一种油水井套管破损的修复方法技术

本发明专利技术公开了一种油水井套管破损的修复方法，属于石油工业采油工程领域。所述方法包括：井眼准备：起出井内的生产管柱；测量套管破损位置；刮削套管：从井口下入刮削器，刮削至设计补贴位置以下预定距离；通井；下入膨胀管修复管柱：膨胀管修复管柱从井口连接自下而上包括膨胀修复管柱、膨胀器连接杆、防尘组件和φ73mm外加厚油管管柱；打压膨胀管修复管柱；试压；打捞底堵，实现对破损长度超过20m的套管的修复。本发明专利技术对于破损长度超过20m的油水井套管进行修复时，在10余井次的应用中，成功率达到了100％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于石油工业采油工程领域，尤其涉及一种油水井套管破损的修复方法。
技术介绍
油水井套管广泛应用在石油井钻探中，主要用于钻井过程中和完井后对井壁的支撑，以保证钻井过程的进行和完井后整个油井的正常运行。由于地质条件不同，井下受力状态复杂，拉、压、弯、扭应力综合作用于管体，这对套管本身的质量提出了较高的要求。一旦套管本身由于某种原因而损坏，可能导致整口井的减产，甚至报废。研究表明，引起套管破损的原因主要是地质和工程两个方面，通过对各种技术的应用和改进，现已经为油水井破损的套管提出了较好的修复措施，例如，利用插管封隔器堵漏，修套、取换套等修复技术，同时开展环空保护液保护以及用封隔器进行分段酸化压裂等预防措施，有效减少了套损次数，为油田后期开发油套破损综合治理提供技术支撑。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：对于破损长度较大的套管，特别是套管破损长度超过20m的油水井，由于待修复部分长度比较长，且待修复部分的承压能力比较小，从而造成修复难度大，在进行酸化压裂等施工操作时，还容易造成套管的开裂变形，进而导致油水井报废。
技术实现思路
为了解决现有技术中的上述问题，本专利技术实施例提供了一种油水井套管破损的修复方法。所述技术方案如下：一方面，本专利技术实施例提供了一种油水井套管破损的修复方法，适用于修复破损长度超过20m的套管，所述方法包括：一、井眼准备：起出井内的生产管柱；测量套管破损位置；二、刮削套管：从井口下入刮削器，刮削至设计补贴位置以下预定距离，所述设计补贴位置为所述套管破损位置沿套管的轴向方向分别向上下延伸5～10m，每刮1000m左右，用清水冲洗井筒一次，清水量≥井筒容积1.5倍，如果井筒内有死油，则增加洗井3～4次，当刮至设计补贴位置时，反复刮削3次，刮削到所述设计补贴位置以下预定距离后，用70℃～75℃热水彻底洗井2周；三、通井；四、下入膨胀管修复管柱：将所述膨胀管修复管柱下入井中，使膨胀管修复管柱上端位于设计补贴位置上端，所述膨胀管修复管柱从井口连接自下而上包括膨胀修复管柱、膨胀器连接杆、防尘组件和φ73mm外加厚油管管柱，所述膨胀修复管柱包括多根依次连接的膨胀管、连接于所述膨胀修复管柱的底部的底堵，与所述底堵连接的所述膨胀管内设有膨胀锥；下放过程中，每下放设定距离，在所述膨胀管修复管柱内灌满清水；校深完毕后，校核指重表，记录所述膨胀管修复管柱的悬重为第一悬重，接好打压接头，记录所述膨胀管修复管柱井口防喷器上平面以上剩余长度，提着所述膨胀管修复管柱保持静止；五、打压膨胀管修复管柱：A、采用高压软管连接泵站和打压接头，并将所述泵站的安全溢流压力调定为45MPa；B、启动泵站，开始打压所述膨胀管修复管柱，将所述泵站的输出排量调定到15L/min，当所述φ73mm外加厚油管管柱开始上窜约1m后，提升所述φ73mm外加厚油管管柱直至所述指重表的读数保持在第一悬重；C、继续打压胀管，控制上提所述φ73mm外加厚油管管柱的速度，使所述指重表的读数等于所述第一悬重或高于所述第一悬重1～3t；D、在所述φ73mm外加厚油管管柱上行一根φ73mm外加厚油管的高度时，停泵泄压，将最上方的一根φ73mm外加厚油管拆下，重新组装打压接头，开泵打压，重复步骤B、C和D；E、当所述泵站压力突降时，卸压停泵，拆除所述打压接头与所述高压软管，起出所述φ73mm外加厚油管管柱、所述膨胀器连接杆和所述膨胀锥；六、试压；七、打捞底堵。