实体膨胀管补贴技术在大港油田的应用与发展
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膨胀管技术在油田裸眼井改造中的应用摘要:利用膨胀管技术是裸眼井开发改造的有效方式,本文介绍油田裸眼完井方式开发现状、存在问题、改造潜力,提出了可行的技术路线以及步骤。
关键词:裸眼井改造膨胀管技术一、现状在延长油田开发初期,油井都采取裸眼完成方式。
就南泥湾油田来说,共有裸眼井831口,平均井深592米,封水套管平均292米,其中裸眼井关停井284口,随着开采的时间不断延续,大量裸眼井逐渐出现了出水、水淹、无产等问题,致使裸眼井无法正常生产,而造成长期停产、关井。
通过研究分析,裸眼井区油层厚度大、物性好、初产高,储层改造时砂比低:为6-8%,加砂量小,实际有效加砂量3-4方,储层改造程度非常低。
加之井径不规则,部分储层难以动用,导致裸眼井区域油层动用程度低。
为了进一步盘活这一批井,更好的挖潜裸眼井区域的剩余油,提升开发区域产能,延长油井服务年限,最终提高该区块采收率。
二、原因分析由于裸眼井的封水套管是人工固井,人为操作因素过多,固井质量得不到保证,在油井后期管理过程中常出现综合含水率偏高问题,同时裸眼井由于井径质量不好控制,加之后期采油以及作业的影响,导致井径不规则,从而引起压裂座封率低,仅为73%,从而影响了油层的整体动用状况。
根据压裂裂缝监测结果:裸眼井几乎压裂裂缝为水平缝,而裸眼井同砂体的油层段只能压裂一次。
因此,裸眼完井改为规则井径完井,在油井的后期改造中,油层利用率提高。
由于裸眼井在后期管理过程中易出现井壁垮塌,卡油管现象,给修井工作带来极大不便。
兼之井身油层段全部裸露,层与层之间相互干扰大,影响出油层段压力。
为了提高裸眼井区域的动用程度,防止以上各种状况的发生,同时恢复一批有潜力的停躺井及低效井,提高油田的采收率,弥补我厂产能不足的被动局面,急需对这部分油井进行改造。
三、对策建议膨胀管技术首先由壳牌公司提出技术设想并做商业应用,21世纪初在我国得到了中石油、中石化多个部门的重视,经过十年的探索、创新,已经形成了具有我国独立知识产权的系列技术及产品。
管理学家2014.01111大港南部油田属于复杂断块油气田,以注水开发方式为主,随着开发时间的延长,由于多种因素的影响,导致油水井套损套变、落物和砂卡管柱等井筒问题。
近年来,平均每年在120-150口左右,造成大量的带病生产和停产停注井。
不仅造成固定资产的闲置浪费、油气资源损失,也给油田实施综合治理、调整开发层系等带来诸多不利影响,直接影响着油田的开发效果,动摇油田的稳产基础。
根据2012年最新统计,大港南部油田目前共有套损油水井601口,占油水井总数的35.1%,其中套损油井326口,套损水井275口。
目前我油田解决套损套变、落物卡管柱等井筒问题井的主要修复技术手段包括以下几种:机械整形扩径、取换套、堵漏、解卡、打捞、侧钻等。
套管补贴技术[1]是近几年石油业的一项新兴技术,成功的应用于钻井、完井等方面,既能解决井眼变径问题,又能大量节约作业成本,被认为是21世纪石油钻采行业的核心技术之一。
近几年,通过应用改进后的该技术,有效解决了套管破损油水井的补贴修复和高含水层的封堵难题,尤其对高压注水井适应性较强。
一、套管补贴技术及原理套管补贴技术[2]是一种由特殊材料制成、具有良好塑性的金属钢管,下入井内套管破损井段后进行膨胀,在冷作硬化效应下,管材强度和刚性得到提高,膨胀变形后的机械性能达到API 套管钢级水平,解决套管破损油水井的补贴修复和高含水层的封堵问题,补贴长度可以达上百米,承压强度可以达到25MPa ,尤其对高压注水井适应性较强。
