膨胀管套管补贴技术

独特的套管补贴技术
这种非金属补贴是一种挠性复合套筒，由碳纤维增强的热固树脂制备而成，其外表覆盖有弹性体外壳。

该复合套筒在井下膨胀，与油管或套管壁接触，然后通过电缆将热作用于套管上，使树脂发生聚合反应，形成一种牢固的永久性补贴。

该补贴材料不易遭受腐蚀。

补贴由套筒和可膨胀元件组成，后者供作膨胀式气囊之用，配备有集成电阻，可以对树脂进行加热和聚合。

一旦补贴坐封并聚合，可膨胀坐封元件便与套筒分离开来，并被取出井筒。

下送工具包括电磁套管接箍定位器、使可膨胀坐封元件的增压泵、温度和压力传感器、加热系统使用的电子线路及用来监控坐封操作过程的遥感系统。

地面设备包括带七芯裸眼测井电缆的电缆装置和可带压操作的防喷管。

套管补贴和可膨胀坐封元件与下送工具相连，而下送工具又与测井电缆的绳帽相连。

将补贴和防喷管置于井口，然后将补贴下至座放深度，采用套管接箍定位器进行深度对比。

当补贴准确定位时，启动增压泵，使补贴膨胀。

起始于底部，先将该处系统锚定，然后边将补贴和套管壁环形空间的井液排出，边逐渐向上膨胀，从而确保整个补贴长度的有效密封。

补贴完全膨胀之后，外套筒被紧紧压在油管或套管壁上，当将热作用于树脂之上使其聚合和固化时，外套管仍保持其承压状态。

对一段长6m的补贴而言，使其膨胀所需的时间一般大约为30分钟，树脂聚合时间大约为8小时。

树脂聚合之后，增压泵反向打循环，使可膨胀坐封元件减压。

上提弹性体，将可膨胀坐封元件从井中取出。

常规膨胀管补贴
1补贴原理
对套损井段进行整形或磨铣处理后，用油管将膨胀管柱下至需要补贴修复的井段。

在地面用高压泵向油管内打压，膨胀管发射腔内压力达到一定数值后，膨胀锥推动膨胀管膨胀并与油管一起上行，当膨胀锥上行距离超过膨胀管柱长度时，油套连通，泵压下降，膨胀管完成膨胀且紧贴基础套管内壁，达到锚定、密封与修复套管的目的。

最后起出油管，钻通或打捞出膨胀管底堵完成套管补贴作业。

2应用范围
套管变形、错断、补贴修复
漏失、腐蚀井补贴加固修复
封堵射孔段，封堵层系
高温热采井套管修复
斜井水平井套管修复
出砂井套管修复
修复套管同时修补水泥环
气井套管修复
常规膨胀管修复套损井施工工艺包括井眼准备、通径、定径刮管、膨胀补贴、钻磨底堵五个步骤。

单井施工时间一般2-3天，实际施工时间有所差异。

3技术优点
施工工艺简单，前期打通道—定径刮削—通井规验证—打压膨胀补贴—钻磨底堵或捞底堵—试压验收，以1000米井深为参照施工期只需2-3天。

修复后内通径大，以5-1/2″套管为例补贴后套管内径可达108mm。

膨胀管材材质可靠，膨胀后管材级别达到或接近套管N80钢级。

悬挂能力强，抗拉力超过60T。

密封可靠，补贴后抗内压≥55MPa，环空密封≥25MPa，可按特殊需求定制，可满足油田日后压裂酸化要求。

井眼准备下膨胀管打压胀管打捞或磨底堵胀管完成
施工完成。

TECHNOLOGY TREND随着油田开发时间的推移，受地质构造、油层出砂、油水井增产措施以及修井作业等内外因素的综合影响，油层套管不断出现变形、破裂、错断、穿孔等损坏现象。

油田开发中后期，套损井尤为严重。

油层套管损坏使油水井不能进行正常的生产和作业。

因此，修复套损井已成为油田大修作业的重要内容。

套管补贴是通过粘贴或挤压，将补贴管紧贴于套管损坏处。

套管补贴技术在玉门油田主要用于套管破裂和漏失井的修复应用中。

针对套管损坏原因和井下特点，玉门油田在2006年引进了燃气动力套管补贴技术，并在鸭儿峡作业区615井和32井成功应用。

2008年以来，又引进了膨胀管套管补贴技术，已在老君庙和鸭儿峡得到了广泛应用，取得了较好成效。

1燃气动力套管补贴1.1燃气动力套管补贴技术简介燃气动力补贴技术其主要工作原理是利用火药燃烧产生的高压气体，推动系统中的活塞与活塞缸做相对运动，促使加固管上下两端的锥管相对运动，达到设计位置，径向扩胀金属锚（上下锥）和金属密封环，使之在套管内壁牢牢座封，最终将加固管固定在破损套管处，达到补贴的目的。

同时补贴加固器自动解卡，从井下安全提出全部投送工具，完成补贴加固管任务，井下不留遗留物。

曾对补贴管做的耐压试验表明，高效燃气动力补贴管在井下可以耐压150MPa ，地面试压50MPa ，说明对破损套管补贴的效果非常好。

1.2燃气动力套管补贴技术现场应用2006年初，通过大量的信息查询和资料调研工作，玉门油田引进了套管然气动力补贴技术，先后在鸭儿峡作业区615井和32井进行了现场应用。

