海上油田井口套管渗漏的隐患治理

王铭韬 韩联合 秦立民 谭俊潇 韩照阳

1. 中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司 天津 300459

2. 中海石油（中国）有限公司天津分公司 天津 300459

1 背景

随着井筒使用时间的延长，井下及井口套管受到的腐蚀情况也在不断加强，期间进行的增产措施，如酸化等，进一步加强了对套管的腐蚀。目前部分井筒由于套管腐蚀穿孔，导致井屏障失效，井内流体通过套管外部上返至井口，影响了正常生产，带来了严重的安全、环保隐患。

目前套管腐蚀井存在于投产时间较早的生产平台，这些平台存在设备能力不足：钻机提升能力有限，泥浆泵排量及泥浆池容量受限，现场吊车吨位有限。平台甲板空间有限：平台甲板空间小，大型的设备难以摆放。若使用钻井船作业，需要进行前期修井机搬迁，钻井船拖航，单井综合成本高的特点。

2 技术内容

以渤海油田某井套管腐蚀渗漏隐患治理作业为例，治理的主体技术思路（见图1）：下入临时封井管柱，回接9-5/8”套管至井口，对9-5/8”套管与13-3/8”套管之间，20”隔水套管与13-3/8”套管之间进行固井作业，对井口13-3/8”双公套管外部采用定制工装+堵剂进行封堵，更换新油管四通，钻塞，起出临时封井管柱，最后下入注水管柱。如下：

图1 治理主体思路

2.1 井口双公套管渗漏的处理

该井井口13-3/8”双公套管由于长时间使用，内外腐蚀的共同作用下，导致丝扣腐蚀存在渗漏，如果采用更换双公套管的处理思路，1）腐蚀套管存在卸扣困难的问题；2）卸扣时的用力不均可能会对原套管母扣端丝扣造成破坏，无法满足重新连接双公套管的要求，导致作业过程的复杂化。为了避免此类风险，经过分析，采用了井口定制工装+热固橡塑树脂堵漏剂进行井口封堵（如图2），该方法可以避免强行更换双公套管带来的风险，外部加装工装可以使作业简单化，也不需要单独占用作业时间。

图2 井口堵漏工装

热固橡塑树脂堵漏剂：不含任何固相颗粒物，不溶于水、不溶于油。体系凝固前，可进入地层大孔道或微裂缝，不受地层条件降解；固化后，长期不变形，不失效。封堵强度在150℃大于69MPa。

2.2 固井材料的选择

由于生产平台的甲板空间有限，在平台上配置常规水泥进行固井作业，所需大型设备较多，如：固井泵、灰罐、批混撬，加上作业所需的工具箱、管线框、药剂等物料，无法全部摆放，导致在平台上进行水泥固井的方案无法实施。计划使用拖轮固井，但是由于作业船舶入籍限制，无法短时间内完成入籍，更改固井材料为MSPT微膨堵剂，通过计算，使用MSPT堵剂所需要的作业设备及堵漏期间配置的工作液和堵剂较少，满足了在生产平台进行混配、固井作业的要求。实际作业中，现场采用2台搅拌设备，套管内采用正循环的方式顶替堵剂，通过环空套管头预留返浆口，通过测量返浆液状态及密度，确认9-5/8”套管与13-3/8”套管之间，20”隔水套管与13-3/8”套管之间充满堵剂，关井侯凝，完成固井作业。

MSPT堵剂微膨堵剂[1]：进入封堵层后，能够通过特殊的机制，快速形成互穿网络结构，有效地滞留在封堵层内，不返吐。封堵强度在38～41MPa，自身具有5%一定的膨胀性，推荐候凝时间80h。

