本发明涉及油水井采油领域，特别涉及一种治理油水井油层套管上窜的方法。
背景技术：
随着油田开发的不断深入，部分油水井受地表沉降的影响，油层套管表现出不同程度的上窜，高度从几公分到几十公分不等，严重者造成油井抽油机悬绳器磕碰井口盘根盒；拉断或拉裂井口表层套管和生产流程；长时间的随抽油机上下往复运动，容易造成油层套管疲劳断裂；井口附近抽油杆偏磨断脱等等，套管上窜问题严重的影响了油田的开发，并给后续油水井正常生产埋下了严重的安全隐患。所以，提供一种治理油水井油层套管上窜的方法是必要的。
现有技术提供的治理油水井油层套管上窜的方法，如直接焊接或三角铁焊接的固定方法，在油层套管上窜空间内垫入多层环型钢板焊接固定的方法，从而扶正和加固油层套管，防止井口上下往复运动造成油层套管疲劳断裂，消除井口晃动带来的作业施工过程的安全隐患等风险，恢复油水井的正常生产。
发明人发现现有技术至少存在以下技术问题：
现有技术提供的对治理油水井油层套管上窜的方法，只能适用于油层套管上窜距离小于20cm的情况，且只能加固井口油层套管。但因地表下沉给油层套管反向施加的巨大上顶力的作用，出现了加固工具与油层套管反复焊接的问题，此类方法阻止油层套管上窜的有效期较短，且反复焊接对油层套管本体也易产生损伤，费时费力。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于，提供了一种防上窜效果好、且有效期长的治理油水井油层套管上窜的方法，具体技术方案如下：
本发明实施例提供了一种治理油水井油层套管上窜的方法，该方法包括： 起出油水井中的生产管柱，对油层套管进行预处理，对油水井进行前处理，然后切割表层套管及油层套管，最后对油水井进行后处理。
所述对油层套管进行预处理包括：用套管刮削器对所述油水井井口以下10m范围内的所述油层套管内壁进行刮削，以清除所述油层套管内壁的污垢。
所述对油水井进行前处理包括：向经预处理后的所述油层套管内下入带有封隔器的密封管柱，使所述封隔器卡在预定位置，并进行座封。然后向位于所述封隔器上部的所述油层套管，以及所述油层套管与表层套管之间的环空中注水。最后对所述油水井井口可燃气体进行检测，检测合格后，在所述油水井井口周围挖出工作坑，完成所述油水井的前处理。所述预定位置为油层套管内，距离所述油层套管顶端3m以下的任意位置。
所述切割表层套管及油层套管包括：将油水井井口油层套管的上窜高度记为X米，将距离所述油层套管顶端X米处的位置重新设定为所述油层套管的车扣位置；将套管切割机的高度记为Y米，利用所述套管切割机切除所述车扣位置处以下Y米范围内的所述表层套管，随后切除所述车扣位置以上的所述油层套管。
所述对油水井进行后处理包括：在重新设定的所述油层套管的车扣位置上加工套管螺纹，对所述油层套管以及所述表层套管与所述油层套管之间的环空进行密封，然后解封所述封隔器，再将所述井口的油层套管重新固定。最后记录所述表层套管和所述油层套管的切除长度，恢复所述油水井井口地貌，起出所述密封管柱。
具体地，作为优选，所述套管刮削器还通过油管变扣接头与第一油管螺纹连接，且所述第一油管、所述油管变扣接头、所述套管刮削器自上而下顺次排布，通过所述第一油管带动所述套管刮削器在所述油层套管内上下运动。
具体地，作为优选，所述密封管柱还包括：第二油管、旋塞阀、第三油管、喇叭口。所述第二油管、所述旋塞阀、所述封隔器、所述第三油管、所述喇叭口自上而下顺次相连，所述第三油管长度为310-480m，所述旋塞阀处于关闭状态。在所述封隔器卡在所述预定位置之前，记录所述密封管柱在所述预定位置的管柱悬重。
具体地，作为优选，所述座封包括：上提所述密封管柱1.2-1.6m，然后缓慢放下，在所述密封管柱上施加30-80KN的压力，完成所述座封，并将所述第二 油管倒扣取出。
