膨胀管套管补贴技术在文留油田的应用
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补贴加固技术目录肆先进性和优劣势分析叁技术适应范畴或条件贰主要技术参数或指标壹技 术 原 理. 采用高强度膨胀跨接管+弹性膨胀工具特色技术,实现对错断套管的跨隔补贴加固,快速恢复错断井筒通道和套管密封性。
. 膨胀跨接管由两端膨胀管和中间(1根或多根)不膨胀的高钢级跨接管组合连接而成,补贴强度高于原套管。
. 弹性膨胀工具可方便实现膨胀管仅在两端膨胀、中间不膨胀功能,使膨胀管下入外径小、易于通过错断段,降低了错断段套管打通道难度,快速完成修复。
一、技术原理错断套管补贴完成(弹性膨胀工具收回起出)打压膨胀(弹性膨胀工具胀管)下入膨胀跨接管通过 错断段(下入外径小)内管柱组合:. 弯钻杆(或弯导杆)+弹性膨胀工具(下)+中心管+弹性膨胀工具(上)+油管. 也可采用单只弹性膨胀工具分 别膨胀上膨胀管、下膨胀管。
()()()外管柱组合:双金属整体式膨胀管(下)+高钢级跨接管+双金属整体式膨胀管(上)外管柱组合:组合式膨胀管(下)+高钢级跨接管+组合式膨胀管(上)错断井膨胀跨接管类型、管柱组合1、双金属整体式膨胀跨接管2、组合式膨胀跨接管一、技术原理一、技术原理施工流程旋转导入 通过错断段错断段整 形磨铣起出弹性 膨胀工具变径通井下入膨胀 跨接管打压胀管模拟通井5-1/2″()Dw t Dt DcDb Dx Dn (mm)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)139.7 6.2127.3≥116114.3≤114.3101.62- 7/8″Φ93.2mm139.77.72124.26139.79.17121.36139.7 6.2127.3≥108101.6≤10688.32- 3/8″Φ77.8mm139.77.72124.26139.79.17121.36139.710.54118.625-1/2 ″套管错断井,膨胀跨接管补贴加固后通径相当于4-1/2 ″套管或4″油管:4-1/2 ″ (无接箍或小接箍)套管: 壁厚6.35mm ,内径Φ101.6mm,钢级N80、 P110、 Q125;可订制其他规格。
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。
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。
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]。
膨胀管套管补贴技术在文留油田的应用
唐俊峰;李彩彬;姚景丽
【期刊名称】《内江科技》
【年(卷),期】2010(031)006
【摘要】本文分析了膨胀管套管补贴技术原理,讲述了膨胀管套管补贴技术在文留油田的现场应用,结果表明膨胀管套管补贴技术解决了多井段套损漏失导致油水井不能正常生产的矛盾,取得较好效益.
【总页数】1页(P114)
【作者】唐俊峰;李彩彬;姚景丽
【作者单位】中原油田采油一厂井下作业大队;中原油田采油一厂井下作业大队;中原油田采油一厂井下作业大队
【正文语种】中文
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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。
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。
膨胀管技术一纸阐一、膨胀管原理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,使其在径向膨胀10-30%,以满足套管补贴、裸眼井段的封隔等不同工艺要求,膨胀后屈服强度和抗拉强度得到提高,达到或接近N80套管水平。
二、膨胀管技术膨胀管技术主要分三类:套管井膨胀管技术,裸眼井膨胀管技术,膨胀式尾管悬挂器技术。
(一)套管井膨胀管技术1、常规膨胀管补贴主要应用在套管变形、漏失、错段、薄弱套管加固以及封堵射孔层。
目前在国内每年规模施工150-200段,适用于API139.7mm、177.8mm、244.5mm套管及其他非标套管补贴。
139.7mm套管补贴后通径104mm-108mm;177.8mm套管补贴后通径139mm-143mm;244.5mm套管补贴后通径195mm-200mm。
常规井膨胀管补贴悬挂力≥40吨,密封压力≥15MPa,工作温度120℃(可订制更高级别膨胀管)。
2、耐高温膨胀管补贴金属+耐高温弹性体组合密封悬挂,使膨胀管的材料组合耐高温密封和悬挂功能各自独立又相互补充,实现超高温密封悬挂双保险。
膨胀管金属密封耐高温热采井最大工作温度达350℃以上,可承受多轮次注蒸汽吞吐对膨胀管密封性的要求。
3、耐高压膨胀管补贴满足高压注水井补贴密封需求:高压注水油田对膨胀管补贴后的密封压力要求高,需达到35MPa-45MPa,满足高压注水密封要求。
满足压裂井补贴密封需求:很多油田要求膨胀管补贴后的密封压力达到70MPa(超高压),对新钻井套管漏失、老井封层实施膨胀管补贴,满足后续压裂对套管密封性要求。
4、水平井膨胀管补贴修井、井筒再造重复压裂最新开发的耐高压膨胀管+可溶或可磨铣膨胀(跨接)管组合补贴技术,满足国内油田各类水平井修井补贴、井筒再造膨胀管封层重复压裂需求。
膨胀管补贴后压裂抗内压可达70-90MPa。
根据需要可订制可溶或可磨铣(暂堵)用膨胀管,补贴压裂后可全面恢复水平井原有套管通径。