论文部分内容阅读
摘要：油田开发处于中后期，受各种因素的影响，套漏井数逐年在增加。在治理套漏措施上主要是通过作业施工进行找验漏、封堵来治理，在治理套漏形有临时治理和长期治理；在治理套漏工艺技术上有取换套管、密封加固及水泥浆封堵工艺完成套漏井治理。采取加固管密封加固技术加固管通径φ106mm套管缩径对上产措施及井况检测都带来不便对于水泥封堵无效的井，采取密封加固的方式治理，若加固无效井采取取换套治理。对套管漏点在 20 米以内应进行取换套治理。
关键词：套漏井；管柱验漏；封堵；密封加固；工艺技术；施工应用
油水井套管受各种因素的影响出现不同形式的套漏。井内的油气水通过套管漏点向地面外窜，它不仅严重影响油水井正常生产，还严重污染环境。所出现的套管漏点深度是不一致的，一般在距井口以下几米至 500米较为常见。为此作业施工利用机械法寻找套管漏点深度、确定漏点长度，并采取有效封堵工艺，进行套管漏治理所做的一系列措施，最终实现治理套漏目标，避免环境污染，达到清洁生产的目的。
1套漏井治理
一种方式是将封隔器下在漏点以下封堵井内油气水，使井内的油气水不能通过漏点窜到地面，但该井得不到生产，此方式多为油井所采取；另一种方式是多为分层注水井所采取，是将封隔器下在漏点的上部在与套保封隔器形成封堵，此方式不影响生产，但返洗井时洗井液仍从漏点处窜到地面造成环境污染。套漏井长期治理要好于临时治理其主要特点治理效好能够及时恢复生产，主要工艺技术有取换套管、水泥浆封堵两种方式，目前密封加固不算是长期治理套漏方法。
2 确定套管漏漏点深度及长度
确定套管漏的漏点深度及长度是作业施工套管漏封堵工艺的一道关键工序，它直接关系到套管漏封堵成败，作业施工寻找套管漏点深度、漏点长度要反复核实准确无误方可确认。
2.1 确定套管漏的漏点深度
套管漏检测主要采用机械法方式确定。采用机械法确定套管漏的漏点井段深度，就是利用压差式封隔器和节流器配套进行使用，可采用套溢法、套压法、自平衡法进行找漏来确定套管漏的漏点井段深度。（1）套溢法。用压差式封隔器两级、节流器一级、挡球一个来找验漏，组配找验漏管柱。（2）套压法。用压差式封隔器两级、节流器一级、挡球一个来找验漏，组配找验漏管柱，其工具下井顺序是挡球、封隔器、节流器，下至井段某一深度，漏点在验漏封隔器以上，上提管柱深度逐步进行找验漏，直至确定套管漏的漏点井段深度的下部，当漏点井段深度大致确定后，将验漏封隔器下至距漏点以上或以下验证漏点井段深度，验证漏点井段深度精确至1米以内。（3）自平衡法。用压差式封隔器四级、节流器一级、挡球一个来验证漏点的长度，组配找验漏管柱，其工具下井顺序是封隔器两级、油管一根、节流器、封隔器两级、挡球，管柱下至井段某一深度，不需坐油管挂。采用套溢法、套压法、自平衡法进行找漏，确定套管外漏的漏点井段深度，三种找漏方法可根据现场及井下情况而定，也可根据三种找漏方法优缺点而定，目前套溢法、套压法找验漏使用较多。
2.2 确定套管漏的漏点长度
确定套管漏漏点长度其方法是采用机械法，通过套压法、套溢法和自平衡法来确定套管漏上点和下点，其套管漏上点和下点之间的距离就是套管漏漏点的长度
3 套管漏封堵工艺特点
3.1 取换套法。取换套管工艺是利用套铣钻头、套铣筒、套铣方钻杆等配套钻具，在钻压、转数、循环排量三参数合理匹配的情况下，以优质取套工作液造壁防坍塌、防喷、防卡、防断脱、防丢以及组合切割、适时取套、示踪保鱼、修鱼找正等措施技术，完成对套管外水泥帽、水泥环、岩壁及管外封隔器等