2.3 尾管挂的回接

原井尾管挂由于无相关资料，无法确定尾管挂内详细结构，通过落实相关资源，没有配套回接工具。若使用双密封套管补接器，需要将尾管挂及部分9-5/8”套管磨掉，再使用该工具进行回接。此方案需要工序复杂，磨铣作业前针对该井情况，还需要加工特殊作业井口满足工作液返出导流的条件，由于平台的泥浆池位置及容量有限，保证工作液的合理循环，现场设备无法满足。且根据作业经验，尾管挂强度较高，磨铣难度大，长期单点对套管进行磨铣，磨鞋磨偏套管的感觉很大，若磨偏，则发生较大的工程事故，此方案前期准备多，作业风险大，经评估放弃此方案。考虑到回接工具的作用：1）满足套管的下入，2）满足固井堵剂循环的通道，3）满足后期完井工具的起下。综合作业情况的考虑，最终使用加工的回接罩筒（见图3）进行回接，该工具整体结构简单，现场操作方便，加工扣型满足与现场套管保持一致，下入井内到位后，探尾管挂后上提至上提悬重，进行对接固井，钻塞后再利用铣鞋进行模拟通井，此方案简单易行，满足固井及后续完井工具的起下。

图3 回接罩筒

2.4 原产层的临时封堵

作业时需要对井口进行重新安装，更换油管四通，这就要先对原产层进行临时封堵，确保现场的作业安全。常规进行临时封堵井筒，有多种方法：（1）使用可钻桥塞，此方案优点在于后期直接使用钻台磨掉桥塞，无需进行打捞，规避了打捞的风险，但是在该井情况是封堵位置以下防砂段后期还需要使用，可钻桥塞钻过之后，会留下套筒，这个套筒留在井里，会影响后期完井管柱的下入，此方案放弃。（2）使用RTTS封隔器+风暴阀的封堵方案，这个方案也经过成熟的使用，但是整体作业费用较高。（3）使用盲堵+Y445封隔器[2]（见图4）进行封堵。下入封堵管柱，对封隔器进行填砂处理，后期打捞前，先冲砂，满足封隔器的打捞条件，再下入可退式捞矛进行打捞，此方案有过多口井的使用经验，工具现场操作简单，使用成本较低，最终采用此方案。

图4 Y445封隔器

3 现场应用

A井2000年作为水源井投产，2009年转为污水回注井，由于开发初期计划下入大尺寸的电泵机组，井身结构13-3/8”×N80 641.45m+9-5/8”×N80 1804.38m，9-5/8”套管未回坐井口，选择了下入尾管挂悬挂至13-3/8”套管上。该井在污水回注期间多次进行笼统酸化作业，2022年发现20”与13-3/8”套管环空出现漏水情况且13-3/8”双公套管存在渗漏（见图5）。

图5 A井腐蚀情况图

在2022年进行了A井的隐患治理作业：下入Y445封隔器临时封井管柱，回接9-5/8”套管至井口，对9-5/8”套管与13-3/8”套管之间，20”隔水套管与13-3/8”套管之间进行MSPT堵剂固井作业，井口13-3/8”双公套管外部采用定制工装+热固橡塑树脂堵剂进行封堵，更换新油管四通，钻塞结束后试压合格，起出临时封井管柱，最后下入注水管柱。12月10日恢复回注污水4300m3/d后，井口观察无渗漏现象，套压为0，顺利完成该井作业，解决了该井的隐患，恢复了该井的井筒完整性。

4 结束语

常规堵剂需要出现漏失才能进行堵漏，碰到微渗漏点则无法实施，热固橡塑树脂堵漏剂填补了此类空白，为微渗漏点的堵漏作业提供了思路。

MSPT堵剂的配置相对传统水泥方便、简洁，所需作业设备较少，可以在生产平台进行操作，能有效应用于管外串、封堵水层、套损堵漏等作业。

和A井类似的井身结构的井在渤海油田还有多口，目前这些井也在承担着大量的污水回注任务，未来发生套管腐蚀渗漏的可能性更大，可以有计划地提前治理，防患于未然。

通过此次使用修井机完成此类型的套管堵漏隐患治理的作业，为后续多层套管组合，中心技术套管未到井口的井的套管堵漏治理具有参考意义，包括井口、井下堵漏剂的选择，套管回接工具的选择，现场施工的具体操作等等，随着生产时间的延长，应用井次会更多，相比常规钻井船作业，单井节省约1000万元作业费用。