具体地，作为优选，所述工作坑以所述表层套管为中心，挖掘半径为1-1.5m，深度为自所述油水井井口环形钢板向下0.7-1.5m。
具体地，作为优选，通过将套管可调式升高器安装在所述表层套管和所述油层套管之间的环空处，并使切割后的所述油层套管自下而上依次与套管接箍、升高短节及井口采油树螺纹连接，以对所述油层套管以及所述表层套管与油层套管之间的环空进行密封。
具体地，作为优选，解封所述封隔器包括：下入所述第二油管，使所述第二油管与所述旋塞阀相连，通过所述第二油管上提所述密封管柱，直到所述密封管柱的悬重与座封前相等，所述封隔器解封完毕。
具体地，作为优选，将所述井口的油层套管重新固定包括：使套管提拉短节通过法兰与大四通相连，控制所述油层套管的提拉负荷为80-150kN，完成所述油层套管的提升后，使所述油层套管的提拉负荷加载于所述套管可调式升高器上，完成所述油层套管的重新固定。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明实施例提供的治理油水井油层套管上窜的方法，通过起出油水井中的生产管柱，并对油层套管进行刮削处理，清除油层套管内壁的污垢，便于后续作业。通过采用封隔器对油层套管施工段以下进行封隔，并通过向施工段油层套管中注水，使施工段以下的油层套管与施工段的油层套管隔开，避免油水井井下的气体渗漏造成危险，从而使油水井油层套管上窜的治理过程更加安全。根据油层套管上窜高度及套管切割机的高度，设定表层套管和油层套管的切割位置，通过套管切割机切除上窜部分的表层套管和油层套管，并通过在切割后的油层套管上重新加工螺纹，使油层套管与井口采油树等采油装置重新连接，从根本上消除了油层套管上窜造成的井口装置升高或偏斜，排除了油水井井口的安全隐患，保证油水井的正常生产。通过对表层套管和油层套管的切除长度进行记录，保证油水井基础数据的完整，便于以后对油水井的生产和开发。可见，本发明实施例提供的治理油水井油层套管上窜的方法，治理效果好，有效期长，且操作安全，便于规模化推广应用。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明实施例提供了一种治理油水井油层套管上窜的方法，该方法包括以下步骤：起出油水井中的生产管柱，对油层套管进行预处理，对油水井进行前处理，然后切割表层套管及油层套管，最后对油水井进行后处理。
对油层套管进行预处理包括：用套管刮削器对油水井井口以下10m范围内的油层套管内壁进行刮削，以清除油层套管内壁的污垢。
对油水井进行前处理包括：向经预处理后的油层套管内下入带有封隔器的密封管柱，使封隔器卡在预定位置，并进行座封。然后向位于封隔器上部的油层套管，以及油层套管与表层套管之间的环空中注水。最后对油水井井口可燃气体进行检测，检测合格后，在油水井井口周围挖出工作坑，完成油水井的前处理。预定位置为油层套管内，距离油层套管顶端3m以下的任意位置。
切割表层套管及油层套管包括：将油水井井口油层套管的上窜高度记为X米，将距离油层套管顶端X米处的位置重新设定为油层套管的车扣位置；将套管切割机的高度记为Y米，利用套管切割机切除车扣位置处以下Y米范围内的表层套管，随后切除车扣位置以上的油层套管。
对油水井进行后处理包括：在重新设定的油层套管的车扣位置上加工套管螺纹，对油层套管和油层套管与表层套管之间的环空进行密封，然后解封封隔器，再将井口的油层套管重新固定。最后记录表层套管和油层套管的切除长度，恢复油水井井口地貌，起出密封管柱。