3.2 注水泥浆法。水泥浆封堵工艺是将一定水灰比的灰浆挤入套漏段，固结后在漏点形成一定的水泥环，阻止浅层水流入井内或井内的油气水通过漏点窜到地面，达到封堵的目的。反复核实套管漏漏点深度和长度，核实所下管柱长度组配封堵管柱，将封堵管柱下至预定深度，打入水泥浆侯凝24小时，对封堵井段进行验封，压力为10Mpa，稳压 5min，压力不降为合格。水泥浆封堵技术优点是施工简单，封堵强度高，材料成本低；缺点是水灰比控制范围小、现场施工和控制不方便、钻塞周期长、有效期短、难度大。
3.3 密封加固。密封加固工艺是利用特制钢管，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。补贴前套管补贴井段应刮削通井，组配连接补贴管柱，补贴管柱下至补贴井段后，核实补贴管柱深度准确无误，释放补贴成功后对补贴井段进行验封，压力为 10Mpa，稳压5min，压力降不超过 0.5Mpa 为合格。密封加固技术优点是施工简单，周期短；缺点是密封效果差，有效时间短
4 套管漏治理效果分析
在作业施工治理套漏井过程中，发现套管法兰盘及套管短接丝扣有渗漏占施工井的 16.1%；射孔井段以上至井口的套管无渗漏井占施工井的 23.5%；通过作业施工找验漏确定套管有漏点进行密封加固补贴占施工井的 55.9%；井内有落物及套管加厚不进一步处理转给外部作业队占施工井的 5.8%。从调查作业施工治理套漏井情况看成功率 59.9%，如果射孔井段以上套管无漏算成功其成功率 82.3%。
4.1 套管法兰盘及套管短接丝扣处有渗漏。套管法兰盘及套管短接丝扣处有渗漏的 5 口井，在现场勘查发现套管下法兰平面与井场平面一平，井口以下地面有水湿面积较小，现场施工找验漏为套管短接以上有漏失并更换下法兰盘及套管短接。类似这类井可不采用作业施工就可以治理，将井口以下地面挖开确定渗漏点进行电焊补漏就可以治理成功。
4.2 射孔井段以上套管无漏。分别采用套溢法、套压法对套管进行找验漏直至找验射孔井段上界，套溢法未发现套管溢流的变化、套压法泵车泵压达到 15Mpa 以上至井口的套管无渗漏 8 口井。地面所发现的漏是固井质量差，地下水沿着水泥环与套管外壁窜到地面，目前暂无处理措施。
4.3 找验漏施工前对井段进行刮蜡和刮削。找验漏施工前对井段进行套管刮蜡和刮削，这是找验漏施工前期工作，如井段内结蜡严重使找验漏管柱下不到位，死蜡块垫在封隔器胶筒封隔器坐封不严，影响找验漏的成功；如井段内结垢严重必须进行套管刮削，不然下入找验漏管柱时将封隔器胶筒磨坏造成封隔器坐封不严，影响找验漏的成功。
4.4 对漏点以下套管变形、及落物进行处理后再密封加固补贴封堵。在进行找验漏封堵施工时，对井下套管情况进行检测，井下套管有错断或变形应处理至完好状态，如果终止可直接报废可节省找验漏封堵施工费用；另外对井下落物应打捞处理至井底，尤其是井下落物外径大于加固管内径更应处理干净后密封加固补贴。
4.5 对漏点进行密封加固补贴封堵。采用密封加固补贴治理占施工井的55.9%，成功率 79%。其中有 4 口井未成功其原因是：加固补贴后进行加固管验封时，发现加固管上下金属锚有漏失，其漏失量小于找验漏时的漏失量，是金属锚不严造成；某井第一次施工找验漏确定深度是 54.84 米-56.84 米漏点长度 2 米，进行密封加固管后验封时发现套管仍有漏点，其漏失量与找验漏时的漏失量相近，第二次施工找验漏确定深度是55.36 米-63.77 米漏点长度 8.41 米仍用密封加固方式治理成功，但二次施工找验漏确定深度不一致，说明漏点深度及漏点长度没有确定准确导致第一次密封加固未成功，某井进行加固管验封时发现套管有漏失，是套管结垢严重所致，在施工时发现套管结垢严重应进行套管刮削达到套管光滑再进行补贴。
4.6對漏点进行水泥浆封堵。某井水泥浆封堵未成功，其原因是该井井内液体通过漏点携带井筒周围的泥岩窜到地面，使该井筒周围形成较大空洞，由于未知空洞容积所注入水泥浆数量无法满足空洞容量；另外井筒周围所形成较大空洞内存在地表水流动，使注入水泥浆无法候凝固化造成。
