套管修理(修井工程课程)教学课件.ppt

1、套管修理v1一、套管损坏的类型1、变形2、破裂3、错断4、腐蚀穿孔21 1、套管变形、套管变形32 2、套管径向凹陷变形、套管径向凹陷变形43 3、套管严重弯曲变形、套管严重弯曲变形54 4、套管错断示意图、套管错断示意图65 5、坍塌型套管错断示意图坍塌型套管错断示意图7二、套管损坏原因：二、套管损坏原因：（一）（一）地质因素：地质因素：（1）地层的非均质性地层的非均质性 （2）地层（油层）地层（油层）倾角倾角 （3）岩石性质岩石性质 （4）断层活动断层活动 （5）地震活动地震活动8 地层倾角对套损的影响示意图地层倾角对套损的影响示意图 1 油层；油层；2 隔层；隔层；3 生产井；生产井；9

2、 岩性变化对套损的影响示意图岩性变化对套损的影响示意图A 油井；油井；B 注水井；注水井；C 油井油井10（二）工程因素：（二）工程因素：（1）套管材质问题套管材质问题 （2）固井质量问题固井质量问题 （3）完井质量完井质量 （4）井位部署的问题井位部署的问题 （5）开发单元内外地层压力大幅度下降问题开发单元内外地层压力大幅度下降问题 （6）注入水浸入泥页岩的问题注入水浸入泥页岩的问题 （7）注水不平稳问题注水不平稳问题11三、套损预防措施：三、套损预防措施：（一）（一）防止注入水窜入软弱夹层防止注入水窜入软弱夹层 （二）（二）维持合理的注采压差维持合理的注采压差 （三）（三）防止油层出砂防止

3、油层出砂 （四）（四）防止套管腐蚀防止套管腐蚀 （五）（五）改进射孔工艺对会管损害的措施改进射孔工艺对会管损害的措施 （六）（六）对下井套管要进行严格质量检验对下井套管要进行严格质量检验 （七）（七）改进套管柱设计方法改进套管柱设计方法 （八）（八）提高套管抗挤强度提高套管抗挤强度12四、套管修理v1、胀修v2、整形v3、磨铣v4、爆炸修复131415爆炸修复爆炸修复（1）适用井：机械修复无效的井）适用井：机械修复无效的井（2）原理：爆炸整形技术又称燃爆整形）原理：爆炸整形技术又称燃爆整形,适用于机械适用于机械整形无法实现整形的套损井。该方法是将适量的炸整形无法实现整形的套损井。该方法是将适量

4、的炸药药柱送到井内预整形复位（扩径）井段，利用炸药药柱送到井内预整形复位（扩径）井段，利用炸药爆炸后产生的高温、高压气体及强大的冲击波通药爆炸后产生的高温、高压气体及强大的冲击波通过套管内的介质（修井液、水或油水混合液等）作过套管内的介质（修井液、水或油水混合液等）作用在套损部位套管内表面上时产生的径向向外压力用在套损部位套管内表面上时产生的径向向外压力波，使套损井段的套管向外扩张，从而实现整形复波，使套损井段的套管向外扩张，从而实现整形复位。位。1617五、套管补贴和取换技术五、套管补贴和取换技术油水井外漏破损形式：油水井外漏破损形式：包括腐蚀孔洞、包括腐蚀孔洞、破裂、破裂、螺纹失效等。螺纹

5、失效等。一般在一般在50 500 m 较常见，有些井在井口附较常见，有些井在井口附近或距井口近或距井口10 20m 处也常发生破损漏。处也常发生破损漏。18折叠缺陷折叠缺陷应力开裂应力开裂螺纹粘扣螺纹粘扣19套管磨损套管磨损套管挤毁套管挤毁2021套管损坏的实物套管损坏的实物2223套损检测技术套损检测技术（一）机械检测法（一）机械检测法（二）工程测井法（二）工程测井法24 机械检测法就是利用印模（包括铅模、胶膜、机械检测法就是利用印模（包括铅模、胶膜、蜡膜等）对套管和鱼头状态及几何形状进行印证，蜡膜等）对套管和鱼头状态及几何形状进行印证，以确定其具体形状和尺寸。以确定其具体形状和尺寸。印模法

6、检测适用于检测井下落鱼鱼顶的几何印模法检测适用于检测井下落鱼鱼顶的几何形状、尺寸和深度；套管变形、错断、破裂的损形状、尺寸和深度；套管变形、错断、破裂的损坏程度，深度位置的验证，以及在作业、修井施坏程度，深度位置的验证，以及在作业、修井施工过程中临时需要查明套管技术状况等。工过程中临时需要查明套管技术状况等。一、机械检测法一、机械检测法25铅铅 模模26胶胶 模模27 鹰眼井下摄像系统由井下设鹰眼井下摄像系统由井下设备，地面接收设备，辅助设备，备，地面接收设备，辅助设备，易耗品等构成。井下设备由摄易耗品等构成。井下设备由摄像机、照明装置、扶正器、图像机、照明装置、扶正器、图像压缩处理面板等部分