本发明实施例提供的治理油水井油层套管上窜的方法，通过起出油水井中的生产管柱，并对油层套管进行刮削处理，清除油层套管内壁的污垢，便于后续作业。通过采用封隔器对油层套管施工段以下进行封隔，并通过向油层套管中注水，使施工段以下的油层套管与施工段的油层套管隔开，避免油水井井下的气体渗漏造成危险，从而使油水井油层套管上窜的治理过程更加安全。根据油层套管上窜高度及套管切割机的高度，设定表层套管和油层套管的切割位置，通过套管切割机切除上窜部分的表层套管和油层套管，并通过在切割后的油层套管上重新加工螺纹，使油层套管与井口采油树等采油装置重新连接，从根本上消除了油层套管上窜造成的井口装置升高或偏斜，排除了油水井井口的安全隐患，保证油水井的正常生产。通过对表层套管和油层套管的切除长度进行记 录，保证油水井基础数据的完整，便于以后对油水井的生产和开发。可见，本发明实施例提供的治理油水井油层套管上窜的方法，治理效果好，有效期长，且操作安全，便于规模化推广应用。
其中，生产管柱包括油管、抽油杆和抽油泵，将生产管柱从油水井内起出后再对油层套管进行切割，以免生产管柱对施工过程造成影响，同时方便油层套管的切割施工。
用套管刮削器对油水井井口以下10m范围内的油层套管内壁进行一趟刮削，并在座封位置上下5m范围内，反复刮削3次，以清除油层套管内壁的污垢、蜡及其他阻塞物，便于封隔器的座封。其中，套管刮削器可以选择GX-T140型。套管刮削器还通过油管变扣接头与第一油管螺纹连接，且第一油管、油管变扣接头、套管刮削器自上而下顺次排布，构成套管刮削管柱。通过第一油管带动套管刮削器在油层套管内上下运动，以实现对油层套管的清洁。刮削后，起出刮削管柱。
具体地，密封管柱还包括：第二油管、旋塞阀、第三油管、喇叭口。第二油管、旋塞阀、封隔器、第三油管、喇叭口自上而下顺次相连，其中，封隔器可选择Y211-114型，第二油管和第三油管均为直径为73mm的外加厚油管，第三油管长度为310-480m。第二油管的作用是将密封管柱送入油层套管内，待密封管柱中的封隔器座封完毕，可将第二油管倒扣取出，以方便后续作业。第三油管的作用在于对封隔器产生下拉力，有利于封隔器座封，提高封隔器封隔油层套管的密封效果，达到安全施工。旋塞阀一直处于关闭状态，以使旋塞阀以下的密封管柱密封。在封隔器卡在预定位置之前，记录密封管柱在预定位置的管柱悬重，以便于掌控座封时在密封管柱上施加的压力。封隔器的实际位置应在预定位置±1m范围内，且应避开相邻油层套管的接箍，以使封隔器准确、严密地座封。封隔器和旋塞阀共同作用，密封整个油层套管，防止施工段以下的油气泄露，保证现场施工安全。
具体地，座封过程包括：通过第二油管上提密封管柱1.2-1.6m，然后缓慢放下，通过对密封管柱的悬重进行测量，当密封管柱的悬重比在预定位置测量的管柱悬轻30-80KN时，说明密封管柱上已施有30-80KN的压力，此时，座封完成，并将第二油管倒扣取出。
为了进一步确保施工段以下的油层套管的严格密封，从井口大四通灌入清 水，清水液面不应高于车扣位置，以免切割过程中有水溢出，清水的灌入速度控制在2-5m3/h。然后，向表层套管和油层套管之间的环空中灌入清水，清水液面也不应高于车扣位置，清水的灌入速度控制在10-30m3/h，以免灌水过快导致清水溢出油水井口，影响施工。灌入清水后，油层套管内清水液面在30min内没有明显下降，说明封隔器座封严密，同时通过清水对施工段以下油层套管内进行密封。
完成座封和灌水过程后，用可燃气体监测报警器对油水井口的油层套管、表层套管与油层套管之间的环空中的可燃气体进行检测，以石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范作为检测标准，具体执行标准GB 50493-2009。检测合格后，方可进行下一步施工，若检测不合格，则应重新进行座封。
