摘要：普光氣田高含H₂S和CO₂，套管變形井井深、產(chǎn)層套管鋼級高、套管壁厚，套管修復(fù)難度大，直接影響到后期增產(chǎn)作業(yè)和開發(fā)措施的實施。為此，提出采用套管滾壓整形修復(fù)技術(shù)來實現(xiàn)套管變形井的投產(chǎn)。通過普光302井現(xiàn)場應(yīng)用實例，介紹了滾壓整形技術(shù)原理和施工工藝過程，提出了套管滾壓整形脹頭選擇的建議：①脹頭型號應(yīng)根據(jù)套管變形程度進行從小到大的選擇；在自然狀態(tài)下，滾珠當(dāng)量圓直徑(遇阻直徑)應(yīng)大于整形套管內(nèi)徑4～6mm，即一次整形量應(yīng)控制在4～6mm，依次漸進達到整形要求；②依據(jù)多次整形數(shù)值分析，套管擠壓變形后的回彈量為1.0～1.5mm。對于不同鋼級和壁厚的套管，整形量設(shè)計時，一次整形量應(yīng)稍大于套管材質(zhì)的彈性形變量。實踐證明該技術(shù)具有對鉆柱強度要求低、整形阻力小、對整形鉆具和套管損傷小，是一種新型的套管整形技術(shù)。

關(guān)鍵詞：普光氣田；氣井；套管；變形；滾壓整形；修復(fù)技術(shù)

    國內(nèi)外很多油氣田在生產(chǎn)一段時間后，因地應(yīng)力變化、蠕變性巖層蠕變、注水開發(fā)、流體腐蝕等因素的影響，很多油氣井發(fā)生了不同程度的套管損壞^[1]，制約了油氣井正常壓裂、酸壓、補孔等增產(chǎn)作業(yè)工藝措施的實施，嚴(yán)重地影響了油氣田的開采速度和最終采收率。普光氣田采氣工程設(shè)計采用一體化酸壓生產(chǎn)管柱投產(chǎn)，“5.12”汶川大地震前后，因地震誘導(dǎo)鹽膏地層蠕變，數(shù)十口氣井的套管發(fā)生不同程度的變形，少數(shù)氣井一體化酸壓生產(chǎn)管柱難以實施，投產(chǎn)難度大。由于普光氣田井深，使用的產(chǎn)層套管直徑大、鋼級高、管壁厚，同時高含H₂S和CO₂的氣井修復(fù)套管工藝必須考慮井身結(jié)構(gòu)的完整性和氣密封能力，套管修復(fù)難度大。套管滾壓整形技術(shù)具有整形阻力小、對鉆柱的強度^[2]要求低、對套管損傷小等優(yōu)點，是一種新型的套管整形技術(shù)。

    套管滾壓整形工具，是在傳統(tǒng)的梨型整形工具基礎(chǔ)上研制而成的實用型工具，經(jīng)過室內(nèi)實驗和現(xiàn)場應(yīng)用不斷完善而形成的配套新技術(shù)。變徑滾壓整形修復(fù)技術(shù)原理：地面泵車產(chǎn)生的水動力通過鉆桿柱傳遞到井下液壓變徑滾壓整形工具總成，水力錨在液壓作用下錨定在套管壁上建立支點，液體壓力通過動力液缸總成轉(zhuǎn)換成機械能，推動變徑滾壓整形脹頭下行，滾珠依靠與套管之間的摩擦力上行，每排滾珠組合成的當(dāng)量圓逐漸變大，擴脹變形套管。上提鉆具時，1口井可重復(fù)多次上述程序，完成整個變形段的整形任務(wù)。滾壓整形管柱組合及整形原理見圖1。