进一步地，所述测量套管破损位置，包括：根据地质数据，对油水井套管的下入深度、壁厚、变形段进行详细核对及校深；使用仪器和工具精确测量所述套管破损位置；起出井内全部管柱及工具，地面精确测量入井管串长度，精确测量出所述套管破损位置。进一步地，所述通井，包括：下入规格为φ154mm×4m的通井规、球座和φ73mm外加厚油管管柱，通井至所述设计补贴位置的下方5m～10m处；投入钢球，所述钢球座封于所述球座内，对所述φ73mm外加厚油管管柱加压至40MPa，稳压15分钟，检测是否泄漏，当无泄漏时，起出通井管柱，下入膨胀管修复管柱。进一步地，所述将所述膨胀管修复管柱下入井中，包括：A、连接膨胀修复管柱，将所述多根膨胀管依次螺纹连接，用安全卡瓦卡住所述膨胀修复管柱的上端，且所述膨胀修复管柱的最上端的膨胀管接专用提升短节，将所述膨胀修复管柱提升到井口，缓慢下入井中，使所述安全卡瓦坐在井口的专用保护板上；B、安装膨胀器连接杆上的卡簧和O型密封圈，均匀涂抹专用油，将所述膨胀器连接杆与单根φ73mm外加厚油管连接，在所述φ73mm外加厚油管上加装防尘组件，将连接后的膨胀器连接杆与φ73mm外加厚油管下入所述膨胀修复管柱中，用吊卡卡住所述φ73mm外加厚油管的上端，坐于所述膨胀修复管柱的管口，继续连接所述φ73mm外加厚油管形成φ73mm外加厚油管管柱，并缓慢下放所述φ73mm外加厚油管管柱和所述膨胀器连接杆，直至将所述膨胀器连接杆与所述φ73mm外加厚油管管柱的全部重量坐放在所述膨胀锥上，完成所述膨胀器连接杆上的卡簧与所述膨胀锥的对接；C、拆除所有的所述吊卡、所述安全卡瓦和所述专用保护板；D、验证锁紧装置连接：上提下放所述φ73mm外加厚油管管柱两次，如果所述膨胀修复管柱随着提起则证明所述膨胀器连接杆上的卡簧与所述膨胀锥已连接好；E、将所述膨胀管修复管柱坐放井口，上移防尘组件，将所述膨胀修复管柱与所述φ73mm外加厚油管管柱的环形空间注入干净的清水至所述膨胀修复管柱的管口处，在所述膨胀修复管柱的管口装填满黄油密封，将所述防尘组件安装到所述膨胀修复管柱的管口，完成地面安装；F、将膨胀管修复管柱按顺序下入井中，使膨胀修复管柱的上端位于所述设计补贴位置的上端。所述试压，包括：将膨胀修复管柱加压至15MPa，保压10分钟，当压力下降值小于或等于0.3MPa时，试压合格；当压力下降值大于0.3MPa时，试压不合格；当试压不合格时，向修复后的套管内下入封隔器，并再次将膨胀修复管柱加压至15MPa，保压10分钟。所述打捞底堵，包括：将φ73mm外加厚油管与φ73mm平式油管接箍捞矛进行连接；将所述φ73mm平式油管接箍捞矛下入油水井中，当所述φ73mm平式油管接箍捞矛下放到所述设计补贴位置的上端深度时，试探膨胀修复管柱的上端位置，记录悬重数据为第二悬重，继续下放所述φ73mm平式油管接箍捞矛，当所述φ73mm平式油管接箍捞矛接触到底堵时，记录悬重数据为第三悬重；缓慢加压使坐在底堵上的负荷达到10吨后，缓慢上提钻具，当所述第三悬重增加5吨左右时，判断为已捞获所述底堵；判断捞住所述底堵后，继续从膨胀修复管柱内缓慢上提钻具，通过密封橡胶段时所述第三悬重会增加5-10吨；通过膨胀管的上口时所述第三悬重会增加10-20吨，当底堵完全从膨胀修复管柱中起出后，悬重恢复为所述第二悬重并保持不变，直至起出油水井井口，完成底堵打捞全过程。在打捞底堵的过程中，若缓慢上提钻具时，所述第三悬重无明显变化，则判断为未捞获所述底堵，重复打捞底堵的操作1～2次，并将加在底堵上的负荷增加至15吨～20吨。打压膨胀使用的每根φ73mm外加厚油管使用蒸汽进行内外表面清洗，并在