具体步骤是对套损井段进行整形或磨铣处理后,用油管将套管管柱下至需补贴加固[3]的井段,在地面用高压泵向油管内打压,当达到一定压力后,膨胀锥推动油管上行,当膨胀锥上行至套管上端时,油套连通,泵压下降,套管完成整体膨胀,紧贴于套管,达到锚定与密封。
然后起出油管、钻通套管柱下丝堵,完成修复。
套管加固技术地面试验数据见表1:表1套管加固技术地面试验数据二、套管补贴技术改进点目前现场应用的套管工艺在核心技术及关键结构上有很大改进:(一)长井段多根补贴套管连接方式由焊接改进为具有相同外径和内径的“平齐式”的特殊螺纹连接,能确保打压过程中膨胀锥过丝扣位置时完全密封,膨胀后丝扣密封性更强;(二)通过对材质以及膨胀方式的改进,5寸半套管补贴后内通径由106m m 扩大至114mm ,能更大限度的满足油田开发需要;(三)在补贴管两端各加上几道经过硫化处理的橡胶密封圈,可确保端口密封,并提高套管悬挂强度;(四)核心技术套管底堵处理工艺根据现场实际情况可实现打捞、磨铣、随膨胀锥直接带出三种形式,满足各种井况下技术要求。
第36卷第1期2008年1月 石 油 钻 探 技 术PETROL EUM DRILL IN G TECHN IQU ES Vol 136,No 11J an.,2008收稿日期:2006212203;改回日期:2007212203作者简介:吴福源(1975—),男,广西贵港人,1998毕业于西南石油学院石油地质专业,工程师,主要从事修井技术方面的管理工作。
联系电话:(0514)86744043!现场与经验#实体膨胀管补贴修井技术在江苏油田的应用吴福源 魏增红 柳 涛 张建华 赵广堂(江苏石油勘探局井下作业处,江苏金湖 211600)摘 要:江苏油田为解决油水井套管破漏损坏严重的问题,从美国引进了实体膨胀管补贴修复套管工艺技术。
6井次、7个补贴段的现场应用表明,该修井技术具有工艺简单、补贴后井眼内径变化不大、抗压强度高和密封性能好等优点。
介绍了实体膨胀管补贴修井技术的原理、特点及现场应用情况,并进行了经济效益分析。
关键词:膨胀管;套管补贴;修井;江苏油田中图分类号:TE358 文献标识码:B 文章编号:100120890(2008)0120080203 随着勘探开发的深入,江苏油田油水井套管损坏日趋严重[122],主要损坏类型有破漏、变形和错断3种,其中破漏损坏的井数量最多,占套损井总数的4819%。
以往对套管破漏损坏的治理主要采取下封隔器封漏、挤水泥封漏、常规套管补贴、悬挂小套管和开窗侧钻等方法[3],但均存在有效时间短、一次成功率低、施工工艺复杂、成本高、修复后井眼内径变化大等缺点。
为此,江苏油田2006年4月从美国亿万奇全球技术公司引进了实体膨胀管补贴修复套管工艺技术,经过6井次、7个补贴段的现场应用,证明该项技术不仅工艺简单、成本低、占井周期短,而且补贴后井眼内径变化不大、抗压强度高、密封性能好、补贴长度大(达到数百米),因此具有广泛的应用价值和前景。
1 实体膨胀管补贴修井技术111 技术原理[4]实体膨胀管补贴修井技术是指将特制实体膨胀管下到目的井段后,在井下通过冷挤扩张的方法使实体膨胀管胀大到要求尺寸并紧贴在损坏的套管内壁上,两层套管之间无缝隙,从而达到修补损坏套管的目的[527]。
在钻完井施工过程中,上部套管破损,密封不严,给后期施工井控安全增大了风险,为确保后续施工安全,需要对套管损伤部分进行补救。
20世纪80年代,壳牌公司最先对膨胀管技术进行了研究和应用。
应用膨胀管技术为套管补贴修复提供了新的方法和手段,具有施工工艺简单、套管补贴修复后永久密封且井眼尺寸变化小的特点,具有良好的应用前景。