7、组成；像压缩处理面板等部分组成；地面仪器由图像解压缩及数模地面仪器由图像解压缩及数模转化处理仪转化处理仪(电源、接收器及软电源、接收器及软件件)、录像、打印、制作设备及、录像、打印、制作设备及监视器等组成监视器等组成井下电视井下电视28现场采集图片现场采集图片 套管腐蚀穿孔29现场采集图片现场采集图片 套管破裂30”Sucker Rod Dropped in Well31 采用采用声波成像声波成像技术可实现井下实技术可实现井下实时成像、通过软件时成像、通过软件处理得到的三维图处理得到的三维图像。像。井下声波成像井下声波成像32井下声波成像井下声波成像33二、套管补贴技术二、套管补贴技术1、波纹

8、管补贴加固工艺波纹管补贴加固工艺（1）原理：将补贴管柱连接好后送至套管补贴段，水泥车正）原理：将补贴管柱连接好后送至套管补贴段，水泥车正打压，在液压作用下，补贴工具中的水力锚锚爪伸出并卡住打压，在液压作用下，补贴工具中的水力锚锚爪伸出并卡住套管内壁，使水力锚以下的液缸、波纹管、拉杆及胀头等相套管内壁，使水力锚以下的液缸、波纹管、拉杆及胀头等相对固定在一定位置。当液压继续升高并达到一定值时，波纹对固定在一定位置。当液压继续升高并达到一定值时，波纹管内的拉杆及加长杆在液缸活塞的作用下向上快速收回，同管内的拉杆及加长杆在液缸活塞的作用下向上快速收回，同时带动波纹管下部的刚性胀头和弹性胀头一起向上运动

9、，此时带动波纹管下部的刚性胀头和弹性胀头一起向上运动，此时波纹管在水力锚定位作用下，由止动环控制而相对稳定不时波纹管在水力锚定位作用下，由止动环控制而相对稳定不动，呈锥状的刚性胀头受力向上，初步将波纹管胀开胀圆，动，呈锥状的刚性胀头受力向上，初步将波纹管胀开胀圆，弹性胀头则顺利进入波纹管，进一步将波纹管完全胀开并紧弹性胀头则顺利进入波纹管，进一步将波纹管完全胀开并紧紧地贴补在套管内壁上。紧地贴补在套管内壁上。3435补贴工具拉杆补贴工具拉杆36补贴工具胀头补贴工具胀头37补贴工具水力锚补贴工具水力锚38补贴工具波纹管补贴工具波纹管39组装工具40（2）施工准备）施工准备A A、按设计深度备足完

10、好的、按设计深度备足完好的3 1/23 1/2或或2 7/82 7/8油管，要求油油管，要求油管丝扣完好，本体无刺漏，内径清洁通畅。管丝扣完好，本体无刺漏，内径清洁通畅。B B、备、备700700型水泥车，水罐车等清洗工艺所要求的配套工具。型水泥车，水罐车等清洗工艺所要求的配套工具。C C、备、备154mm154mm，长，长3m3m的通井规一个。的通井规一个。D D、备灵敏指重表一块，找漏、验封封隔器。、备灵敏指重表一块，找漏、验封封隔器。E E、备补贴用波纹管。长度：、备补贴用波纹管。长度：1.5m+1.5m+套破损段长套破损段长+1.5m+1.5m。F F、备、备1.5m1.5m长度油管短

11、节长度油管短节6 6根。根。41（3）施工要求）施工要求A A、压井（要求压井液清洁无杂质）。起原井管柱。、压井（要求压井液清洁无杂质）。起原井管柱。B B、对补贴井段要求用刮管器反复上下刮削套管内壁，清除、对补贴井段要求用刮管器反复上下刮削套管内壁，清除死油、死蜡、锈蚀，射孔毛刺等。刮削深度一般应达补贴段死油、死蜡、锈蚀，射孔毛刺等。刮削深度一般应达补贴段下下101020m20m。刮削后大排量循环冲洗出刮下的脏物直至出口。刮削后大排量循环冲洗出刮下的脏物直至出口清洁无杂质。清洁无杂质。C C、要求用、要求用154mm154mm、长、长3m3m的通井规通井。的通井规通井。D D、要求对补贴段综

