第16卷第3期2009年5月Application of repairing technology for casing damage well in Zhongyuan OilfieldKan Qingshan 1Liu Rudong 2Su Juan 3(1.Oil and Gas Technology Managmemt Department of Zhongyuan Oilfield Company,SINOPEC,Puyang 457001,China;2.Goods and Material Supply Department of Zhongyuan Oilfield Company,SINOPEC,Puyang 457001,China;3.No.1Oil Production Plantof Zhongyuan Oilfield Company,SINOPEC,Puyang 457001,China)Zhongyuan Oilfield is a complicated fault block oil and gas field.The degree of casing damage caused by high earth stress and plastic sliding of salt bed is much higher than the other oilfields in China.The casings of many deep wells are damaged and many accidents occur in wells,which brings great difficulties for oil and water repairing.Therefore,this paper introduces the research developments in Zhongyuan Oilfield,such as deep well sidetracking with slot,deep well using 101.6mm casing,casing deformation repairing and entity expansion tube subsidy,which have been used to repair some deep complicated trouble wells and twist the bad tendency of well condition.The development effect is improved.Key words:deep well,casing damage,sidetracking with slot,101.6mm casing,expansion tube subsidy.摘要中原油田是一个复杂的断块油气田，由于地应力异常高、盐层塑性滑移等因素，套管损坏的程度高于其他油田。
深层套管损坏的井较多，造成的深层事故也较多，给油水井的修复带来了极大困难。
近几年来，中原油田在深井开窗侧钻、深井下101.6mm 套管、套管变形井修复、实体膨胀管补贴等方面取得了一些研究进展，并修复了一批深层的复杂事故井，使油田井况恶化的趋势得到好转，改善了开发效果。
关键词深井；套管损坏；开窗侧钻；101.6mm 套管；膨胀管补贴中图分类号：TE358+.4文献标识码：A套损井修复技术在中原油田的应用阚庆山1刘汝东2苏娟3（1.中原油田分公司油气技术管理部，河南濮阳457001；2.中原油田分公司物资供应处，河南濮阳457001；3.中原油田分公司采油一厂，河南濮阳457001）收稿日期：2008-12-01；改回日期：2009-02-22。
作者简介：阚庆山，男，1962年生，高级工程师，1984年毕业于大庆石油学院采油工程专业，从事油气技术管理工作。
电话：（0393）4894141。
文章编号：1005-8907（2009）03-121-02中原油田开发近30a ，特殊的地质条件造成每年都有100多口井套管损坏。
全油田共发现各类事故井1557口，其中套损井816口，占事故井总数的52.4%。
油水井套管的损坏，严重破坏了注采井网，造成注采失衡，增加了油田稳产难度。
近年来，中原油田在套损井修复技术方面进行了研究与应用，提高了修井成功率，为完善注采井网、增产稳产起到了积极作用。
1套损井修复技术1.1深井开窗侧钻配套技术套损部位在盐层和射孔层附近的井占70%，其中相当一部分井大修手段已无法修复，特别是套管严重错断、变形井和套变加落物井。
推广应用139.7mm 套管开窗侧钻技术，可以降低生产成本，完善注采井网，恢复地质储量。
1.1.1双驱钻进技术利用转盘和动力钻具2种动力同时驱动高效PDC 钻头钻进，并优选动力钻具、PDC 钻头和优化钻具结构，使平均机械钻速比原来提高21%，加快了侧钻速度，缩短了施工周期，取得良好效果。
1.1.2导斜-开窗一体化工具应用卡瓦锚定封隔器型注水泥造斜器，能够将造斜、坐封和注水泥封固施工一次实现，缩短了钻井周期，节约了钻井成本。
