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去换套技术在现场中的应用，侧重现场的应用，理论、概念性的东西就不要说了，主要是现场的创新、工具的改进、裸眼换套的工序制定及改进等
欢迎大家讨论！

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取换套管工艺技术
第一节 套铣工具及其专用工具
第二节 套铣工作液
第三节 套铣综合措施
第四节 钻压、转数、排量配合

目前取换套现场大部分油田都是由大修队在干，对地面循环泵的排量和泥浆处理设备上不够重视，导致套铣过程中效果很低，周期延长，而且还很容易造成事故。应该采用F－1000以上的泥浆泵组，确保循环排量达到1.2m3/min以上，并加强泥浆处理净化。

取换套多数为大修队在干，小修队也可以干一部分，主要有套铣套管封隔器和管外扶正器技术、新旧套管补接及固井技术、过油层取套保护油层技术、套具防卡技术等新技术。

这些给大家借鉴一下：

　　1Ø139.7mm套管井深部取换套技术

　　1．1 取换套钻具结构及套铣工具经过不断改进和完善，目前大庆油田应用的取换套套铣钻具结构为Ø219mm六方方钻杆＋ Ø260mm连接变扣接头＋ Ø219mm套铣筒＋ Ø290mm套铣头。套铣钻具主体外径219mm，最大外径290mm，最小内径192mm，可以适应900m深部套铣对钻具强度的要求，并且适应现有修井机的性能指标。

　　1.1.1 六方方钻杆 方钻杆外径219mm，内径190mm，长度12m。六方结构较四方结构扭矩传递均匀，可预防扭伤钻具，整体抗弯曲能力强。

　　1.1.2 套铣筒

　　为适应套铣施工的需要，设计了一种 Ø219.08mm非标准钻杆扣连接变扣接头，其外径260mm，内径192mm。这种接头起下速度快，丝扣耐磨损，不黏扣，抗扭力大。

　　1.1.3 套铣头Ⅰ型套铣头。一种集套铣岩层、水泥环、套管封隔器、套管扶正器为一体的多功能套铣钻头。其结构：8个齿槽嵌焊8个铣齿，切削角采用负角，齿底为圆弧流线形，齿外缘采用PDC保径，内缘用CBN保径。其特点：既保持了PDC钻头的纠斜功能，又具有CBN高效切铣功能。在正常套铣时，井壁规则，井底干净，避免岩屑的重复破碎，缓解了钻井液钙侵和黏土侵，利于提高钻速；在磨铣套管封隔器及扶正器时，具有防蹩钻打齿、稳定性高的特点，而且削铣后残体规则，可以从套铣筒内顺利捞出。Ⅱ型套铣头。用于处理套损部位，实现下部套管引入，是专为严重套损井套铣引入和防丢鱼设计的配套工具。其结构为：底部是无齿流线型，外体有2道循环沟槽；内腔为喇叭口状，外部2道循环槽与底槽相连；套铣头工作面铺焊YD合金。其特点：可自动引入套损点下部套管，可以磨铣不规则鱼顶，避免了下部套管的工程破坏，保证鱼头规则不丢失。

　　1．2 封隔器及扶正器处理技术

　　大庆油田为提高高压、浅气层井的钻井固井质量，1984年以后长垣内部的新完钻井在标准层附近设计有套管封隔器。由于套损部位多在标准层附近，因此一般在套损井段1～5m的范围内，既有错断的套管和破碎的岩层，又有封隔器胶体和钢体叠片及扶正器。在一些套损井上，封隔器本身就是套损点。对套管封隔器及扶正器采取外体套铣、整体打捞的处理原则，即先用Ⅰ型套铣头对外体进行扒皮套铣，将其外径大于185mm钢体和胶体全部套铣掉，直至套铣到封隔器以下5m左右，确保套铣后的封隔器及扶正器残体在套铣筒内进行切割或倒扣打捞。

　　套铣封隔器、扶正器的技术参数为钻压40～50kN、转速40～60r/min、钻井液循环排量1.2～1.5m3/min，要求缓慢钻进，严防蹩钻、跳钻。当套铣至封隔器以下5m左右时，停止钻进，处理完封隔器后再继续套铣。

