河南油田高效定点取换套技术.pdf

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1、石油天然气学报(江汉石油学院学报)2014年4月第36卷第4期·98·JournalofOilandGasTechnology(J．JPI)Apr．2014Vo1．36No．4河南油田高效定点取换套技术冉津津(中石化河南石油工程公司井下作业分公司，河南桐柏474780")[摘要]使用倒扣法取换套管时，由于倒扣不准常使实际取换套深度大于设计深度。这不仅造成浪费还降低了取换套的施工效率，为此研究高效定点取换套技术。通过套管加重、精确倒扣和倒扣诊断3种方法来实现定点取换套，并对倒扣诊断法中存在的伸长量变化问题展开研究，找

2、到了使用现场测量和保留一定长度套管的方法来解决伸长量变化问题。在取换套施工过程中使用套管加重、精确倒扣和倒扣诊断3种方法可确保定点取换套的成功，显著提高取换套的施工效率，具有一定的应用价值。[关键词]取换套；套管；倒扣；伸长量；中和点[中图分类号]TE283[文献标志码]A[文章编号]1000—9752(2014)04—0098一O5河南油田主要使用倒扣法进行取换套，由于倒开点控制不准确，为防止倒扣出套铣管而丢鱼头，套铣管下入深度一般比设计取换套深度深lOOm以上，这不仅延长了施工周期，还增加了卡钻风险。使用定点取

3、换套技术，虽提高了取换套准确度，但仍缺少一套完善的倒扣方法作为技术支持，倒扣出套铣管的风险依然存在。研究定点取换套的倒扣技术，对提高取换套施工效率是很有必要的。定点取换套倒扣技术研究1．1套管加重法表套套管加重法就是利用配重管柱的重量，对设计取换套点以下送入管柱的套管进行加重。加重后，套管接箍处丝扣承受的压力增加，摩油套丢手接头擦力加大，将更难以被倒开，因此可防止套管从设计取换套点以水力锚下倒开。丢手封隔器如图1所示，在尾管保鱼[2基础之上，对尾管进行配重(使球座用钻铤或加重钻杆)，使尾管重量达到100～150kN

4、。配合使用高配重管柱承压找漏、丢手封隔器，找完漏以后在设计取换套点以下J／2-2／3套管长度处进行坐挂丢手。另外，坐挂后投球封堵内空图1套管加重管柱组合间，防止泥浆进人坐挂点以下，可缩短后期替浆时间。1．2精确倒扣法由于套管的结构与油管相似，引入解卡打捞定点倒扣技术]的精确倒扣法是可行的。该方法对管柱所受的浮力进行分析，并结合实际对各影响因素进行了处理，可对倒扣拉力进行精确计算，能将中和点准确控制在设计取套深度处，从而大大提高倒扣成功率。精确倒扣法可准确计算套管所受的浮力，如图2所示(图中只保留公扣端，接箍及其以下

5、套管省略)，套管相连时，丝扣形成密封。阴影部分大圆环面积为套管的横截面积，圆环l的面积(丝扣所在的横截面积)上无法受到水压力作用不产生浮力，此时套管所受的浮力由圆环2的面积受水压力作用而产生。以往在计算倒扣拉力时，将管柱视作下端无连接的自由管柱，自由管柱所受的浮力为排开水的重力，而实际管柱下端相连密封，所受浮力变小，将排开水的重力作为浮力来计算是错误的，这也是实际[收稿日期]2013—09—24、[作者简介]冉津津(1986～)，男，2011年西南石油大学毕业，工程师，从事油井大修技术研究工作。第36卷第4期冉津津

6、：河南油田高效定点取换套技术倒扣拉力计算不准、元法将中和点准确控制在设计取套深度的主要原因。而精确倒扣法对实际管柱的浮力做了正确的描述，精确计算了倒扣拉力，从而能将中和点准确控制在设计取套深度处。图2的作用在于区分自由管柱与实际管柱所受浮力的区别，有助于理解精确倒扣法的正确性。如图3所示，定点取换套的倒扣方式与一般倒扣方式不同，要先将倒扣工具下至取换套点以上1／3～2／3套管长度处捞住套丝扣密封管再倒扣，因此在计算倒扣拉力点时还要将下入倒扣工具的管柱重水压作用量计算在内。由于与坐挂点之间仅有一个套管接箍(即设计取换

7、套点)，因此只允许从这个接箍的上部或下部丝扣处倒开。使用精确倒扣法计算倒扣拉力及其具图2套管所受浮力分析图3定点倒扣示意图体过程见参考文献E33。1．3倒扣诊断法使用以上两种方法，可基本实现定点取换套，但一些意外情况发生时仍存在从坐挂点以下倒开的可能。为此，套铣管仍要下到坐挂点以下足够深度(5O～80m)，此时对施工效率的提高不明显。倒扣诊断法是在倒扣过程中，套管被倒开前就能判断出是否失败的方法，若失败只需上扣、紧扣即可补救，因此可确保倒扣的成功。其原理为倒扣时套管丝扣退出增加了套管长度，使上部套管伸长量变小；同时

8、，这部分丝扣露出来还增加了泥浆作用面积，使套管所受浮力变大，因此倒扣时指重计读数将变小。指重计读数变化和伸长量变小导致的变化量公式如下：△F一△F1+△F2(1)△Fl—EA(2)式中：△F为指重计读数变化，kN；△F为倒开点以上套管的伸长量变小导致拉力变小的变化量，kN；为倒开点以上套管的伸长量变化量，cm；△F为浮力变大导致拉力变小的变化量，kN；E为套