    該井位于川東斷褶帶普光構(gòu)造，2007年6月采用Ф177.8mm氣密封套管完井，人工井底為5467m，套管鋼級為TN110S，壁厚為12.65mm，抗擠毀強度為90.0MPa，其中抗H₂S和CO₂腐蝕的高鎳基合金套管^[3]井段為5018.03～5479.84m。2008年5月作業(yè)投產(chǎn)時Ф146mm×2.5m通井規(guī)在4147.76m遇阻，分析為套管變形。2008年7月29日使用CJ40多臂井徑測井儀進行檢測，發(fā)現(xiàn)在嘉陵江組4～5的鹽巖層段存在2段套管變形。其中4147.0～4151.0m套管變形最小內(nèi)徑為138.8mm，生產(chǎn)管柱和封隔器無法按工程設(shè)計下至合金套管位置。井徑測井曲線及套管變形三維成像見圖2。為了保證修整后的套管抗擠毀強度^[3～5]以及修整后井筒的密封性能，經(jīng)過多次技術(shù)論證，采用滾壓整形技術(shù)擴展變形套管通徑。

    2008年10月16～27日對套管變形段4147.0～4151.0m進行了滾壓整形修整施工。

    第1次整形：使用Ⅱ型滾壓脹頭(本體為Ф139mm，最大擴張為150mm)對變形內(nèi)徑在138.8～146.0mm井段實施整形，脹頭在4148.09m遇阻后，地面打壓整形20多次，泵壓為20～35MPa。25MPa時整形進尺約10cm，以后再提高泵壓，無明顯效果，經(jīng)過對地面工程參數(shù)分析認為井下工具出現(xiàn)故障，決定起鉆檢查。檢查發(fā)現(xiàn)工具液體過濾管被鉆桿絲扣密封膜堵塞，泄油器泄壓孔刺漏。

    第2次整形：在總結(jié)上次整形經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，改用直徑較小的Ⅰ型滾壓脹頭(本體為Ф136mm，最大擴張為Ф144mm)對變形內(nèi)徑在138.8～144.0mm井段實施整形，對應(yīng)電測深度在4148.0～4149.6m。脹頭在4148.22m遇阻后，地面打壓整形30多次，泵壓為20～35MPa。20MPa時整形有效果，累計進尺約110cm，整形至井深4149.32m鉆具懸重恢復(fù)正常，加深至4153.43m無遇阻顯示，整形結(jié)束。

    通井檢查：滾壓整形后用Ф140mm×4.26m通井規(guī)通井檢驗整形效果，通過套管變形段4147.0～4151.0m至井深4180m。通井過程在4149.32m附近(套管接箍)有遇阻顯示，分析為存在毛刺或套管回彈效應(yīng)。

    整修套管毛刺：2008年10月31日下入Ф140mm銑錐，在4149.32m反復(fù)掃銑套管毛刺，起下阻卡小于5kN，繼續(xù)下鉆無阻卡，再用Ф140mm通井規(guī)通井無遇阻顯示，達到了投產(chǎn)井下工具的最小通井標(biāo)準(zhǔn)。整修套管毛刺后，套管狀況達到投產(chǎn)完井封隔器下井的要求。

    為了檢驗整形效果和了解整形后套管回彈情況，整形24h后用40臂井徑測井儀器復(fù)測，整形段套管內(nèi)徑變化對比見表1。從表1中可以看出，套管變形嚴(yán)重井段4148.0～4148.6m的長軸徑值縮短1.3～3.6mm；短軸徑值增加2～9.7mm，具有較明顯的整形效果；井段4148.9～4149.3m整形效果不理想，該處為套管接箍，分析存在套管整形毛刺。

    1) 脹頭規(guī)格選擇要合理。脹頭型號應(yīng)根據(jù)套管變形程度從小到大選擇；在自然狀態(tài)下，滾珠當(dāng)量圓直徑(遇阻直徑)應(yīng)大于整形套管內(nèi)徑4～6mm，即一次整形量應(yīng)控制在4～6mm，依次漸進達到整形的要求。

    2) 依據(jù)多次整形數(shù)值分析，滾壓整形屬于套管擠壓變形，變形后的回彈量在1.0～1.5mm之間，回彈量較小。對于不同鋼級和壁厚的套管進行整形量設(shè)計時，1次整形量應(yīng)稍大于套管材質(zhì)的彈性形變量。

    3) 該技術(shù)具有對鉆柱的強度要求低、整形阻力小、對整形鉆具和套管損傷小等優(yōu)點。

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(本文作者：石俊生¹ 古小紅¹ 宋迎春² 李順林¹ 魏鯤鵬¹ 1.中國石化中原油田分公司采油工程技術(shù)研究院；2.中國石化集團華北石油局五普鉆井公司)