破损或变形的旧套管取出，然后下入新套管补接或对扣完井，从而达到换套目的，恢复油、气水井的正常使用。

(2)常规取换套技术存在的问题 ①效率低。常规取换套的做法是计算好中和点，按照中和点负荷实施倒扣，需要多次倒扣，才能倒出损坏的套管，增加大修工作量。②井眼丢失，施工井报废。由于上扣扭矩、地层因素等影响，套管倒扣有可能倒出的套管深度超过套铣筒深度，这样会造成多取出套管后，井内留余的套管可能会因为出套铣管后的鱼顶被地层的沙泥等杂质掩埋，可能造成井眼丢失，施工井报废，并长期存在安全隐患。

为防止井眼丢失，目前采用的方法是套铣深度超过取套深度30-50m，注30m水泥环加固油层套管，然后实施取套作业，作业工作量、施工难度、施工风险和成本大大增加。

2 定点取换套技术

(1)工作原理：将定点倒扣器通过反扣钻具下入套管内，利用定位器装置精确定位套管接箍，准确找到所需更换的套管。运用机械增力装置将钻具传递的扭矩增加3倍，达到套管卸扣扭矩。通过上下锚定装置固定下部套管，倒开上部套管。下入上扣增力装置及锚定装置完成套管对接上扣，达到取换套管的目的。

(2)使用的主要工具及结构 研制套管定点倒扣器，解决常规取换套作业中定位不准、多次打捞倒扣及丢失鱼顶的问题。工具结构：由上接头、上扶正器、上锚定器、机械增力装置、定位器、伸缩管、下锚定器及下扶正器组成。

(3)定点取换套技术主要施工步骤如下：①套铣至取套深度以下20m。②下入定点取套工具，将取套工具与反扣钻杆连接，下入待换套管位置以下10m；钻具结构：下锚定器+补偿器+接箍定位器+行星减速器+上锚定器+27/8反扣钻杆。③下至预定位置后，缓慢上提钻具，通过定位器找到套管接箍位置，并做好标记。④在管柱自身载荷基础上，上提要倒出套管负荷，做好标记。⑤反向旋转钻具，通过取套工具增加3倍与钻具的扭矩对套管倒扣，套管与钻具的转速比(1:3)，并观察指重表负荷变化，如负荷逐渐降低，说明套管开始卸扣，待套管松扣后，缓慢上提钻具，定位器控制销钉剪断，起出钻具及倒扣工具，起出套管。⑥如不能成功倒开套管，通过上提负荷，定位器控制钉剪断，定位爪失去支撑与套管脱手，可安全起出取套工具。⑦下套管，钻具结构：引鞋+套管+增力上扣器+方钻杆，下至设计深度后，旋转钻具，完成套管对扣。

(4)与常规取换套工艺技术相比，定点取换套技术有以下技术优势。

序号 定点取换套工艺 常规取换套工艺1 准确定位套管接箍。 无法定位，只能依靠钻具深度计算套管接箍深度。2不能增力，需要更换大扭矩钻具才能倒扣套管，起下多趟钻才能倒出套损及以上全部套管。3 增力上扣器能满足套管上扣扭矩。提供3倍与钻具的增力倒扣，无需更换大扭矩钻具，一次倒出套损及以上全部套管。套管上扣扭矩与钻具一致，需在井口提供大扭矩。4 有效防止井眼丢失。 井眼易丢失，需要采取环空注水泥加固措施。5 有效缩短施工周期。 施工周期长。6 施工风险小。 施工风险大。

(5)创新点 ①精确定点取换套技术能够“指哪倒哪”，一次性准确倒出套管，解决目前常规取换套技术中多次倒扣、井眼易丢失问题，有效降低了施工风险，大大提高了施工时效。②提升了施工工序质量，同时降低了大修作业工程事故率。

(6)现场应用情况 2016年1-10月，实施定点取换套8井次，工序一次成功率100%，相比常规取换套施工，工序占井周期平均缩短28小时。

序号 井号 施工时间 取换套深度 工序占井周期1 兴4-20 2016.5.4 Ф139.7mm套管1根×10.5m 2小时2 荣45-新64 2016.5.11 Ф139.7mm套管2根×21m 2小时3 洼24-23 2016.7.1 Ф139.7mm套管1根×10.5m 2小时4 黄6-6 2016.9.8 Ф139.7mm套管14根×137.9m 5小时5 黄6-5C 2016.9.19 Ф139.7mm套管13根×131.9m 5小时6 黄04-4 2016.10.6 Ф139.7mm套管17根×178.5m 6小时7 兴更426 2016.10.14 Ф139.7mm套管1根×10.5m 3小时8 洼605 2016.1.28 Ф139.7mm套管35根×386.8m

(7)经济效益 精确定点取换套技术增加经济效益：自2015年7月应用精确定点取换套技术以来，现场共实施15井次，用该技术具有一次施工成功率100%、施工质量高的优点，相比常规注灰、套铣、取换套每口井节约成本6.5万，共增创产值=6.5×15=97.5万元。

3 结语

定点取换套工艺、连续套铣打捞工艺解决了大修施工中存在的难题，能够大大提高大修施工质量和时效，具有推广应有价值。

[1]冉津津.石油天然气学报,2014，(4).

[2]魏后超,闫建文,范西江，等.复杂大修工艺技术研究[M].2016.10.

于惠明(1970- )，女，河北定州人，工程师，本科，研究方向:井下作业。