套管补贴和取换技术

套管补贴和取换技术

一、套管补贴技术

油水井外漏破损包括腐蚀孔洞、破裂、螺纹失效等形式，不但影响正常生产，还严重污染环境。破损漏失部位往往在无水泥封固的空井段，套管受地表水、电化学等因素作用而腐蚀破损。一般在50～500 m 较常见，有些井在井口附近或距井口10～20m 处也常发生破损外漏。

（一）补贴工艺原理

套管补贴，就是利用特制钢管，对破漏部位的套管进行贴补，采用机械力使特制钢管紧紧补贴在套管内壁上，封堵漏点。目前补贴修复（堵漏）常用特制波纹管，利用专用补贴工具进行补贴施工，其工艺原理是：用油管柱将补贴波纹管和补贴工具送至套管破损部位，然后管柱内憋压，在液压作用下，补贴工具中液缸及活塞拉杆将液压力转变成机械动力，使拉杆急速回缩上行，带动胀头胀开波纹管。

（二）补贴修复运用范围补贴法修复工艺技术，适应井况范围较广泛，从补贴工艺发展应用的情况来看，目前可以推广应用以下几方面。

（1）修复补贴

修复补贴适用的井况包括套管腐蚀孔洞、穿孔、破裂裂纹、破裂裂缝、螺纹失效、误射孔补救等。这种井况下的补贴修复，修复效果明显，成功率高，修复后井的利用率高。

（2）调整补贴对于多油层系统开发的油井，共同注水的注水井，在开发到一定程度后，同井不同层系不同油层将会出现层间矛盾、层内矛盾、平面矛盾等注水开发三大矛盾。为消除解决这三大矛盾，特别是层间矛盾往往需调整开发层系，使某一层系，某一层段封闭放弃开发，为此需对关闭放弃的层段射孔孔眼进行补贴封闭，这种补贴法称为调整补贴。因补贴而封闭的油层需重新动用时重新补射孔即可。利用波纹管补贴封堵射孔孔眼与化学堵剂封堵关闭的油层配套进行，可使调整开发层系取得更理想的施工效果。

（3）封堵高含水层段

油井含水高，这种高含水将随油田注水开发时间的增长而增高，而处理高含水井况，往往用机械卡堵即双封隔器卡堵高含水层段，其结果是高含水部位被卡堵，而低含水部位的油也同时被卡堵产不出来。另一方面双封隔器堵水因其工具及配套配产（水）器所限，一般一次工艺管柱只能卡堵5～7 层，而又受工具寿命所限，往往需起下管柱更换堵水工具，所以费时费力，成本较高，而效果也并不理想。利用波纹管补贴封堵漏点有许多优点，可以用波纹管代替封隔器堵水，而波纹管只封堵高含水部位，低含水部位则被释放出来发挥作用。所以波纹管堵水的前景将是广泛的。经补贴法修复的套管补贴井段，套管内径减少约6～7mm，承压能力基本可以达到或接近原套管完好时的承压能力，基本不影响一般下井工具的起下作业，因此补贴完成后的修复并完全可以进行正常生产。油井以5in 套管为例：油层顶部套管破损外漏补贴修复后，原套管壁厚6．2mm，套管内径为139．7－2×6．2＝127．3mm ，补贴后套管内径减少6．6 mm ，则为127．3－6．6 ＝120．7mm ，油层部位套管壁厚7．72mm ，补贴后剩117．66mm，基本不影响Φ70mm 抽油泵和Φ114mm 工具的起下。

（三）补贴工具

全套补贴工具由（自上而下）滑阀、震击器、水力锚、双作用液压缸、止动环、拉杆（波纹管）、安全接头、刚性胀头、弹性胀头、导向头组成。

（四）操作步骤

（1）补贴工具入井连接顺序（自上而下）

油管柱、滑阀、震击器、水力锚、液缸、波纹管（波纹管内穿过活塞拉杆、加长杆、安全接头）、刚性接头、弹性胀头、导向头。滑阀以上接一根1～1．5m 长提升短节。

（2）配制固化剂

补贴工具、波纹管连接完毕，开始下井前15min 配制固化剂，粘接剂与固化剂配比为2∶1，充分搅拌均匀后，向波纹管外部的玻璃丝布上涂抹固化剂，涂抹应均匀，无漏涂现象。波纹管过长时，可边下井，边涂抹固化剂。注意固化剂涂完后6h 内需完成补贴，否则固化剂将固化，固化后再补贴，密封效果变差，并