共对4个破损、漏失层段进行了补贴，累计补贴长度32.86m ，取得了单层补贴长度最长13.07m ，单井（615井）补贴层数3层，成功率达100%的好成绩。

1.3膨胀管套管补贴技术现场应用本文以H289井施工为例，介绍膨胀管套管补贴施工工艺工序。

H289井套管外径139.7mm ，内径124.26mm ，水泥面867.79m 。

膨胀管套管补贴技术l 常规膨胀管补贴技术l 大通径膨胀管补贴技术l 免钻底堵膨胀管补贴技术l 耐高温密封膨胀管补贴技术l 水平井及大斜度井膨胀管补贴技术l 耐高压密封膨胀管补贴技术l 膨胀管长段补贴技术l 出砂井膨胀管补贴技术l 补贴后可速取式膨胀管补贴技术l 气井膨胀管补贴技术膨胀管套管补贴修井技术系列：膨胀管套管补贴技术系列膨胀管是一种由特殊材料制成、具有良好塑性的金属钢管，下入井内通过机械或液压的方法使其在直径方向膨胀10~30%左右，直接补贴和密封受损套管; 同时，在冷做冷作硬化效应下，管材强度和刚性得到提高，在补贴套管的同时加固受损套管。

应用范围：n广泛用于套管变形、漏失、错断、腐蚀井补贴、薄弱套管加固、封堵射孔层进行堵水或调层n适用于5-1/2”、7”、9-5/8”等API常用套管及非标套管补贴n5-1/2″常用套管补贴后内通径φ105mm-φ108mm；7″常用套管补贴后内径φ136mm-φ143mm；9-5/8″常用套管补贴后内径φ195mm-φ200mmn悬挂力≥450KN，密封压力≥15MPa -25MPa（根据需要，最高可达35MPa）n最高工作温度120℃（对于高温热采井可达350℃以上）常规膨胀管补贴技术与常规膨胀管技术相比，大通径膨胀管技术，由于其胀后通径更大，允许常规注水压裂等措施工具从补贴后的膨胀管内下入，拓宽了膨胀管补贴技术在油水井调层封堵（堵炮眼）、出水层堵水、恢复套损井分层注水工艺等领域的应用。

技术特点：★ 通径大，补贴后套管内径只减少10mm-11mm，一般情况下不影响常规井下工具的使用和增产、增注措施的实施。

★ 工艺简单，一趟管柱就完成整个工艺过程，没有磨底堵工序，作业时间短、效率高。

★ 地面施工压力低，安全可靠。

送入工具总成RIH液压动力系统Hhydraulic system大通径膨胀管Large drift SET大通径膨胀锥Expansion cone锚定系统anchor最新开发成功超薄壁大通径膨胀管：①补贴后套管内径只减少6mm-8mm。

膨胀管补贴修复套管技术在油田的应用分析摘要：油田在实际针对套管进行修复的过程中充分利用膨胀管补贴修复套管技术能够实现修复后套管通劲变化小、强度高、密封性良好等一些效果，这种套管修复技术与常规技术相比较，在套管损井的修复过程中具有更高的适应性。

本文主要针对膨胀管补贴修复套管技术的基本原理进行了分析，并针对膨胀管补贴修复套管技术的具体应用进行了深入探讨。

关键词：套管损井；膨胀管补贴；套管修复；应用分析引言石油资源是我国非常重要的一种动力能源供应形势，在工业生产的各个领域中具有非常重要的地位，在社会进步经济发展过程中作用是不可替代的，由此可见，石油资源的生产开采工作具有非常重要的现实意义。

石油资源的开采通常情况下都是利用井道来进行抽采，但是，随着当前石油生产开采的不断深化，油井所承受的应力也在逐步增加，从而导致在实际生产开采过程中，经常会出现套管损坏等现象，对石油生产开采的正常进行形成了严重影响。

1 石油生产开采套管损坏问题分析在当前石油资源勘探开发不断深入的情况下，油水井在生产作业过程中套管损坏情况越来越频繁，通常情况下油水井会出现错断、变形、破漏等三种损坏形式，而破漏损坏在所有的油水井炮管损坏中占据了绝大多数[1]。

在传统模式下主要是充分利用开窗侧钻、悬挂小套管、常规套管补贴、挤水泥封漏的一些方法来实现对套管破漏的修复，但是上述几种方法在实际的应用过程中经常会导致套管在修复以后出现通径变大的现象，而且在实际施工过程中修复作业的成本比较高、施工作业工序非常复杂，很难保证一次性修复成功，而且修复后的持续时间也非常短。

鉴于此，在我国石油生产开采领域大力的引进了膨胀管补贴修复套管技术，该技术在油田实践的应用过程中发现，其实际的补贴长度相对比较大，而且在修复后井眼通井也不会产生较大变化，整体的作业效率非常高，作业成本也能得到有效控制，工艺流程相对比较简单。

由此可见，膨胀管补贴修复套管技术在油田套管损井的修复过程中具有非常高的应用价值。