参考文献：
[1]超高压地层组合套管的优化设计[J]. 董事尔，张文卫，张先普. 西南石油学院学报. 2016（03）
关键词：套漏井；管柱验漏；封堵；密封加固；工艺技术；施工应用
油水井套管受各种因素的影响出现不同形式的套漏。井内的油气水通过套管漏点向地面外窜，它不仅严重影响油水井正常生产，还严重污染环境。所出现的套管漏点深度是不一致的，一般在距井口以下几米至 500米较为常见。为此作业施工利用机械法寻找套管漏点深度、确定漏点长度，并采取有效封堵工艺，进行套管漏治理所做的一系列措施，最终实现治理套漏目标，避免环境污染，达到清洁生产的目的。
1套漏井治理
一种方式是将封隔器下在漏点以下封堵井内油气水，使井内的油气水不能通过漏点窜到地面，但该井得不到生产，此方式多为油井所采取；另一种方式是多为分层注水井所采取，是将封隔器下在漏点的上部在与套保封隔器形成封堵，此方式不影响生产，但返洗井时洗井液仍从漏点处窜到地面造成环境污染。套漏井长期治理要好于临时治理其主要特点治理效好能够及时恢复生产，主要工艺技术有取换套管、水泥浆封堵两种方式，目前密封加固不算是长期治理套漏方法。
2 确定套管漏漏点深度及长度
确定套管漏的漏点深度及长度是作业施工套管漏封堵工艺的一道关键工序，它直接关系到套管漏封堵成败，作业施工寻找套管漏点深度、漏点长度要反复核实准确无误方可确认。
2.1 确定套管漏的漏点深度
套管漏检测主要采用机械法方式确定。采用机械法确定套管漏的漏点井段深度，就是利用压差式封隔器和节流器配套进行使用，可采用套溢法、套压法、自平衡法进行找漏来确定套管漏的漏点井段深度。（1）套溢法。用压差式封隔器两级、节流器一级、挡球一个来找验漏，组配找验漏管柱。（2）套压法。用压差式封隔器两级、节流器一级、挡球一个来找验漏，组配找验漏管柱，其工具下井顺序是挡球、封隔器、节流器，下至井段某一深度，漏点在验漏封隔器以上，上提管柱深度逐步进行找验漏，直至确定套管漏的漏点井段深度的下部，当漏点井段深度大致确定后，将验漏封隔器下至距漏点以上或以下验证漏点井段深度，验证漏点井段深度精确至1米以内。（3）自平衡法。用压差式封隔器四级、节流器一级、挡球一个来验证漏点的长度，组配找验漏管柱，其工具下井顺序是封隔器两级、油管一根、节流器、封隔器两级、挡球，管柱下至井段某一深度，不需坐油管挂。采用套溢法、套压法、自平衡法进行找漏，确定套管外漏的漏点井段深度，三种找漏方法可根据现场及井下情况而定，也可根据三种找漏方法优缺点而定，目前套溢法、套压法找验漏使用较多。
2.2 确定套管漏的漏点长度
确定套管漏漏点长度其方法是采用机械法，通过套压法、套溢法和自平衡法来确定套管漏上点和下点，其套管漏上点和下点之间的距离就是套管漏漏点的长度
3 套管漏封堵工艺特点
3.1 取换套法。取换套管工艺是利用套铣钻头、套铣筒、套铣方钻杆等配套钻具，在钻压、转数、循环排量三参数合理匹配的情况下，以优质取套工作液造壁防坍塌、防喷、防卡、防断脱、防丢以及组合切割、适时取套、示踪保鱼、修鱼找正等措施技术，完成对套管外水泥帽、水泥环、岩壁及管外封隔器等
3.2 注水泥浆法。水泥浆封堵工艺是将一定水灰比的灰浆挤入套漏段，固结后在漏点形成一定的水泥环，阻止浅层水流入井内或井内的油气水通过漏点窜到地面，达到封堵的目的。反复核实套管漏漏点深度和长度，核实所下管柱长度组配封堵管柱，将封堵管柱下至预定深度，打入水泥浆侯凝24小时，对封堵井段进行验封，压力为10Mpa，稳压 5min，压力不降为合格。水泥浆封堵技术优点是施工简单，封堵强度高，材料成本低；缺点是水灰比控制范围小、现场施工和控制不方便、钻塞周期长、有效期短、难度大。