施工过程中保证清洁。可选地，所述设定距离为50米。另一方面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油水井套管破损的修复方法，适用于修复破损长度超过20m的套管，其特征在于，所述油水井套管破损的修复方法包括：一、井眼准备：起出井内的生产管柱；测量套管破损位置；二、刮削套管：从井口下入刮削器，刮削至设计补贴位置以下预定距离，所述设计补贴位置为所述套管破损位置沿套管的轴向方向分别向上下延伸5～10m，每刮1000m左右，用清水冲洗井筒一次，清水量≥井筒容积1.5倍，如果井筒内有死油，则增加洗井3～4次，当刮至设计补贴位置时，反复刮削3次，刮削到所述设计补贴位置以下预定距离后，用70℃～75℃热水彻底洗井2周；三、通井；四、下入膨胀管修复管柱：将所述膨胀管修复管柱下入井中，使膨胀管修复管柱上端位于设计补贴位置上端，所述膨胀管修复管柱从井口连接自下而上包括膨胀修复管柱、膨胀器连接杆、防尘组件和φ73mm外加厚油管管柱，所述膨胀修复管柱包括多根依次连接的膨胀管、连接于所述膨胀修复管柱的底部的底堵，与所述底堵连接的所述膨胀管内设有膨胀锥；下放过程中，每下放设定距离，在所述膨胀管修复管柱内灌满清水；校深完毕后，校核指重表，记录所述膨胀管修复管柱的悬重为第一悬重，接好打压接头，记录所述膨胀管修复管柱井口防喷器上平面以上剩余长度，提着所述膨胀管修复管柱保持静止；五、打压膨胀管修复管柱：A、采用高压软管连接泵站和打压接头，并将所述泵站的安全溢流压力调定为45MPa；B、启动泵站，开始打压所述膨胀管修复管柱，将所述泵站的输出排量调定到15L/min，当所述φ73mm外加厚油管管柱开始上窜约1m后，提升所述φ73mm外加厚油管管柱直至所述指重表的读数保持在第一悬重；C、继续打压胀管，控制上提所述φ73mm外加厚油管管柱的速度，使所述指重表的读数等于所述第一悬重或高于所述第一悬重1～3t；D、在所述φ73mm外加厚油管管柱上行一根φ73mm外加厚油管的高度时，停泵泄压，将最上方的一根φ73mm外加厚油管拆下，重新组装打压接头，开泵打压，重复步骤B、C和D；E、当所述泵站压力突降时，卸压停泵，拆除所述打压接头与所述高压软管，起出所述φ73mm外加厚油管管柱、所述膨胀器连接杆和所述膨胀锥；六、试压；七、打捞底堵。...

【技术特征摘要】
1.一种油水井套管破损的修复方法，适用于修复破损长度超过20m的套管，其特征在于，所述油水井套管破损的修复方法包括：一、井眼准备：起出井内的生产管柱；测量套管破损位置；二、刮削套管：从井口下入刮削器，刮削至设计补贴位置以下预定距离，所述设计补贴位置为所述套管破损位置沿套管的轴向方向分别向上下延伸5～10m，每刮1000m左右，用清水冲洗井筒一次，清水量≥井筒容积1.5倍，如果井筒内有死油，则增加洗井3～4次，当刮至设计补贴位置时，反复刮削3次，刮削到所述设计补贴位置以下预定距离后，用70℃～75℃热水彻底洗井2周；三、通井；四、下入膨胀管修复管柱：将所述膨胀管修复管柱下入井中，使膨胀管修复管柱上端位于设计补贴位置上端，所述膨胀管修复管柱从井口连接自下而上包括膨胀修复管柱、膨胀器连接杆、防尘组件和φ73mm外加厚油管管柱，所述膨胀修复管柱包括多根依次连接的膨胀管、连接于所述膨胀修复管柱的底部的底堵，与所述底堵连接的所述膨胀管内设有膨胀锥；下放过程中，每下放设定距离，在所述膨胀管修复管柱内灌满清水；校深完毕后，校核指重表，记录所述膨胀管修复管柱的悬重为第一悬重，接好打压接头，记录所述膨胀管修复管柱井口防喷器上平面以上剩余长度，提着所述膨胀管修复管柱保持静止；五、打压膨胀管修复管柱：A、采用高压软管连接泵站和打压接头，并将所述泵站的安全溢流压力调定为45MPa；B、启动泵站，开始打压所述膨胀管修复管柱，将所述泵站的输出排量调定到15L/min，当所述φ73mm外加厚油管管柱开始上窜约1m后，提升所述φ73mm外加厚油管管柱直至所述指重表的读数保持在第一悬重；C、继续打压胀管，控制上提所述φ73mm外加厚油管管柱的速度，使所述指重表的读数等于所述第一悬重或高于所述第一悬重1～3t；D、在所述φ73mm外加厚油管管柱上行一根φ73mm外加厚油管的高度时，停泵泄压，将最上方的一根φ73mm外加厚油管拆下，重新组装打压接头，开泵打压，重复步骤B、C和D；E、当所述泵站压力突降时，卸压停泵，拆除所述打压接头与所述高压软管，起出所述φ73mm外加厚油管管柱、所述膨胀器连接杆和所述膨胀锥；六、试压；七、打捞底堵。2.