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摘 要：随着开发时间的延长，油井套管损坏情况日趋严重，从而影响生产井的正常生产。本文主要介绍新型修套工具、整形工具、磨铣工具以及套损井加固技术的研究过程，实现快速、有效、低成本修复损坏套管。
关键词：套管损坏 修套工具 整形工具 磨铣工具 加固技术
1 基本概况
锦州油田所辖油区属疏松砂岩油藏，总井数2603口，开井数为1612口。随着开发时间的延长，套管损坏情况越来越严重，不少生产井因此而减产、停产或者报废。虽然目前的各种套管检测、整形和修复等工艺层出不穷，但仍存在一些弊端，影响修套成功率。本文通过对套损井机理研究、套损类型细分、工具效果评价、新型修套工具研制等，形成适用的套管修复和加固模式等，实现快速、有效、低成本修复损坏套管的目的。
2存在问题
①套损井比例逐年增加，严重影响开发效果。
②套损井类型多样化，腐蚀结垢、多段漏失和套错等并存。
③套损井修复成功率低，大修施工工期较长。
3 主要研究内容
3.1 套管损坏井精细分级和综合评价研究
3.1.1 套损井精细分级
（1）损坏类别：套管缩径井、单点套管变形及扭曲井、单点套管漏失井、长井段套管漏失井、长井段套损变形井和套管错断井;
（2）修复难易：简单大修井、复杂大修井、疑难大修井、报废井;
（3）修井成本：80万以上、80-60万、60-40万及40万以下。
根据套损井精细分级结果，本着先易后难、控制成本的原则，优选大修井源83口，确定技术方案，拟定大修方案设计。
3.1.2 套损井综合评价
其中对完成精细分级的大修井，将按照区块和单井的剩余油分布规律、水淹程度和开采难度等进行资料对比分析与评价。综合考虑评价结果，最终优化套损井大修运行，并制定详细的技术路线与方案后，安排大修作业。
3.2 套管损坏井修复工艺技术研究
对于套管损坏井的修复处理，经过近多年的摸索和现场实践，已经取得了较大突破，但是在部分套损井修复中，还存在一些技术难点，如套损井段的长度和最小缩径很难检测、频繁更换整形工具级数和地面无法判断铣锥的磨铣状态等等，以上关键技术有可能造成工序无效或侧开套管等，影响大修成功率。
为此研究合理的检测工具、整形工具和磨铣工具是实现高效修复套损井的关键。
3.2.1液压分瓣侧面铅模的研制
液压分瓣侧面铅印可探视套管腐蚀、穿孔、错断的形状和长度，真实准确反映井下套管侧壁损坏情况，在打印前后，铅模收缩在刚体内，避免了起下井时刮碰铅模，保证了铅模打印前后，铅模无损伤。
3.2.2多级组合钢球整形器的研制
该种整形器的形状类似于梨形胀管器和长锥面胀管器，从原理上讲又类似于偏心滚子整形器，可一次性修整较大尺寸的套管缩径，减少更换胀管器次数，且滚动摩擦，减小了钻杆的扭距，避免了整形工具易卡钻的缺点，提高整形的效率。
3.2.3 新型磨铣工具的研制
①导向修套铣锥
主要由导向头、中心管、铣锥体和上接头等组成。在大修磨铣扩径过程中，铣锥体在中心管最下方，通过钻压和单位时间内的磨钻进尺，可以地面准确判断，导向头及铣锥体是否找准磨铣通道，实现高效磨铣。
②多级变量修套铣锥
该种多级变量修套铣锥设计，加大了铣磨跨度尺寸及工具的长度，由三个不同锥度的铣锥组合而成，确保了下一趟管柱，达到恢复通径及直度的作业要求，提高磨铣修套的效率。
③套管修复扩铣刀
该工具将高效磨铣头和三翼液压胀开铣刀两部分有机结合。套管扩径修复时，在旋转力和挤压力的作用下磨铣套管扩径;同时三翼钻铣刀片在节流压差和内部锥面的推动下伸出，达到最大径向尺寸值后，被压板控制在套管通径尺寸，确保不磨损正常套管。改变了以往单级磨铣为分级磨铣扩径和液压胀开钻铣扩径，提高套损井修复效率。
3.3 套管损坏井加固工艺技术研究
对于大修修复后的套管，一般原则是若能满足要求，可以直接完井生产，对于套管变形严重或者磨铣井段较长的，则实施加固处理。
3.3.1 油水井套管贴堵工艺技术
该工艺技术适应于补贴井段较长且距离油层较远，它不同于传统的机械补贴和液压补贴，它是在套管与油管环形空间下入专用贴堵管，選择合理的施工工艺，将特殊体系的水泥浆注入套管与贴堵管环形空间，构筑水泥和贴堵管双层封堵屏障，达到对套管修复或漏失段的封堵。
3.3.2 油水井柔性防砂加固工艺技术
柔性防砂加固工艺就是变传统的刚性防砂为柔性防砂，可以一次性完成防砂、冲砂一体化的工艺技术，是针对长井段套管修复加固的一种方式。通过研究配套工具和管柱组合，最终形成了柔性防砂冲砂一体管柱。
4 现场应用
2012-2015年期间，欢西油田实施套损井综合评价与大修分级83井次，并优选大修47井次，大修上修35井次，成功31井次。套管修复和整形工艺技术19井次;油水井柔性防砂加固技术7井次;
油水井贴堵工艺技术5井次;修复成功率提高了近1倍。
5 结论
（1）针对欢西油田套损井的诸多问题，应用精细分级、综合评价及处理实现对套损井高效率、高质量修复，该技术为我厂保油稳产奠定基础。