　　1．3 套损部位引入技术

　　1.3.1 预处理引入法

　　对于套损通径在70mm以上的套损井，采用现有修井技术打开通道，在套损部位下入 114mm示踪器加固示踪，使套损部位上下套管基本处于同一轴线上。采用Ⅰ型套铣头套铣至断口时，由于示踪管的示踪引导作用，保证Ⅰ型套铣头顺利通过变点，实现套损部位引入，此外，这种加固示踪结构可有效地保护油气层。

　　1.3.2 套铣引入法

　　对套损通径小于70mm、现有技术条件下无法打开通道的套损井，采用专用的Ⅱ型套铣头直接套铣引入，保证小通径套损井取换套施工不丢鱼，此方法是对套损部位预处理技术的创新。施工中，首先采用Ⅰ型套铣头对断口以上井段进行套铣，当套铣到断口时起出，采用Ⅱ型套铣头对断口进行套铣引入，由于Ⅱ型套铣头的喇叭腔有拔引找正收鱼的作用，加之 Ø219.08mm套铣筒超强的扶正作用，当套铣头接触鱼头后，继续钻进，鱼顶便会由外向里逐步被收入套铣头内，一般套铣进尺3～5m，下部套管便可顺利引入。经打印证实后，便可在套铣筒内对鱼顶进行修理，为实现补接提供前提条件。

　　1．4 套铣三参数的匹配

　　1.4.1 钻压

　　只有钻压大于岩石的破碎压力，才能达到切削效果；如果低于破碎压力，就变成了表面研磨，钻速非常低。考虑到取套套铣头水眼大，无水力破碎作用以及泵压的反作用，确定钻压为40～100kN。

　　1.4.2 排量 施工中根据钻井液相对密度和流性指数的变化，选择排量范围1.2～1.8m3/min。

　　1.4.3 转速

　　通过套铣钻柱失效力学分析得出，在500m以内软地层，转速80～100r/min为宜；500～650m时，转速60～80r/min为宜；650～900m水泥环和中硬地层时，转速40～60r/min为宜。

　　1．5 新旧套管补接及固井技术

　　1.5.1 补接不固井技术

　　（1）对扣补接。若套损部位处理时采用倒扣的方法，井内留有母扣且完好无损，则采用对扣补接。将新套管串公扣表面涂抹单组分硅胶，形成一个保护层，对扣时，随着丝扣的旋入，保护层逐渐剥离，洗刷丝扣，从而保证丝扣的清洁、密封、防腐。

　　（2）封隔器式补接。若套损部位的处理采用的是切割的方法，井内补接处是留下的刀口或倒扣后的公扣，则采用封隔器式自封补接技术补接。

　　1.5.2 补接固井技术

　　该方法适用于钻开油层等需要固井的情况。由于油层部位取套采用 290mm钻具结构，井眼大，环空间隙大，影响固井质量，为保证固井质量研究应用了以下技术。

　　（1）优化设计水力参数。水泥浆上返速度达到1.2m/s以上时，上返流态呈紊流，此时固井“顶替”效果较好，这是保证水泥封固质量的先决条件。根据计算，排量在3.98m3/min以上时，水泥浆上返为紊流流态，但利用普通固井车组，很难达到这样大的替挤排量。经过试验，研究应用了“一注双替”的固井技术，即固井时采用单泵车注水泥，替挤时采用双泵并联大排量替挤，可保证水泥浆在套管外上返过程中流速达到1.2m/s以上。经过多口井的现场试验，泵车排量可达到4m3/min以上，泵压为7～12MPa，能满足安全施工需要。

