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[摘 要]在修井过程当中常遇到因固井水泥返高未至地面，导致地表或者地表几十米以下套管破损、腐蚀等其他原因需要换套管，常规浅井取套管施工都需要大修设备配合完成，且施工繁琐，大修施工费用高，施工周期长，研发一种利用小修设备用于浅井的定点取套管工艺，可解决了在施工过程中因扭矩不够而无法实现定点取套管的难题，实现降本增效目的。
[关键词]浅井；取换套管；研究
中图分类号：TE242 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）23-0056-01
1 概述
随着油田油水井套管状况逐渐变差，套管的失效呈上升趋势，主要表现为套管被挤毁、错断、严重变形和腐蚀等形式。如何提高套损井的修复利用率、完善注采井网、减少更新井数、节约开发资金和提高经济效益，成为亟待解决的生产问题，取换套管工艺技术是修复套损井最为彻底和有效的方法之一，是针对严重错断井、变形井、破裂外漏井而发展完善起来的一项修井工艺技术。不改变井身结构，修复完全彻底，不影响开发过程中的一切工艺措施的实施，具有其它套损井修复工艺无法比拟的优越性。
在修井过程当中常遇到因固井水泥返高未至地面，导致地表或者地表几十米以下套管破损、腐蚀等其他原因需要换套管。常规做法是通过大修设备进行提升中合点倒扣完成，此方法倒扣误差存在不确定性，常常需要几次重复倒扣才能完成取套管工作；另一做法是通过下入切割工具将套管割断取出，再进行打捞倒扣取出被割断套管的剩余部分；以上取套管施工都需要大修设备配合完成，且施工繁琐，大修施工费用高，施工周期长。如何利用小修作业队伍实施定点取套管作业，缩短工作周期，实现降本增效，已成为急需解决的问题。为了克服上述现有技术的不足，研发一种用于浅井的定点取套管工艺，其解决了在施工过程中因扭矩不够而无法实现定点取套管的难题，且操作简单、定位准确。
2 工艺原理
该工艺管柱由行星减速器、套管接箍定位器、补偿器及下锚定装置，行星减速器、接箍定位器、补偿器及下锚定装置从上至下依次通过螺纹方式连接。通过地面修井作业车配合下入井内的预定深度，缓慢上提接箍定位器的定位爪，使定位爪的台肩卡进接箍缝隙，完成接箍定位。地面修井作业车的液压钳反向旋转管柱，反向扭矩经管柱输入至行星减速器，在反向扭矩作用上锚定器的锚爪与套管锚定形成反向作用力，反向扭矩通过减速机构改变为正向扭矩、并增大扭矩，在正向扭矩作用下，下锚定装置的锚爪与套管壁锚定，形成正向作用力；行星减速器的锚定器的反向作用力与下锚定装置的正向作用力相对作用、形成卸扣作用力，将套管从接箍处卸扣，卸扣过程中套管螺纹退扣位移通过补偿器来补偿。
行星减速器由输入总成、锚定器、减速机构及输出总成组成；减速机构从上至下依次连接有输入总成、锚定器、输出总成；输入总成的力矩输入端的连接扣型为反向钻杆扣，减速机构由凸轮轴齿轮架、中心轴和扭矩输出体组成，锚定器套装在减速机构的凸轮轴齿轮架上。
套管接箍定位器由本体中心轴、支撑环、定位爪及若干个控制剪钉组成，定位爪的上端通过若干个控制剪钉衔套在本体中心轴上，支撑环通过螺纹方式套装于本体中心轴上，且定位爪的下端的内侧壁与支撑环的外侧壁相接触。用于确定接箍，便于准确定位、卸开套管位置。
补偿器由上接头、伸缩套、伸缩杆及弹簧组成，上接头的下端与伸缩套的上端通过螺纹方式连接；弹簧套装在伸缩杆的上端，伸缩杆的带有弹簧的上端穿过伸缩套底部设置于伸缩套的内部，伸缩杆与伸缩套之间通过键齿配合。在整个取套管施工过程中用于补偿套管卸扣时螺纹位移距离。