然后，在油水井井口周围挖出工作坑。先拆除井口采油树、套管升高短节及第一个套管接箍，然后以表层套管为中心，挖出半径为1-1.5m，深度为自油水井井口环形钢板向下0.7-1.5m的圆柱形工作坑，方便作业。
具体地，利用套管切割机切除车扣位置处以下Y米范围内的表层套管，以方便在油层套管上安装套管切割机，并对油层套管进行切割。套管切割机的高度一般为0.7m，所以，表层套管的切割长度不小于0.7m。对表层套管和油层套管进行切割后，需记下具体切割长度，以保证油水井基础数据完成。然后，按照套管螺纹标准，即GB/T 9253.2-1999，采用套管螺纹加工机(立式)对油层套管重新加工螺纹，以使切割后的油层套管能与井口设施连接。
然后，通过将套管可调式升高器安装在油层套管上，用以密封表层套管和油层套管之间的环空，并使切割后的油层套管自下而上依次与套管接箍、升高短节及井口采油树螺纹连接，以对油层套管和油层套管与表层套管之间的环空进行密封。其中，可调式升高器的作用是对油层套管与表层套管之间的环空段进行密封，其由任丘市科峰油田科技服务有限公司提供的，专利号：ZL201120447665.9。
具体地，解封封隔器包括：拆下大四通以上的井口采油树，下入第二油管，使第二油管与旋塞阀对扣相连，第二油管上提密封管柱0.2-0.6m，记录管柱悬重，继续上提密封管柱，直到密封管柱的悬重恢复到座封前的悬重，封隔器解封完毕。同时，密封管柱与油管挂相连，并座于井口大四通内，顶紧井口顶丝，
具体地，将井口的油层套管重新固定包括：在大四通上连接套管提拉短节， 使套管提拉短节通过法兰与大四通相连，提升油层套管；控制油层套管的提拉负荷为80-150kN(空井筒状态下)，完成油层套管的提升后，使油层套管的提拉负荷加载于套管可调式升高器上，完成井口油层套管的重新固定。
最后，根据表层套管和油层套管的切除长度，调整油水井基础数据中的油层套管长度、表层套管长度、联入及补油数据，并存档保存。起出密封管柱，完成油水井油层套管上窜的治理过程。
以下将通过具体实施例进行详细阐述：
实施例1
本实施例提供了一种对Z61-6X井中油层套管上窜进行治理的方法，具体步骤如下：
步骤1：油层套管的预处理
起出油井中的生产管柱，将密封管柱中封隔器的预定位置设置为距油层套管顶端5m处，在井下套管内下入刮削管柱，刮削管柱中，第一油管、油管变扣接头、GX-T140套管刮削器自上而下顺次螺纹连接。通过第一油管带动套管刮削器在油层套管内上下运动，对井口以下10m井段套管内壁进行一趟刮削，对座封井段上下5m反复刮削3次，清除井下套管内壁的垢、蜡及其它套管内壁阻塞物。刮削完毕后，起出刮削管柱。
步骤2：油水井前处理
向经预处理后的油层套管内(该井表层套管外径为D339.73mm，内径为d320.4mm；油层套管外径为D139.7mm，内径为d124.3mm)下入带有封隔器的密封管柱，密封管柱中，第二油管、旋塞阀、Y211-114封隔器、第三油管、喇叭口自上而下顺次螺纹连接，第三油管的长度525m，旋塞阀处于关闭状态。密封管柱中封隔器至油层套管深度位置5m后记录管柱悬重50KN，并在此处调整封隔器卡点，准备进行座封。
将密封管柱上提1.3m，然后缓慢下放，对密封管柱加压50KN；封隔器座封合格后倒扣取出第二油管。
从井口大四通泵入清水至灌满封隔器以上油层套管为止，灌入清水的速度为2m3/h。观测油层套管内液面30min，液面无变化，封隔器密封严密。向表层套管和油层套管之间的环空泵入清水，直至灌满为止；泵入清水的速度为25m3/h。