12、合测井，以核实补贴段套管内径尺寸，、要求对补贴段综合测井，以核实补贴段套管内径尺寸，保证补贴顺利。保证补贴顺利。E E、要精确确定补贴段深度，套损破损性质，补贴破损孔径、要精确确定补贴段深度，套损破损性质，补贴破损孔径形状，尺寸等。形状，尺寸等。423、施工步骤、施工步骤A A、采用工程测井或封隔器法找漏、验串，确定套管破损位、采用工程测井或封隔器法找漏、验串，确定套管破损位置的实际深度。置的实际深度。B B、下补贴专用通井规通井，检验补贴井段与补贴井段以上、下补贴专用通井规通井，检验补贴井段与补贴井段以上套管有无变形、错断等，保证波纹管及补贴工具顺利入井下套管有无变形、错断等，保证波纹管及补

13、贴工具顺利入井下至补贴井段。至补贴井段。C C、下刮管器。补贴井段用刮管器反复上、下刮削套管内壁，、下刮管器。补贴井段用刮管器反复上、下刮削套管内壁，清除死油、死蜡、锈清除死油、死蜡、锈 蚀、射孔毛刺等。为保证补贴效果，蚀、射孔毛刺等。为保证补贴效果，对于热采井应选择热洗或蒸汽、洗涤剂洗井，以彻底清除井对于热采井应选择热洗或蒸汽、洗涤剂洗井，以彻底清除井壁及及井内污物，一般应洗井至少一个半井筒容积以上。壁及及井内污物，一般应洗井至少一个半井筒容积以上。43D D、配管柱。依据不同的套管尺寸，选择合适的胀、配管柱。依据不同的套管尺寸，选择合适的胀头及波纹管，并按要求入井。入井补贴工具管柱结头及波

14、纹管，并按要求入井。入井补贴工具管柱结构（从下到上）：导向头构（从下到上）：导向头 +弹性胀头弹性胀头 +刚性接头刚性接头 +波纹管（管内穿过活塞拉杆、加长杆、安全接头）波纹管（管内穿过活塞拉杆、加长杆、安全接头）+液缸液缸 +水力锚水力锚 +震击器震击器+滑阀滑阀 +31/2+31/2钻杆钻杆+1.5m1.5m长短钻杆至少长短钻杆至少6 6根。根。E E、补贴管柱入井。要求操作平稳，速度一般控制、补贴管柱入井。要求操作平稳，速度一般控制在在1m/s1m/s的下放速度，不得猛顿猛放，在的下放速度，不得猛顿猛放，在4 4小时应下小时应下完管柱完管柱、下到补贴井段后，进行套管补贴。补贴有两种、下到

15、补贴井段后，进行套管补贴。补贴有两种方法。方法。44方法一：连续憋压提升补贴法方法一：连续憋压提升补贴法v1 1、开泵循环洗井，正常后，关闭滑阀，坐吊、开泵循环洗井，正常后，关闭滑阀，坐吊卡，接地面管线开泵卡，接地面管线开泵I I档打压，水力锚先将管档打压，水力锚先将管柱锚定，第一行程即开始。管柱内继续憋压，柱锚定，第一行程即开始。管柱内继续憋压，升压应缓慢，升压程序为：升压应缓慢，升压程序为：1010151525Mpa,25Mpa,一般不超过一般不超过25Mpa25Mpa的最高工作压力。当压力点的最高工作压力。当压力点达到达到25Mpa25Mpa时，稳压时，稳压2 25min5min，应至少

16、稳压，应至少稳压2min2min。一般情况下，压力达一般情况下，压力达25Mpa25Mpa时，补贴已基本完时，补贴已基本完成，即活塞拉杆第成，即活塞拉杆第1 1个个1.5m1.5m行程已回缩完成，行程已回缩完成，已将波纹管胀大胀圆约已将波纹管胀大胀圆约1.5m1.5m长距离。长距离。452 2、待、待25Mpa25Mpa压力稳压完成后，要放净管柱压力稳压完成后，要放净管柱内压力，缓慢上提管柱，悬重应与补前内压力，缓慢上提管柱，悬重应与补前管柱相同，或略有管柱相同，或略有2 23kN3kN的再次拉开活的再次拉开活塞拉杆的悬重增加值，上提行程不超过塞拉杆的悬重增加值，上提行程不超过1.5m,1.5

17、m,但也不就低于但也不就低于1.41.41.45m1.45m。使拉杆。使拉杆活塞被第二次拉出，做好第二行程的憋活塞被第二次拉出，做好第二行程的憋压补贴压补贴463 3、上提、上提1.5m1.5m行程正常后行程正常后,连好井口管线，即可开连好井口管线，即可开泵憋压按上述升压程序完成第二行程的补贴泵憋压按上述升压程序完成第二行程的补贴.4 4、重复上述憋压、放压上提、重复上述憋压、放压上提1.5m1.5m，憋压、放压、，憋压、放压、上提上提1.5m1.5m程序，一直将入井波纹管完全胀开胀程序，一直将入井波纹管完全胀开胀圆，直至提出管柱长度大于井内波纹管长度，圆，直至提出管柱长度大于井内波纹管长度，