该工具将坐卡机构和封隔机构结为一体，实现导斜体自动对接，保证导斜体锚定牢固可靠；坐封后，利用预留水泥通道实现对斜向器的水泥挤注封固，提高斜向器固定效果。
1.1.3开窗侧钻扩眼技术为保证完井电测及顺利下入101.6mm 套管，应用新钻井眼进行扩眼技术提高固井质量。
正常侧钻钻头外径为118mm ，使用扩眼器后井眼直径约达140mm 。
断块油气田FAULT-BLOCK OIL &GAS FIELD1212009年5月第16卷第3期断块油气田1.1.4深井开窗侧钻优质水泥浆深层侧钻井油气埋藏深，异常高温高压，环空间隙窄小，施工泵压较高，含盐层段多且复杂。
因此，侧钻井固井所用水泥浆除具有常规性能要求外，还应具有良好的抗高温性能、抗盐污染能力及防窜性能。
开发的延迟固井水泥浆，初凝时间为3~4h，流动性好（n>0.6），不析水，失水量低（在7MPa、90℃条件下，30min失水量小于43mL），密度高（1.96g·cm-3以上），适用于130℃井温条件，胶结后强度高、韧性好。
1.2深井139.7mm套管内下101.6mm套管技术该技术主要针对长井段腐蚀穿孔套损井的修复。
这类井修复后可形成双层组合套管，改善套管的受力状态，延长井的使用寿命，还可实施调层，改善产出剖面，进行补孔、酸化、压裂等多项增产措施。
与新钻井相比，该技术可节约2/3~3/4费用。
该技术主要包括：1）配套完善了101.6mm无接箍高强度小套管，具有较高的抗挤和抗拉强度，抗外挤强度不低于160MPa，抗内压强度不低于100MPa，螺纹连接强度不低于1078kN，套管最大外径不改变现行钻井工艺；2）研制了液压扶正器，打压后扶正器撑在套管内壁，保证101.6mm套管在139.7mm套管内的居中度，从而提高水泥环的厚度与均匀度，提高固井质量；3）开发了101.6mm套管井分层注水管柱，实现了101.6mm套管内的分层注水；4）配套了适用于101.6 mm套管内修井用的套、捞、铣、磨工具，主要有小直径捞矛、捞筒、公锥、母锥、磨鞋、铣头、套铣管等，修复了部分101.6mm套管事故井。
高产气井白17井下部套管漏失，采用该技术在2094m悬挂101.6mm套管1975m，下井深度4069 m，是中原油田下101.6mm套管最深的井。
1.3套管变形井修复技术受深井高压、特殊岩性发育、地应力异常等影响，中原油田套管变形井以缩径居多，占套损井的70%。
近几年，应用液压挤胀套管整形、液压变径滚压整形、旋转变径滚压套管整形、套磨铣工具打通道等技术，修复了一批套损井。
液压变径滚压整形系统由枪身及变径钢球组成，下至套管变形点时，地面动力经多级增压后在胀压设备上产生胀压力，使多个钢球变径后以一定的规律排列并顺势向下滚动，将套管内壁滚压回准121~124mm 的圆形状态，反复滚压完毕后，钢球回到初始状态，上提管柱完成。
该技术可配套小修队伍设备及外加厚油管进行施工，修井周期短。
与大修施工相比，可节约修井费用，避免套管磨铣整形削弱强度；缺点是套变严重（内径小于100mm）、套管强度大于P110钢级、壁厚大于9.17mm的套管，整形效果不佳。
1.4实体膨胀管补贴技术膨胀管技术是近几年国外在降低钻井成本和修复套损井方面的一项突破性技术。
中原油田自主开发了高强度不锈钢实体膨胀管和低合金钢膨胀管，对完善井网、增油增注发挥了积极作用。
通过多次地面试验，不断完善膨胀管和配套工具性能结构，2005年8月在文51-68井补贴成功，这是国内首次将膨胀管技术用于套管损坏治理。
目前实体膨胀管补贴技术已成功应用85口井，技术指标已达到国外同类产品。
该技术广泛用于调层、套管漏失、腐蚀穿孔、套管加固等不同类型的施工，具有修复后内通径大、密封可靠、强度高等优点。
1.4.1技术原理将膨胀管下到井下预定补贴位置后，投球打压，压力达到胀头启动压力时，胀头向上运动，膨胀管膨胀，利用密封胶圈与套管补贴悬挂一起，直至膨胀补贴完毕。
膨胀过程可单独液压膨胀或提拉膨胀，也可液压与提拉结合膨胀。
1.4.2性能指标材料延伸率大于35％，膨胀后屈服强度不低于560MPa，抗拉强度不低于950MPa；适用于139.7mm 套管补贴，膨胀后套管内通径为105~107mm，抗内压强度高于50MPa、抗外挤强度高于35MPa，补贴长度可达100m以上。
1.4.3先进性高强度不锈钢膨胀管具有相变诱发塑性，延伸率、膨胀后的屈服强度、抗拉强度均高于国外产品，具有防腐、强塑性、强度高的特点。
膨胀管发射器启动与坐封悬挂技术工艺成熟，发射器启动压力最小30MPa，补贴压力控制在30~40MPa，膨胀压力平稳。
施工工艺简单，安全可靠，可操作性强，符合油田实际。
2结束语套损井修复技术对中原油田中后期开发起到了积极作用，为深井事故井的修复提供了科学有效的方法。
今后应继续开展严重套变井、套管错断井修复技术的研究，完善高温高压、超深井侧钻工艺技术和实体膨胀管套管补贴技术，研究实体膨胀管在加深井和下小套管井应用的技术。
（编辑赵卫红）122。