用可燃气体监测报警器对油水井口的油层套管、表层套管与油层套管之间的环空中的可燃气体进行检测，以石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范作为检测标准，具体执行标准GB 50493-2009，检测结果为零，检测合格。
拆除井口采油树、套管升高短节及第一个油层套管接箍。以井口表层套管为中心，挖掘半径1m，深度在井口环形钢板以下0.7m的圆柱形工作坑。
步骤3：切割表层套管及油层套管
测定井口上窜高度为50cm，将距离油层套管顶端50cm处的位置重新设定为油层套管的车扣位置；以此位置为基准，安装D339.73mm的套管切割机，切除此位置以下0.7m深度内的表层套管，切除的表层套管的长度为0.7m。
在油层套管上安装D139.7mm的套管切割机，切除油层套管上重新设定的车扣位置以上的油层套管，切除的油层套管长度为0.5m。
步骤4：油水井后处理
在D139.7mm油层套管上安装套管螺纹加工机(立式)，按照套管螺纹执行标准GB/T 9253.2-1999，重新加工套管螺纹。
在表套(内径为d320.4mm)和油套(外径为D139.7mm)环空之间安装由任丘市科峰油田科技服务有限公司提供的套管可调式升高器(专利号：ZL201120447665.9)，以对油层套管和表层套管之间的环空进行密封；并使切割后的油层套管自下而上依次与套管接箍、升高短节及井口采油树螺纹连接，以对油层套管进行密封。
拆大四通以上的井口采油树，下入第二油管，使第二油管与旋塞阀对扣相连，同时，密封管柱与油管挂相连，并座于井口大四通内，顶紧井口顶丝，通过第二油管上提密封管柱上提管柱0.3m，记录管柱悬重60KN；继续上提管柱，管柱悬重恢复到50KN，封隔器解封。
密封管柱解封后，在大四通上连接套管提拉短节，使套管提拉短节通过法兰与大四通相连，提升油层套管；控制油层套管的提拉负荷为200KN(包括井内油管管柱的重量50KN)后，调整套管可调式升高器至紧挨油层套管接箍下端面，卸掉油层套管提拉负荷，油层套管接箍座于套管可调式升高器上端面，提拉的油层套管负荷加载于套管可调式升高器上，井口油层套管固定完毕；
油层套管固定后，回填井口工作坑，恢复井口地貌；核定井口已切除的表 层套管长度0.7m和油层套管的长度0.5m，根据切除的表层套管和油层套管的长度，调整Z61-6X井基础数据中的表套长度、联入及油补距的数据，并存档保存(降套前表套长度147.56m，联入4.92m，油补距4.35m；降套后表套长度146.86m，联入5.42m，油补距4.85m)。
最后，起出油水井内密封管柱，完成对Z61-6X井油层套管上窜的治理。
经过上述治理后，消除了Z61-6X井油层套管上窜造成的抽油机悬绳磕碰井口盘根盒，作业施工采油井口晃动等问题，恢复该井的正常生产。截止到目前有效期大于200天且治理效果持续有效。
实施例2
本实施例提供了一种对J45-210井中油层套管上窜进行治理的方法，具体步骤如下：
步骤1：油层套管的预处理
起出油井中的生产管柱，将密封管柱封隔器预定位置设置为距油层套管顶端5m处，在井下套管内下入刮削管柱，刮削管柱中，第一油管、油管变扣接头、GX-T140套管刮削器自上而下顺次螺纹连接。通过第一油管带动套管刮削器在油层套管内上下运动，对井口以下10m井段套管内壁进行一趟刮削，对座封井段上下5m反复刮削3次，清除井下套管内壁的垢、蜡及其它套管内壁阻塞物。刮削完毕后，起出刮削管柱。
步骤2：油水井前处理
向经预处理后的油层套管内(该井表层套管外径为D339.73mm，内径为d305mm；油层套管外径为D139.7mm，内径为d124.3mm)下入带有封隔器的密封管柱，密封管柱中，第二油管、旋塞阀、Y211-114封隔器、第三油管、喇叭口自上而下顺次螺纹连接，第三油管的长度522m，旋塞阀处于关闭状态。密封管柱中封隔器至油层套管深度位置5m后记录管柱悬重50KN，并在此处调整封隔器卡点，准备进行座封。