根据权利要求1所述的油水井套管破损的修复方法，其特征在于，所述测量套管破损位置，包括：根据地质数据，对油水井套管的下入深度、壁厚、变形段进行详细核对及校深；使用仪器和工具精确测量所述套管破损位置；起出井内全部管柱及工具，地面精确测量入井管串长度，精确测量出所述套管破损位置。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通井，包括：下入规格为φ154mm×4m的通井规、球座和φ73mm外加厚油管管柱，通井至所述设计补贴位置的下方5m～10m处；投入钢球，所述钢球座封于所述球座内，对所述φ73mm外加厚油管管柱加压至40MPa，稳压15分钟，检测是否泄漏，当无泄漏时，起出通井管柱，下入膨胀管修复管柱。4.根据权利要求1所述的油水井套管破损的修复方法，其特征在于，所述将所述膨胀管修复管柱下入井中，包括：A、连接膨胀修复管柱，将所述多根膨胀管依次螺纹连接，用安全卡瓦卡住所述膨胀修复管柱的上端，且所述膨胀修复管柱的最上端的膨胀管接专用提升短节，将所述膨胀修复管柱提升到井口，缓慢下入井中，使所述安全卡瓦坐在井口的专用保护板上；B、安装膨胀器连接杆上的卡簧和O型密封圈，均匀涂抹专用油，将所述膨胀器连接杆与单根φ73mm外加厚油管连接，在所述φ73mm外加厚油管上加装
\t防尘组件，将连接后的膨胀器连接杆与φ73mm外加厚油管下入所述膨胀修复管柱中，用吊卡卡住所述φ73mm外加厚油管的上端，坐于所述膨胀修复管柱的管口，继续连接所述φ73mm外加厚油管形成73mm外加厚油管管柱，并缓慢下放所述φ73mm外加厚油管管柱和所述膨胀器连接杆，直至将所述膨胀器连接杆与所述φ73mm外加厚油管管柱的全部重量坐放在所述膨胀锥上，完成所述膨胀器连接杆上的卡簧与所述膨胀锥的对接；C、拆除所有的所述吊卡、所述安全卡瓦和所述专用保护板；D、验证锁紧装置连接：上提下放所述φ73mm外加厚油管管柱两次，如果所述膨胀修复管柱随着提起则证明所述膨胀器连接杆上的卡簧与所述膨胀锥已连接好；E、将所述膨胀管修复管柱坐放井口，上移防尘组件，将所述膨胀修复管柱与所述φ73mm外加厚油管管柱的环形空间注入干净的清水至所述膨胀修复管柱的管口处，在所述膨胀修复管柱的管口装填满黄油密封，将所述防尘组件安装到所述膨胀修复管柱的管口，完成地面安装；F、将膨胀管修复管柱按顺序下入井中，使膨胀修复管柱的上端位于所述设计补贴位置的上端。5.根据权利要求1所述的油水井套管破损的修复方法，其特征在于，所述试压，包括：将膨胀修复管柱加压至15MPa，保压10分钟，当压力下降值小于或等于0.3MPa时，试压合格；当压力下降值大于0.3MPa时，试压不合格；当试压不合格时，向修复后的套管内下入封隔器，并再次将膨胀修复管柱加压至15MPa，保压10分钟。6.根据权利要求1所述的油水井套管破损的修复方法，其特征在于，所述打捞底堵，包括：将φ73mm外加厚油管与φ73mm平式油管接箍捞矛进行连接；将所述φ73mm平式油管接箍捞矛下入油水井中，当所述φ73mm平式油管接箍捞矛下放到所述设计补贴位置的上端深度时，试探膨胀修复管柱的上端位置，记录悬重数据为第二悬重，继续下放所述φ73mm平式油管接箍捞矛，当所述φ73mm平式油管接箍捞矛接触到底堵时，记录悬重数据为第三悬重；缓慢加压使坐在底堵上的负荷达到10吨后，缓慢上提钻具，当所述第三悬
\t重增加5吨左右时，判断为已捞获所述底堵；判断捞住所述底堵后，继续从膨胀修复管柱内缓慢上提钻具，通过密封橡胶段时所述第三悬重会增加5-10吨；通过膨胀管的上口时所述第三悬重会增加10-20吨，当底堵完全从膨胀修复管柱中起出后，悬重恢复为所述第二悬重并保持不变，直至起出油水井井口，完成底堵打捞全过程。7.根据权利要求6所述的油水井套管破损的修复方法，其特征在于，在打捞底堵的过程中，若缓慢上提钻具时，所述第三悬重无明显变化，则判断为未捞获所述底堵，重复打捞底堵的操作1～2次，并将加在底堵上的负荷增...

【专利技术属性】
技术研发人员：付亚荣，刘春平，马永忠，尤冬青，张志明，李小永，靳利，强海萍，刘承炜，江凌飞，李冬青，古秋蓉，祝庆山，付亚秀，刘素格，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11