下锚定装置由中心凸轮轴、锚体、第二锚爪及若干个摩擦块组成，锚体套装在中心凸轮轴上，锚体由锚体外套、锚体座、背帽及弹簧片组组成，锚体外套的下端与锚体座的上端通过螺纹方式连接，锚爪均设置在锚体外套内，当管柱旋转时锚爪旋出并锚定在套管内壁上，将经由行星减速器增加若干倍的卸扣扭矩传递至套管螺纹处。
3 施工步骤
一是用反扣的管柱与用于井下定点取套管工具的行星减速器的输入总成的上端相连接，再通过地面修井作业车配合将用于井下定点取套管工具下入需要更换套管的预定深度。二是用于井下定点取套管工具下至预定深度的位置后，记录此时的地面修井作业车的指重表负荷显示，通过地面修井作业车缓慢上提管柱，当接箍定位器的定位爪台肩卡进套管接箍缝隙，地面修井作业车的指重表负荷显示增加，即已确定用于井下定点取套管工具的接箍定位器在套管接箍位置，在井口处管柱上做好标记，通过标记确定此时用于井下定点取套管工具在井内的位置，上提管柱，地面修井作业车的指重表负荷显示再增加，直至达到所要换取套管的载荷，在井口处管柱上做好标记。四是通过地面修井作业车的液压钳反向旋转管柱，同时地面人员记录管柱的旋转圈数，并观察地面修井作业车的指重表负荷变化和井口处套管的旋转状态，当指重表负荷逐渐减小，并且井口处套管开始旋转，则此时井下套管开始卸扣；当井口套管端面与步骤三中管柱上的标记之间位移不在变化，且指重表负荷不再变化，则此时井下套管已完全卸扣，地面修井作业车的液压钳停止旋转，通过地面修井作业车起出用于井下定点取套管工具及被换取的套管。
4 结论
浅井的定点取套管工艺解决了在施工过程中因扭矩不够而无法实现定点取套管的难题，可利用小修设备实现取换套作业，节省大修设备作业成本及工作周期，具有施工安全可靠，操作簡便的优点。
参考文献
[1] 王洪英.大庆地区深部取套修井技术的应用[J].石油钻采工艺，2000（5）：31-33.
[2] 刘国军.大庆油田Φ139.7mm套管井深部取换套技术[J].石油钻采工艺，2004（3）：34-37.
[3] 万仁溥.采油工程手册（下册）[M].北京：石油工业出版社，2000，8：615-616.
[关键词]浅井；取换套管；研究
中图分类号：TE242 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）23-0056-01
1 概述
随着油田油水井套管状况逐渐变差，套管的失效呈上升趋势，主要表现为套管被挤毁、错断、严重变形和腐蚀等形式。如何提高套损井的修复利用率、完善注采井网、减少更新井数、节约开发资金和提高经济效益，成为亟待解决的生产问题，取换套管工艺技术是修复套损井最为彻底和有效的方法之一，是针对严重错断井、变形井、破裂外漏井而发展完善起来的一项修井工艺技术。不改变井身结构，修复完全彻底，不影响开发过程中的一切工艺措施的实施，具有其它套损井修复工艺无法比拟的优越性。
在修井过程当中常遇到因固井水泥返高未至地面，导致地表或者地表几十米以下套管破损、腐蚀等其他原因需要换套管。常规做法是通过大修设备进行提升中合点倒扣完成，此方法倒扣误差存在不确定性，常常需要几次重复倒扣才能完成取套管工作；另一做法是通过下入切割工具将套管割断取出，再进行打捞倒扣取出被割断套管的剩余部分；以上取套管施工都需要大修设备配合完成，且施工繁琐，大修施工费用高，施工周期长。如何利用小修作业队伍实施定点取套管作业，缩短工作周期，实现降本增效，已成为急需解决的问题。为了克服上述现有技术的不足，研发一种用于浅井的定点取套管工艺，其解决了在施工过程中因扭矩不够而无法实现定点取套管的难题，且操作简单、定位准确。
2 工艺原理