18、说明波纹管已被全部贴在套管壁上，起出井内说明波纹管已被全部贴在套管壁上，起出井内管柱，补贴完成管柱，补贴完成47方法二：机械上提补贴方法二：机械上提补贴该方法是在完成前述第一行程或两个行该方法是在完成前述第一行程或两个行程后的基础上直接上提管柱，上提应缓慢，程后的基础上直接上提管柱，上提应缓慢，一般不超过一般不超过0.1m/s0.1m/s，再提到波纹管上部左右，再提到波纹管上部左右时，应控制在时，应控制在0.05m/s0.05m/s以内，在端口处应当稳以内，在端口处应当稳定挤胀定挤胀1010分钟，当拉力负荷突降至管柱悬重分钟，当拉力负荷突降至管柱悬重时，说明波纹管已被全部贴在管壁上，起出时，说

19、明波纹管已被全部贴在管壁上，起出井内管柱，补贴完成井内管柱，补贴完成48v2、异型管补贴加固工艺技术异型管补贴加固工艺技术原理：异型管在国内也有人称之为波型管，它原理：异型管在国内也有人称之为波型管，它是由钢管挤压成是由钢管挤压成“8”型，使其直径减小，从型，使其直径减小，从而可以顺利下井。异型管下入补贴段后，用而可以顺利下井。异型管下入补贴段后，用水泥车或压裂车打压，使其恢复到原来的形水泥车或压裂车打压，使其恢复到原来的形状，达到补贴的的。状，达到补贴的的。49异型管波纹管异型管波纹管50套管错断处理（二）套管错断处理（二）一、套接工艺根据施工不同分类：一、套接工艺根据施工不同分类：对接法、

20、套接法、套固法、衬管法、扶正法对接法、套接法、套固法、衬管法、扶正法二、对接法二、对接法1、适用井：套管破漏较浅，损坏较少。、适用井：套管破漏较浅，损坏较少。2、具体方法：、具体方法：（1）隔开下部油层；）隔开下部油层；（2）取套（倒扣、爆炸、切割）取套（倒扣、爆炸、切割）（3）留一个完好的接箍或鱼头；）留一个完好的接箍或鱼头；（4）下套管对扣上紧或用铅封补接器对接后注水泥封固。）下套管对扣上紧或用铅封补接器对接后注水泥封固。513、下补接器步骤：、下补接器步骤：（1）检查补接器下井；）检查补接器下井；（2）工具下至套管鱼顶）工具下至套管鱼顶35米记悬重，开泵循环正转慢放；米记悬重，开泵循环正

21、转慢放；（3）慢慢上提，使工具处于中和点；）慢慢上提，使工具处于中和点；（4）上提管柱，压缩铅封；）上提管柱，压缩铅封；（5）坐封负荷下放至原来四分之一，开泵试压，试压值在）坐封负荷下放至原来四分之一，开泵试压，试压值在3.57.5MPa。（6）试压合格，下压负荷）试压合格，下压负荷7090KN，打开水泥循环通道。，打开水泥循环通道。（7）注水泥达到设计返高；）注水泥达到设计返高；（8）上提管柱至水泥凝固再卸载；）上提管柱至水泥凝固再卸载；（9）钻塞通井。）钻塞通井。52三、套接法三、套接法1、适用井：破漏以上套管取出且无法对接的井。、适用井：破漏以上套管取出且无法对接的井。2、施工方法：、施

22、工方法：（1）封隔油层；）封隔油层；（2）取套；）取套；（3）通井；）通井；（4）下套管（同尺寸套管带大套管将原套管套入对）下套管（同尺寸套管带大套管将原套管套入对接）接）53四、套管固法：四、套管固法：1、适用井：上部套管损坏特别严重，多处损、适用井：上部套管损坏特别严重，多处损坏，修后注采要求承受高压的井。坏，修后注采要求承受高压的井。2、施工要点：、施工要点：（1）从井口套铣；）从井口套铣；（2）加套管短节；）加套管短节；（3）保证泥浆性能。）保证泥浆性能。54五、衬管法：五、衬管法：1、适用井：油层井段套管损坏严重。、适用井：油层井段套管损坏严重。2、施工要点：、施工要点：（1）胀修、磨铣、修套；）胀修、磨铣、修套；（2）采用循环法固井。）采用循环法固井。55六、扶正法：六、扶正法：（1）确定错断原因、位置、程度及活动范围。）确定错断原因、位置、程度及活动范围。（2）套管错断分类：）套管错断分类：水泥返高以上；水泥返高以上；水泥返高以下，油层顶部以上；水泥返高以下，油层顶部以上；油层井段。油层井段。七、补接法：七、补接法：补接；补接；补贴。补贴。56