一、膨胀管技术膨胀管技术是把钢管的冷扩工艺从工厂车间转移到在井下数千米深处的复杂工况条件下,通过机械或液压,把井下的钢管及其连接螺纹膨胀到预定的设计直径,从而达到石油工程目的。
二、现场应用1.井况简介CBG141井三开中完井深4203.00m,下177.8mm尾管至4202.50m,固井候凝后电测尾管固井质量,对全井套管试压,压降明显(04:42 压力20.5MPa,至05:10 压力降至8.2MPa)2.补贴过程(1) 封隔器试压找漏运用封隔器进行套管验封,下244.5mm封隔器在多个位置坐封进行套管验封找漏。
①下244.5mm封隔器至1003.62m,坐封后关封井器反打压,打压18.8MPa,4m i n压力未降,证实244.5m m套管(1003.62-井口)密封完好。
②下244.5mm封隔器至2505.55m,坐封后正打压20.4MPa ,稳压30min,压力不降,证实重叠段及177.8mm套管正常,泄压后关封井器反打压,打压5.6MPa,2min压力下降至4.8MPa,证实244.5mm套管(1003.62-2505.55m)有漏点。
③起244.5mm封隔器至1604.79m,坐封后关封井器反打压,打压5.4MPa,4m i n压力下降至4M P a,泄压后正打压10.4M P a,稳压4m i n,压力下降至10.3MPa不降,证实244.5mm套管(1003.62-1604.79m)有漏点。
④起244.5mm封隔器至1290.43m,坐封后正打压5.3MPa ,稳压3min,压力下降至4.5MPa,泄压后关封井器反打压,打压10.3MPa,3min压力下降至10.2MPa不降,证实244.5mm套管(1290.43-1604.79m)有漏点。
实体膨胀管补贴技术在大港油田的应用
樊奖平;张高峰;赵海军;周新华;罗永庆
【期刊名称】《钻采工艺》
【年(卷),期】2008(031)004
【摘要】大港油田开发已步入中后期,由于地质运动和长期的注采导致套损井逐年增多,每年有大批腐蚀穿孔、渗漏、变形、错断的套损井需要修复,急需一种修复后补贴井段长、承压强度高的套管修复技术.阐述了实体膨胀管技术在大港油田套管修复中的使用概况、膨胀管性能、膨胀管补贴技术工艺,通过应用达到了长井段、较大内通径和补贴后具有较高承压能力的技术要求,对套损井的修复有较强的适应性,使大港油田在套损井修复方面多了一项新型手段.
【总页数】3页(P143-145)
【作者】樊奖平;张高峰;赵海军;周新华;罗永庆
【作者单位】中石油大港油田集团公司井下作业公司;中石油大港油田集团公司井下作业公司;中石油大港油田集团公司井下作业公司;中石油大港油田集团公司井下作业公司;中石油大港油田集团公司井下作业公司
【正文语种】中文
【中图分类】TE358+.4
【相关文献】
1.实体膨胀管补贴技术在坪北油田的引进与应用 [J], 吴春洪;谢永全
2.实体膨胀管补贴修井技术在江苏油田的应用 [J], 吴福源;魏增红;柳涛;张建华;赵
广堂
3.实体膨胀管补贴技术在东辛油田的应用 [J], 孙勇
4.实体膨胀管补贴技术在大港油田的应用与发展 [J], 胡石锋;孙婷;任丽华;林莉莉
5.膨胀管补贴技术在大港油田的应用研究 [J], 强杰;齐月魁;刘雪光;黄满良;刘言理;齐振;时耀亭
