范喜群1 秦世群2 王志国2 王学宏1 陈旭波2 张峰2
1中石化河南油田分公司机关，河南 南阳 473132 2中石化河南油田分公司采油一厂，河南 桐柏 474780
摘要：本文针对目前封窜工艺对串槽下端射孔段造成污染，化学封串后重复射孔日注水量或日产液量得不到有效恢复的问题，研究配套了套管外反循环封串工艺管柱，主要包括Y111封隔器、双管接头、液流转换器、水泥承留器，可实现套管外反循环化学封串，封串施工过程中串槽下端射孔段承压低，封串剂对其造成的污染小，能够较好的保护下部地层。现场应用6口井，工艺成功率100%，日注水（日产液）恢复率达到91.2%。
关键词：油水井；套管外封串；反循环
1项目研究背景
1.1油水井封串技术现状
在油田开发中后期，由于固井质量差以及射孔冲击、地应力变化、压裂酸化等因素的影响，导致许多油水井套管出现破漏，管外串槽现象逐年加剧，无法有效进行分层配产配注，开发成本增加，采收率降低，严重制约着油田开发。
现有的封串技术主要有以下几种。一是套管内循环封串技术[1]，将封串剂用油管替入到串槽处；二是套管内循环挤注封串技术和套管内封隔器挤注封串技术[1]，将封串剂用油管替入到串槽处后再加压挤入；四是套管外正循环挤水泥封串[2]，在预定位置座可捞式注水泥桥塞，再下入插入管柱插入注水泥桥塞，油管内腔与桥塞下部连通，水泥由油管挤入桥塞下部从下部射孔也眼进入串槽，再从上部射孔孔眼返出，实现正循环挤水泥封串；五是套管外反循环挤注封串[3]，采用填砂或打桥塞在串槽的上下射孔之间，封隔下段射孔段，在上端射孔段挤水泥，从而封堵两者之间的管外串槽。如串槽段的其中一层未射孔，则直接进行挤封封堵管外串槽。
1.2存在问题
在上下地层都射开时，前三种封串方法因串槽两侧压力平衡，封窜剂无法有效进行窜槽，封窜效果不理想。套管外正循环挤水泥封串，挤入端为下部射孔层，堵剂经过串槽后从上部射孔孔眼返出，适用于上层启动压力低的情况，利于保护上部射孔段，下部射孔段污染问题没有得到根本解决。套管外反循环挤注封串，与挤注法封串一样，下部射孔段承压高，同样存在严重污染问题。后两种封串方法虽然提高了封窜效果，但在使用时也存在较为严重的问题：在下部地层启动压力低、吸水能力好时下部地层受封窜剂污染较为严重，封窜后油井产量大幅下降甚至封窜重射后不出液、注水井达不到配注。
2套管外反循环封串工艺管柱研究配套
2.1工艺管柱设计
2.1.1管柱结构：
如图2-1，套管外反循环封串管柱由双管接头、筛管、封隔器（Y111）、插管、液流转换器、插管、水泥承留器等组成。
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2.1.2 工作原理
将水泥承留器先下入井内，封隔在上部油层与下部油层之间，再将管柱下入，并将下部插管插入水泥承留器，下压一定压力，将封隔器（Y111）坐封于上部油层上方，从油管注入封串剂，封窜剂经过双管接头、内插管、液流转换器的进液流道，并由液流转换器的径向开孔进入油套环空，然后依次进入上部油层、串槽和下部油层，并由下部油层进入水泥承留器下方的套管内，之后依次经过下部插管、油管、液流转换器的返液流道、内外管之间的环空、筛管，进入封隔器上方的油套环空，实现套管外反循环封串。由于封窜剂先经过上部油层，因此上部油层承受的压力较大，而下部油层承受的压力较小，进入到下部油层中的封窜剂较少，从而减轻了下部油层受封窜剂污染的程度，能够较好的保护下部油层。
封窜完成后，上提管柱，封隔器解封，下部插管与水泥承留器分离，向油套环空内注入洗井液，洗井液由液流转换器的径向开孔进入进液流道内，并经过内插管、双管接头进入上部油管，实现反循环洗井。
2.2主要配套工具
水泥承留器、封隔器、筛管、插管等为成熟现有工具，因此以下只说明自研主要工具。
2.2.1双管接头
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结构：双管接头下端具有径向间隔布置的两丝扣，处于内侧的丝扣与内管相连，处于外侧的丝扣与外管相连，使得内、外管之间形成环空，油管连接在双管接头的上端。通过双管接头既实现了内管、外管以及油管的连接。
参数：总长：300mm径：89mm最小内径：43mm耐压能力：70MPa
2.2.2液流转换器
结构：液流转换器进液流道包括设置在柱体上端端部的中心盲孔和连通中心盲孔与柱体外部的径向穿孔，返液流道包括偏心布置的多个偏心孔，偏心孔与径向穿孔周向间隔。
参数：总长：360mm外径：89mm 最小内径：43mm耐压能力：70MPa
3.2.3 密封筒
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结构：密封筒为一内壁光滑的空心长管，下端加工有丝扣，装配时下端丝扣与液流转换器中心盲孔上的丝扣连接。供上部插管插入并实现密封。
参数：总长：1500mm 外径：59.69mm 最小内径：47mm 耐压能力：70MPa
3结论与认识
配套套管外反循环封串工艺管柱可实现油水井套管外反循环封串，封串剂进入串槽充分，封串效果好。
套管外反循环封串时串槽下部射孔井段承压低，封串剂进入下部射孔井段较少，对地层污染小，易恢复。
2020年研究配套的套管外反循环封串工艺管柱现场应用6口井，工艺成功率100%，日注水（日产液）恢复率达到91.2%。
参考文献：
[1] SY/T 5587.4-2004常规修井作业规程 第四部分：找串漏、封串堵漏。卢世庆，胡忠民，许红燕
[2] 监盘油田高含水井找封窜技术的研究与应用 [J].刘鹏，闫冬伟.化工管理.2013(11)
[3] 新型管外封窜工艺技术的研究与应用[J].刘鹏，闫冬伟. 新疆石油天然气.2010(12)