（2）所有研究成果全部用于现场，获得国家专利7项。成功修复31井次，提高套损井修复成功率近一倍。
（3）欢西油田套损井评价及综合治理技术的成功应用，为其它油田套损井治理提供了可借鉴的技术思路。
关键词：套管损坏 修套工具 整形工具 磨铣工具 加固技术
1 基本概况
锦州油田所辖油区属疏松砂岩油藏，总井数2603口，开井数为1612口。随着开发时间的延长，套管损坏情况越来越严重，不少生产井因此而减产、停产或者报废。虽然目前的各种套管检测、整形和修复等工艺层出不穷，但仍存在一些弊端，影响修套成功率。本文通过对套损井机理研究、套损类型细分、工具效果评价、新型修套工具研制等，形成适用的套管修复和加固模式等，实现快速、有效、低成本修复损坏套管的目的。
2存在问题
①套损井比例逐年增加，严重影响开发效果。
②套损井类型多样化，腐蚀结垢、多段漏失和套错等并存。
③套损井修复成功率低，大修施工工期较长。
3 主要研究内容
3.1 套管损坏井精细分级和综合评价研究
3.1.1 套损井精细分级
（1）损坏类别：套管缩径井、单点套管变形及扭曲井、单点套管漏失井、长井段套管漏失井、长井段套损变形井和套管错断井;
（2）修复难易：简单大修井、复杂大修井、疑难大修井、报废井;
（3）修井成本：80万以上、80-60万、60-40万及40万以下。
根据套损井精细分级结果，本着先易后难、控制成本的原则，优选大修井源83口，确定技术方案，拟定大修方案设计。
3.1.2 套损井综合评价
其中对完成精细分级的大修井，将按照区块和单井的剩余油分布规律、水淹程度和开采难度等进行资料对比分析与评价。综合考虑评价结果，最终优化套损井大修运行，并制定详细的技术路线与方案后，安排大修作业。
3.2 套管损坏井修复工艺技术研究
对于套管损坏井的修复处理，经过近多年的摸索和现场实践，已经取得了较大突破，但是在部分套损井修复中，还存在一些技术难点，如套损井段的长度和最小缩径很难检测、频繁更换整形工具级数和地面无法判断铣锥的磨铣状态等等，以上关键技术有可能造成工序无效或侧开套管等，影响大修成功率。
为此研究合理的检测工具、整形工具和磨铣工具是实现高效修复套损井的关键。
3.2.1液压分瓣侧面铅模的研制
液压分瓣侧面铅印可探视套管腐蚀、穿孔、错断的形状和长度，真实准确反映井下套管侧壁损坏情况，在打印前后，铅模收缩在刚体内，避免了起下井时刮碰铅模，保证了铅模打印前后，铅模无损伤。
3.2.2多级组合钢球整形器的研制
该种整形器的形状类似于梨形胀管器和长锥面胀管器，从原理上讲又类似于偏心滚子整形器，可一次性修整较大尺寸的套管缩径，减少更换胀管器次数，且滚动摩擦，减小了钻杆的扭距，避免了整形工具易卡钻的缺点，提高整形的效率。
3.2.3 新型磨铣工具的研制
①导向修套铣锥
主要由导向头、中心管、铣锥体和上接头等组成。在大修磨铣扩径过程中，铣锥体在中心管最下方，通过钻压和单位时间内的磨钻进尺，可以地面准确判断，导向头及铣锥体是否找准磨铣通道，实现高效磨铣。
②多级变量修套铣锥
该种多级变量修套铣锥设计，加大了铣磨跨度尺寸及工具的长度，由三个不同锥度的铣锥组合而成，确保了下一趟管柱，达到恢复通径及直度的作业要求，提高磨铣修套的效率。
③套管修复扩铣刀
该工具将高效磨铣头和三翼液压胀开铣刀两部分有机结合。套管扩径修复时，在旋转力和挤压力的作用下磨铣套管扩径;同时三翼钻铣刀片在节流压差和内部锥面的推动下伸出，达到最大径向尺寸值后，被压板控制在套管通径尺寸，确保不磨损正常套管。改变了以往单级磨铣为分级磨铣扩径和液压胀开钻铣扩径，提高套损井修复效率。
3.3 套管损坏井加固工艺技术研究
对于大修修复后的套管，一般原则是若能满足要求，可以直接完井生产，对于套管变形严重或者磨铣井段较长的，则实施加固处理。
3.3.1 油水井套管贴堵工艺技术
该工艺技术适应于补贴井段较长且距离油层较远，它不同于传统的机械补贴和液压补贴，它是在套管与油管环形空间下入专用贴堵管，選择合理的施工工艺，将特殊体系的水泥浆注入套管与贴堵管环形空间，构筑水泥和贴堵管双层封堵屏障，达到对套管修复或漏失段的封堵。
3.3.2 油水井柔性防砂加固工艺技术
柔性防砂加固工艺就是变传统的刚性防砂为柔性防砂，可以一次性完成防砂、冲砂一体化的工艺技术，是针对长井段套管修复加固的一种方式。通过研究配套工具和管柱组合，最终形成了柔性防砂冲砂一体管柱。
4 现场应用
2012-2015年期间，欢西油田实施套损井综合评价与大修分级83井次，并优选大修47井次，大修上修35井次，成功31井次。套管修复和整形工艺技术19井次;油水井柔性防砂加固技术7井次;
油水井贴堵工艺技术5井次;修复成功率提高了近1倍。
5 结论
（1）针对欢西油田套损井的诸多问题，应用精细分级、综合评价及处理实现对套损井高效率、高质量修复，该技术为我厂保油稳产奠定基础。
（2）所有研究成果全部用于现场，获得国家专利7项。成功修复31井次，提高套损井修复成功率近一倍。
（3）欢西油田套损井评价及综合治理技术的成功应用，为其它油田套损井治理提供了可借鉴的技术思路。