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实体膨胀管套管补贴技术研究及工程运用武刚;刘强;上官丰收;齐国权【摘要】随着油田的不断开采,油套管损坏日趋严重.本文主要介绍了实体膨胀管套管补贴技术的原理及工程运用,为油田老井的恢复及再生提供了崭新的技术手段,并指出了实体膨胀管套管补贴技术的发展方向和前景.【期刊名称】《新技术新工艺》【年(卷),期】2013(000)004【总页数】3页(P6-8)【关键词】实体膨胀管;套管补贴;工程运用【作者】武刚;刘强;上官丰收;齐国权【作者单位】中国石油集团石油管工程技术研究院,陕西西安710065;中国石油集团石油管工程技术研究院,陕西西安710065;中国石油集团石油管工程技术研究院,陕西西安710065;中国石油集团石油管工程技术研究院,陕西西安710065【正文语种】中文【中图分类】TE925随着油田开发步入中后期,套损的井数量与日俱增,严重影响了油田的后期生产。
根据报道,国外遇到的常见问题主要是套管腐蚀,与国外相比,我国的套损问题更加严重,类型也更多,包括套管腐蚀、变形、错断等。
常规的套管修复工艺主要有取换套技术、打通道技术、波纹管技术、加固管加固技术等,其中,取换套技术是最彻底的修复技术,修复后仍能保持原井眼通径,其余的密封加固技术都是局部修复技术,修复后不可避免地导致井眼通径的缩小。
这些局部修复技术普遍存在修复后承压能力较低、无法实现长井段补贴、补贴段通径小、补贴段的悬挂能力差易和挂脱等问题,严重影响了套管修复的质量;因此,存在较大的局限性。
实体膨胀管补贴技术是采用特殊材质的实体钢管作为补贴管,利用其塑性变形能力使其膨胀并产生永久变形, 并且采用悬挂密封元件使其膨胀后与外层套管内壁紧贴,从而达到套管补贴修复的目的。
目前,该技术正展现出强劲的发展势头,并被应用于钻井、完井、修井等行业。
1 膨胀管技术简介实体膨胀管技术是将待膨胀的套管下到井内,以机械或液压为动力,采用类似拉拔金属加工工艺,使套管发生径向膨胀的一种技术。
大通径膨胀管补贴技术一.技术介绍与传统膨胀管技术相比,大通径膨胀管技术由于其胀后通径大,允许常规注水压裂等措施工具从补贴后的膨胀管内下入,使膨胀管技术广泛适用于套损井补贴、出水层堵水、调层封堵(炮眼)以及套损井非套损井分层注水等领域。
二、技术原理将膨胀管、胀头以及定位系统管串下入套管内,启动打压设备向大通径膨胀管系统内注入高压液体,当达到某一设定压力值时,自推进膨胀动力系统开始工作,在定位系统的作用下,推动胀头钻入膨胀管扩径至基础套管内壁,使膨胀管与补贴套管紧紧贴合在一起,完成初始膨胀坐封。
随后,压力控制阀启动,这时地面操作管柱使整个系统复位,重复打压过程,直至完成全部膨胀管施工,如遇特殊情况,也可以通过机械上提的方式,完成后续膨胀过程。
高压泥浆下放管柱密封环可膨胀管2膨胀管尾可膨胀管1套管可膨胀螺纹下封头膨胀锥传统膨胀管送入总成自推进动力系统总成膨胀管胀头定位系统总成下封头大通径膨胀管三、技术特点独特的膨胀锥外置膨胀方式,补贴后可获得更大的通径,不影响后续注采、酸化、压裂等作业工具的正常下入。
独特的液压驱动系统提供膨胀动力源,地面施工压力低(是常规膨胀管施工压力的0.5-0.6倍),安全可靠。
独特的无底堵设计,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。
独特的窄间隙组合密封方式,耐高温,承压压力高。
139.7mm×7.72mm139.7mm×7.72mmΦ108mmΦ117mm传统膨胀管补贴效果图大通径膨胀管补贴效果图四、性能参数五、注意事项大通径膨胀管封堵射孔层投产后,需控制生产压差,防止生产压差过大挤毁膨胀管。
如果采用大通径膨胀管进行深层补贴,投产后需控制井筒液面高度,防止井筒过度掏空挤毁膨胀管。
对于漏点破口大或错断井,需对套损点挤水泥加固套管基础,然后进行通道处理和大通径补贴。
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。