该工艺管柱由行星减速器、套管接箍定位器、补偿器及下锚定装置，行星减速器、接箍定位器、补偿器及下锚定装置从上至下依次通过螺纹方式连接。通过地面修井作业车配合下入井内的预定深度，缓慢上提接箍定位器的定位爪，使定位爪的台肩卡进接箍缝隙，完成接箍定位。地面修井作业车的液压钳反向旋转管柱，反向扭矩经管柱输入至行星减速器，在反向扭矩作用上锚定器的锚爪与套管锚定形成反向作用力，反向扭矩通过减速机构改变为正向扭矩、并增大扭矩，在正向扭矩作用下，下锚定装置的锚爪与套管壁锚定，形成正向作用力；行星减速器的锚定器的反向作用力与下锚定装置的正向作用力相对作用、形成卸扣作用力，将套管从接箍处卸扣，卸扣过程中套管螺纹退扣位移通过补偿器来补偿。
行星减速器由输入总成、锚定器、减速机构及输出总成组成；减速机构从上至下依次连接有输入总成、锚定器、输出总成；输入总成的力矩输入端的连接扣型为反向钻杆扣，减速机构由凸轮轴齿轮架、中心轴和扭矩输出体组成，锚定器套装在减速机构的凸轮轴齿轮架上。
套管接箍定位器由本体中心轴、支撑环、定位爪及若干个控制剪钉组成，定位爪的上端通过若干个控制剪钉衔套在本体中心轴上，支撑环通过螺纹方式套装于本体中心轴上，且定位爪的下端的内侧壁与支撑环的外侧壁相接触。用于确定接箍，便于准确定位、卸开套管位置。
补偿器由上接头、伸缩套、伸缩杆及弹簧组成，上接头的下端与伸缩套的上端通过螺纹方式连接；弹簧套装在伸缩杆的上端，伸缩杆的带有弹簧的上端穿过伸缩套底部设置于伸缩套的内部，伸缩杆与伸缩套之间通过键齿配合。在整个取套管施工过程中用于补偿套管卸扣时螺纹位移距离。
下锚定装置由中心凸轮轴、锚体、第二锚爪及若干个摩擦块组成，锚体套装在中心凸轮轴上，锚体由锚体外套、锚体座、背帽及弹簧片组组成，锚体外套的下端与锚体座的上端通过螺纹方式连接，锚爪均设置在锚体外套内，当管柱旋转时锚爪旋出并锚定在套管内壁上，将经由行星减速器增加若干倍的卸扣扭矩传递至套管螺纹处。
3 施工步骤
一是用反扣的管柱与用于井下定点取套管工具的行星减速器的输入总成的上端相连接，再通过地面修井作业车配合将用于井下定点取套管工具下入需要更换套管的预定深度。二是用于井下定点取套管工具下至预定深度的位置后，记录此时的地面修井作业车的指重表负荷显示，通过地面修井作业车缓慢上提管柱，当接箍定位器的定位爪台肩卡进套管接箍缝隙，地面修井作业车的指重表负荷显示增加，即已确定用于井下定点取套管工具的接箍定位器在套管接箍位置，在井口处管柱上做好标记，通过标记确定此时用于井下定点取套管工具在井内的位置，上提管柱，地面修井作业车的指重表负荷显示再增加，直至达到所要换取套管的载荷，在井口处管柱上做好标记。四是通过地面修井作业车的液压钳反向旋转管柱，同时地面人员记录管柱的旋转圈数，并观察地面修井作业车的指重表负荷变化和井口处套管的旋转状态，当指重表负荷逐渐减小，并且井口处套管开始旋转，则此时井下套管开始卸扣；当井口套管端面与步骤三中管柱上的标记之间位移不在变化，且指重表负荷不再变化，则此时井下套管已完全卸扣，地面修井作业车的液压钳停止旋转，通过地面修井作业车起出用于井下定点取套管工具及被换取的套管。
4 结论
浅井的定点取套管工艺解决了在施工过程中因扭矩不够而无法实现定点取套管的难题，可利用小修设备实现取换套作业，节省大修设备作业成本及工作周期，具有施工安全可靠，操作簡便的优点。
参考文献
[1] 王洪英.大庆地区深部取套修井技术的应用[J].石油钻采工艺，2000（5）：31-33.
[2] 刘国军.大庆油田Φ139.7mm套管井深部取换套技术[J].石油钻采工艺，2004（3）：34-37.
[3] 万仁溥.采油工程手册（下册）[M].北京：石油工业出版社，2000，8：615-616.