3.3 密封加固。密封加固工艺是利用特制钢管，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。补贴前套管补贴井段应刮削通井，组配连接补贴管柱，补贴管柱下至补贴井段后，核实补贴管柱深度准确无误，释放补贴成功后对补贴井段进行验封，压力为 10Mpa，稳压5min，压力降不超过 0.5Mpa 为合格。密封加固技术优点是施工简单，周期短；缺点是密封效果差，有效时间短
4 套管漏治理效果分析
在作业施工治理套漏井过程中，发现套管法兰盘及套管短接丝扣有渗漏占施工井的 16.1%；射孔井段以上至井口的套管无渗漏井占施工井的 23.5%；通过作业施工找验漏确定套管有漏点进行密封加固补贴占施工井的 55.9%；井内有落物及套管加厚不进一步处理转给外部作业队占施工井的 5.8%。从调查作业施工治理套漏井情况看成功率 59.9%，如果射孔井段以上套管无漏算成功其成功率 82.3%。
4.1 套管法兰盘及套管短接丝扣处有渗漏。套管法兰盘及套管短接丝扣处有渗漏的 5 口井，在现场勘查发现套管下法兰平面与井场平面一平，井口以下地面有水湿面积较小，现场施工找验漏为套管短接以上有漏失并更换下法兰盘及套管短接。类似这类井可不采用作业施工就可以治理，将井口以下地面挖开确定渗漏点进行电焊补漏就可以治理成功。
4.2 射孔井段以上套管无漏。分别采用套溢法、套压法对套管进行找验漏直至找验射孔井段上界，套溢法未发现套管溢流的变化、套压法泵车泵压达到 15Mpa 以上至井口的套管无渗漏 8 口井。地面所发现的漏是固井质量差，地下水沿着水泥环与套管外壁窜到地面，目前暂无处理措施。
4.3 找验漏施工前对井段进行刮蜡和刮削。找验漏施工前对井段进行套管刮蜡和刮削，这是找验漏施工前期工作，如井段内结蜡严重使找验漏管柱下不到位，死蜡块垫在封隔器胶筒封隔器坐封不严，影响找验漏的成功；如井段内结垢严重必须进行套管刮削，不然下入找验漏管柱时将封隔器胶筒磨坏造成封隔器坐封不严，影响找验漏的成功。
4.4 对漏点以下套管变形、及落物进行处理后再密封加固补贴封堵。在进行找验漏封堵施工时，对井下套管情况进行检测，井下套管有错断或变形应处理至完好状态，如果终止可直接报废可节省找验漏封堵施工费用；另外对井下落物应打捞处理至井底，尤其是井下落物外径大于加固管内径更应处理干净后密封加固补贴。
4.5 对漏点进行密封加固补贴封堵。采用密封加固补贴治理占施工井的55.9%，成功率 79%。其中有 4 口井未成功其原因是：加固补贴后进行加固管验封时，发现加固管上下金属锚有漏失，其漏失量小于找验漏时的漏失量，是金属锚不严造成；某井第一次施工找验漏确定深度是 54.84 米-56.84 米漏点长度 2 米，进行密封加固管后验封时发现套管仍有漏点，其漏失量与找验漏时的漏失量相近，第二次施工找验漏确定深度是55.36 米-63.77 米漏点长度 8.41 米仍用密封加固方式治理成功，但二次施工找验漏确定深度不一致，说明漏点深度及漏点长度没有确定准确导致第一次密封加固未成功，某井进行加固管验封时发现套管有漏失，是套管结垢严重所致，在施工时发现套管结垢严重应进行套管刮削达到套管光滑再进行补贴。
4.6對漏点进行水泥浆封堵。某井水泥浆封堵未成功，其原因是该井井内液体通过漏点携带井筒周围的泥岩窜到地面，使该井筒周围形成较大空洞，由于未知空洞容积所注入水泥浆数量无法满足空洞容量；另外井筒周围所形成较大空洞内存在地表水流动，使注入水泥浆无法候凝固化造成。
参考文献：
[1]超高压地层组合套管的优化设计[J]. 董事尔，张文卫，张先普. 西南石油学院学报. 2016（03）