　　（2）完善补接套管串结构。为提高固井质量，设计了补接套管串。主要有以下3个方面：一是在固井井段套管上每根加装1个扶正器，使套管居中；二是固井段加装了旋流发生器，通过旋流发生器改变上返液流的运行状态，使液流由原来的直线上升变为螺旋上升，提高了冲刷及顶替效果，从而提高了固井质量；三是应用了多功能套管连接器。这种多功能连接器主要由5部分组成，它是在原来铅封补接器的基础上，增加了预设碰压装置，与新套管串一起下入井内，打完水泥以后，投入可捞式胶塞，用于顶替水泥，密封水泥通道，形成碰压，可捞式胶塞上部、下部都设有打捞头，下部打捞头用于抓捞碰压装置的打捞腔，上部打捞头用于碰压后将之与碰压装置一同捞出，设计碰压压力为15MPa，打捞胶塞上提拉力不大于60kN。

　　1．6 过油层取套保护油层技术

　　1.6.1 套铣过程油层保护 完成套损井段整形后，采用丢手封隔器下部连接加固管的方法对该井段进行丢手加固。采用该管柱既完成了对断口的示踪加固，又封闭了钻井液流入下部非套铣井段的通道，保护了油气层。

　　1.6.2 固井时油层保护 新旧套管补接后先在套管鱼头下部下入 Ø63.5mm油管做支撑管柱，然后投入2个软胶塞，用泵送至油管顶部，密封下部油层，在打水泥浆结束后，投入软胶塞以刮除井壁残余水泥，并避免替挤液与水泥浆混浆。固井后候凝3d，钻掉胶塞和水泥塞，捞出支撑管柱。

　　1．7 套具防卡技术

　　1.7.1 套铣工况下管柱动力学模型

　　研究认为套铣过程中管柱主要承受转盘传送的扭力、中和点以上的拉力、中和点以下的压力、管柱受压弯曲公转造成的交变应力、套铣头不均匀负荷造成的冲击负荷以及管柱内外压差造成的挤应力。通过套铣管柱的受力分析，建立了动力学模型QT＝J050D3Ym10SF2-pA2（1）J0＝π（D4-d4）/32（2）式中，QT为管柱允许扭矩，N·m；J0为管柱横截面积惯性矩，cm4；D为管柱外径，cm；d为管柱内径，cm；Ym为抗拉屈服极限，kPa；SF为安全系数；p为拉力，N；A为横截面积，cm2。由此确定在不同套铣井况下套铣参数的使用范围，并通过参数优选，确保环空钻屑浓度较低，达到安全、高效套铣的目的。

　　1.7.2 沉砂卡套具研究 通过对影响砂卡的各相关因素的分析计算，建立的防止砂卡最佳活动时间间隔t及最小活动距离H分别为式中，t为铣筒最长静止时间，s；F为套具最大提升力，N；ρs为固相颗粒的密度，g/cm3；ρf为修井液的密度，g/cm3；A为环空面积，cm2；Cm为大于等于dmin的岩屑体积百分数，%；η为修井液的塑性黏度，mPa·s；dmax为环空中沉降岩屑中的最大粒径，mm；dmin为环空中沉降岩屑中的最小粒径，mm；τs为修井液静切力，mPa；H为铣头最小活动距离，m；Vs为固相颗粒在修井液中的下降速度，m/s。

　　在施工中通过输入相应参数，利用计算机程序算出t及H，即应在小于时间t内活动套具，提升套铣头离井底的距离大于H，达到预防砂卡的目的。

　　1.7.3 套铣筒液压活动装置

　　为保证铣筒在静止工况下，大钩被占用或进行其它井口作业时，可以实现套具在一定范围内举升或下放，从而达到消除阻卡的目的，研制了套具防卡活动装置。该装置采用液压驱动方式，由控制箱、动力源和安装在井口的装置主体3部分组成。其工作原理：来自钻台下的液压动力源经过过滤器进入手动阀，再经同步阀进入油缸，当油缸下腔进油，活塞伸出，托架即带动吊卡及套铣管柱上升，当油缸的上腔进油，活塞杆缩回，套铣管柱靠自重落至原位，从而有效地活动铣筒，预防卡钻事故发生。该装置主要性能指标：工作压力12MPa，举升力不小于1000kN，最大活动距离750mm。