且固化后的固化剂变硬，将影响补贴的波纹管的胀圆，甚至会造成卡阻胀头等事故，因此超过6h 不能补贴时，应起出补贴管柱，处理固化剂后重下补贴。

（3）下补贴管柱

将连接好的补贴工具、波纹管缓缓提起，导向头对正井口，缓慢下放入井。提吊补贴工具、波纹管时，应注意保护工具的加长杆、拉杆不被压弯，波纹不被划碰。波纹管超过10m 长时，应先用卡盘卡紧下井，然后将拉杆、加长杆穿入波纹管，再一同提起，连接下部安全接头、胀头等。所有入井油管、补贴工具的连接旋紧扭矩应不低于320N·m，螺纹应涂抹防粘扣密封脂。补贴工具的弹性胀头通过井口困难时，可用卡盘收拢球瓣工作面，然后入井。补贴工具下井后，下放速度一般不超过1m／s，遇阻后应右族管柱，不得猛顿猛放。4h 内应下完管柱。

（4）补贴

①波纹管下到补贴井段后，核对补贴管住深度，波纹管中部应对正补贴井段中部，补贴深度误差不超过

±0．2m ，校核管柱悬重并记录备案。悬重误差不超过0．5％，井口最后一根油管方余不超过1．5m。

②加深油管1．5m ，连接井口及地面流程管线，地面流程管线为硬管线，配3组以上活动弯头，以便上提管柱时地面管线可自由提高。地面流程试压压力为补贴工具最高工作压力，稳压5 min，压力降不超过0．5MPa 为合格。

③开泵循环工作液1～2 周，正常后，上提管柱1．5m，关闭滑阀。

④补贴方法：

a．连续憋压法补贴。工作液循环正常后，关闭滑阀，管柱内憋压。升压应缓慢，升压程序为

10Mpa—15Mpa—25Mpa—28Mpa—32Mpa，一般不使用35Mpa 的最高工作压力，当压力点达25．2MPa 时，各稳压2～5min。最后达32MPa 时，应最少稳压5min，一般情况下，压力达32MPa 时，补贴已经完成，即活塞拉杆第一个1．5m行程已回缩完成，已将波纹管胀大胀圆约1．5 m 长距离。32MPa 压力稳压完成后放净管柱内压力，缓慢上提管住，悬重应与补前管技相同，或略有2 ～3kN （200～300kg）的再次拉开活塞拉杆的悬重增加，上提行程不超过1．5m，但也不应低于1．4～1．45m 。使活塞拉杆被第二次拉出，做好第二行程的憋压补贴。上提1．5m 行程正常后，即可开泵憋压按上述升压程序完成第二行程的补贴。重复上述憋压、放空、上提1．5m ，憋压、放空、上提1．5m 程序，一直将入井波纹管完全胀开胀圆，完成补贴。

b．憋压连续上提法补贴。憋压连续上提法补贴，就是第一行程需经水力锚定位波纹管，靠液缸将液压力转变成胀头的机械上提动作，实现对波纹管的胀挤。之后，上提管柱1．5m 行程，水力锚已对波纹管失去定位作用，而已胀圆补贴在套管内壁上1．5m 的波纹管，已具有相当的摩擦阻力，使波纹管相对稳定不动。此时即可用连续憋压法完成以后长度波纹管的补贴，也可使用连续上提法完成对余下的波纹管的胀挤补贴。而连续憋压法实施时相对麻烦些，需放空、上提、憋压、稳医，并且憋压时，胀头上升过快，对波纹管的挤胀作用时间太短，特别是补贴最后一行程，胀头弹跳波纹过快，不足以消除波纹管的弹性应变力，波纹管上端口容易回弹造成卷边。而采用连续缓慢上提完成补贴，可减少上述麻烦与可能发生的工程问题，因此现场施工时，往往采取憋任连续上提进行补贴，此法还有一优点，就是很容易观察判断补贴正常与否。波纹管下到补贴井段后，用憋压法完成第一行程的补贴，之后，放净管柱压力，缓慢上提管柱，在1．5m 的空载行程内（即再次拉开活塞拉杆的行程），管柱悬重应无明显变化，只稍微增加2～3kN 的活塞拉杆拉开的摩擦阻力。当行程已达1．5m 时，管柱悬重已开始增加，一般情况下，当悬重增加较明显，已超过管柱净悬重10kN 以上时，说明第一行程补贴已发生作用，上提补贴已开始，即胀头已对波纹管余下的长度做功，此时保持100kN 以内的上提负荷完成补贴。上提补贴，必须憋压完成1．5m 的补贴后才可使用，上提应缓慢。一般不超过0．1m／s，提到波纹管上端口1m 左右时，应控制上提速度在0．05m／s 以内，提到端口时，停止上提，使胀头稳定挤压波纹管端口，稳定时间不少于10min。上提法补贴时，应严格注意管住悬重变化，发现异常应立即停止上提，判明情况处理正常后，可继续上提完成补贴。

⑤补贴情况判断与处理。判断补贴是否成功，尤其是判断第一行程的憋压补贴是否成功，对余下的波纹管补贴至关重要。