将密封管柱上提1.3m，然后缓慢下放，对密封管柱加压50KN；封隔器座封合格后倒扣取出第二油管。
从井口大四通泵入清水至灌满封隔器以上油层套管为止，灌入清水的速度为1.5m3/h。观测油层套管内液面30min，液面无变化，封隔器密封严密。向表 层套管和油层套管之间的环空泵入清水，直至灌满为止；泵入清水的速度为28m3/h。
用可燃气体监测报警器对油水井口的油层套管、表层套管与油层套管之间的环空中的可燃气体进行检测，以石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范作为检测标准，具体执行标准GB 50493-2009，检测结果为零，检测合格。
拆除井口采油树、套管升高短节及第一个油层套管接箍。以井口表层套管为中心，挖掘半径1.3m，深度在井口环形钢板以下1.2m的圆柱形工作坑。
步骤3：切割表层套管及油层套管
测定井口上窜高度为35cm，将距离油层套管顶端35cm处的位置重新设定为油层套管的车扣位置；以此位置为基准，安装D339.73mm的套管切割机，切除此位置以下0.7m深度内的表层套管，切除的表层套管的长度为0.7m。
在油层套管上安装D139.7mm的套管切割机，切除油层套管上重新设定的车扣位置以上的油层套管，切除的油层套管长度为0.35m。
步骤4：油水井后处理
在D139.7mm油层套管上安装套管螺纹加工机(立式)，按照套管螺纹执行标准GB/T 9253.2-1999，重新加工套管螺纹。
在表套(内径为d305mm)和油套(外径为D139.7mm)环空之间安装由任丘市科峰油田科技服务有限公司提供的套管可调式升高器(专利号：ZL201120447665.9)，以对油层套管和表层套管之间的环空进行密封；并使切割后的油层套管自下而上依次与套管接箍、升高短节及井口采油树螺纹连接，以对油层套管进行密封。
拆大四通以上的井口采油树，下入第二油管，使第二油管与旋塞阀对扣相连，同时，密封管柱与油管挂相连，并座于井口大四通内，顶紧井口顶丝，通过第二油管上提密封管柱上提管柱0.3m，记录管柱悬重65KN；继续上提管柱，管柱悬重恢复到50KN，封隔器解封。
密封管柱解封后，在大四通上连接套管提拉短节，使套管提拉短节通过法兰与大四通相连，提升油层套管；控制油层套管的提拉负荷为160KN(包括井内油管管柱的重量50KN)后，调整套管可调式升高器至紧挨油层套管接箍下端面，卸掉油层套管提拉负荷，油层套管接箍座于套管可调式升高器上端面，提拉的 油层套管负荷加载于套管可调式升高器上，井口油层套管固定完毕；
油层套管固定后，回填井口工作坑，恢复井口地貌；核定井口已切除的表层套管长度0.7m和油层套管的长度0.35m，根据切除的表层套管和油层套管的长度，调整J45-210井基础数据中的表套长度、联入及油补距的数据，并存档保存(降套前表套长度117.69m，联入3.48m，油补距2.76m；降套后表套长度118.39m，联入3.83m，油补距3.31m)。
最后，起出油水井内密封管柱，完成对J45-210井油层套管上窜的治理。
经过上述治理后，消除了J45-210井油层套管上窜造成的井口以下200米井段内抽油杆偏磨，作业施工采油井口晃动，井口套管反复焊接固定损伤套管等问题，恢复该井的正常生产。截止到目前有效期大于480天且治理效果持续有效。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。