　　2 现场应用

　　截至2003年7月，大庆油田已经进行了450余口井深部取换套施工作业，成功率为94%；其中过油层取套17口，成功17口，成功率100%。下面是1口典型井高155-413井取套施工实例。该井经 90mm×330mm铅模打印，深度676.6m处最小通径79mm，套管错断。锥铣磨铣通径至 120mm，再下 90mm×330mm平底铅模打印，在691.03m处发现第2处套管错断，最小通径66mm。经反复锥铣无法打开通道，于是决定对676.6m的断点采用加固示踪预处理方法，对691.03m的断点采取套铣引入法施工。试验过程中采用 290mm×190mm×300mmⅠ型套铣头套铣至672.90m时出现较严重蹩钻现象，分析认为是扶正器上移引起的，将参数调整为钻压40～50kN、转数40～60r/min、排量1.2～1.5m3/min，继续钻进130min，进尺0.9m后钻进正常，但考虑已接近第1个断点，采用原参数继续钻进到679.6m，通过错断点后停止钻进。捞出示踪管柱，在打捞断口以上套管时带出1只扶正器残体。继续钻进至691m第2个断口时停止钻进，捞出第2断口以上套管，又带出1只扶正器。起出Ⅰ型套铣头，下入 280mm×190mm×310mmⅡ型套铣头。当下到610m时遇阻，划眼钻进到691m断口处，用 175mm平底铅模打印，深度690.52m，印痕为水泥印。此时采用钻压30～40kN、转数70～90r/min、排量1.2～1.5m3/min的参数对断口进行套铣引入，进尺1m后有蹩钻显示，说明已接触到鱼顶，再继续套铣到694.69m即进尺3.69m后正常。铅模打印，印痕为不规则错断套管，深度为691.4m，证明套铣钻具已成功收入下部鱼头。钻压提高到50～100kN，转数、排量不变，继续套铣至井深704.5m，下入 140mm×450mm空心磨鞋修整鱼头后，下入 140mm割刀在702.55m处割取套管并带出1只扶正器，采用 175mm×1350mm封隔器式补接器补接完井。清水试压15MPa、稳压30min压力不降，试压合格。打捞出井下落物完井。

　　3 结论

　　（1）大庆油田取换套技术满足了大庆油田修复套损井的需要，成为大庆油田主要的修井工艺之一，越来越得到广泛的应用。

　　（2）使用Ⅰ型套铣头对套管封隔器和扶正器进行外体套铣、整体打捞，解决了套铣套管封隔器和扶正器技术难题。

　　（3）小通径严重套损井的套铣引入防丢鱼技术扩大了取套应用范围，提高了取套成功率。

　　（4）油层保护技术和固井技术可以满足过油层取套施工需要。

　　（5）套具防卡技术研究有效地降低了卡钻事故的发生率，进一步提高套铣效率

    取换套管修复工艺技术是针对套管严重错断井、变形井、破裂外漏井而发展完善起来的一项修井工艺技术。该工艺具有其它任何修井工艺技术无可比拟的优点：修复完全彻底,可以恢复原井的一切技术指标和功能,能满足开发生产的要求。取换套管修复作业施工是一项技术性极强的综合性施工,每项施工工艺、每道施工步骤都影响下步工序步骤。取换套管的施工操作一般可分为套铣前期准备、套铣取套、补(对) 接完井三大部分。
    经过油田对一些井进行现场试验和应用，效果显著，获取了套管被腐蚀实物,为油田研究提供了依据。具体是：取套换套技术推广应用以来,增储增注显著；取套换套井充分利用原井井眼,节约了部分套管和地面管网建设费用；经修复的油水井完善了井网调整,可以满足油田开发后期的油区调整计划的要求；给油田套管修复提供了一项新的工艺技术手段。该工艺技术能彻底修复套管漏失井,能避免套管漏失井而造成生产管柱被卡等问题,减少大修和小修次数,恢复原井的一切技术指标和功能,满足开发方案的要求；取出的套管给江汉油区套管损坏原因分析提供了具体的实物,为套管防护方案的采取提供了依据。

多谢多谢，好人哪！

很好，谢谢，继续！

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谢谢楼主分享，好工艺啊