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膨胀管技术研究及在油田的应用

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膨胀管技术在钻井中的应用探讨

膨胀管技术在钻井中的应用探讨
２ ９ １ 年 ｌ ２ ＿
中 国 化 工 贸 易
Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ Ｔ ｒ ａ ｄ ｅ
宣星
膨胀管技术在钻 井中的应用探讨
高治梅
（ 陕西省 延安市 延长 油 田股份 有 限公 司吴起 采油厂 开发科 。陕西 延安 ７ １ ７ ６ ０ ０）
、
膨 胀管技 术介绍
膨胀 管 技术 发展 中 ，在 ２ ０世 纪 ９ Ｏ年 代初 就 可 以对各 种 环 境 中 ， 实施 套管 以及 裸 眼井 安装 ，可 以用 于处 理深 井 以及在 超 深井 钻井过 程 中遇 到的 问题 ，膨胀 管技术 中 ，不仅 可 以隔 离钻 井 中的风 险 ， 还 可以
以 下就对 其 实施 步 骤做 具 体介 绍 。将膨 胀 管技 术 应用 与 钻井 施 工 中， 其主要 的工 艺流 程包 括扩 孔 、下 膨胀管 以及 注入 水泥 、膨 胀 等多 个方 面 ，最 后就可 以进行 钻进 。 首先 ，就 是 一定 要通径 规 通井 测量 ，由于膨 胀管 钻井 施工 中 ，对 于井 眼阶段 中需 要扩 孔 、测井 以 及通井 ，在 定 向钻达 设 计层 位之 后就 可 以起 钻测井 ，一定 要确 保膨 胀管 的管 柱可 以顺 利 的下放 到 预定 的位 置上 。然后就 是 在漏 失 的裸 眼井段 内 ，膨胀 管 吊装及 下入 ，预先 设计 好 膨胀 管管柱 的尺寸 ，下 入膨 胀管 管柱 到预 定好 的位 置上 ，这样做 的 有 效 目的就 是可 以确 保膨 胀管 在经 膨胀 作业 之 后 ，可 以能 与 上层 套管
摘
要 ：在我国 目前的石油勘探 开发 中，随着技术的提 升主要朝 着深层 系以及滩海与海上发展 ， 其 中尤以深 井施 工居 多， 施 工过程 中钻井的难度也

浅谈沙特侧钻井膨胀管技术的应用

浅谈沙特侧钻井膨胀管技术的应用
摘 要： 在石油开发 中， 膨胀管技 术作为一种新兴技术越 来越受到青睐。因为膨胀管技术可以很好地改善现有的井身结构 及增 大 完井 井径 ， 对 于后 续钻 井 、 采油及 修 井作 业具 有很 大的促进 作 用 。沙特钻 井公 司在 石 油开 采的过 程 中， 为 了增 加石 油
的开 采率 ， 对老 井 实施 开窗侧 钻作 业 ， 同时进 行 膨胀 管 完 井作 业 方式 ， 结果 大绍 了膨 胀管技 术的原 理及 膨胀 套 管在侧 钻 井 中的技 术优 势 ，并 以沙特 阿 美公 司的 Ｈ Ｒ Ｄ Ｈ 钻 井 区域 的侧 钻 井膨 胀 管技 术 的现 场应 用为 例 ， 充分说 明 了膨胀 管技 术在 石 油开 采 中的优 势 。 关键 字 ： 沙特 ； 侧钻井； 膨 胀 管技 术 ； 应用 中图分类 号 ： Ｔ Ｅ ２ ４ 文献 标识 码 ： Ａ
膨胀 管技 术 的原理 膨 胀 管 技 术 的 原 理 是 将 管 柱 下 人 到 侧 钻井 内 ， 以机械 或液 压 的 方 法使 管柱 发 生 永久 性 的塑 性 变形 ， 从 而 达 到使 井 眼或 生 产管 柱 的 内径 扩 大 的 目的。 该 技术 经过 各 种 实践 应用 证 明能 够 增 加套 管 的层 次 ， 简化 井身 结构 ， 从 而 很 好地 节 约 了钻 井 成 本， 是 一 种灵 活有 效 的 完井 方 式 和修 井 方 法 ，也 因此 被 称为 ２ ｌ 世纪 在 钻 井 和完 井 方面 最具 革命 性 的技术 之一 。 二、 膨胀 管 技术 的分类 及 沙 特 公 司侧 钻井 规格 说 明 １膨 胀套 管 膨胀 管 在 膨胀 的过程 中 ， 外 径 增加 较 明显 ， 但 是 管 壁 并 不 明显 减 少 ， 管 柱 膨 胀 前后， 套管 的抗 屈 服 和破 裂 的数 值 基本 保 持不变， 经 过 膨胀 处 理后 的套管 仍 能 达 到 Ｌ ８ ０ 钢 的标 准 。膨胀 套管 技 术的 功能 主要 为： 改 变井 身 结构 、 降低 钻 井总 成 本 ； 进行 套管修理 ， 将破裂 的套管 、 射孔段 的套 管 等 加 以封 隔 ； 封 隔钻 井 过程 中出现 的复 杂 井段等。 以沙 特 阿美 公 司 的 Ｈ Ｒ Ｄ Ｈ 钻 井 区 域 为例 ，其 井 身结 构 一般 为 ： ３ Ｏ ” 钻头 ＊ ２ ４ ” 套 管 ＊ ５ ０ ０ ’ ＋ ２ ２ ”钻 头 ＂ １ ８ — ５ ／ ８ ” 套 管 ＊ ２ ２ ０ ０ ’ ＋ １ ７ — １ ／ ２ ”钻 头 ＂ １ ３ — ３ ／ ８ ” 套 管 ＊ ４ ０ ０ ０ ’ ＋ ８ — １ ２” ／ 钻 头 ７ ” 尾 管 ＊ ８ ０ ０ ０ ’ ＋ ６ — １ ／ ８ ”裸 眼 ＊ １ ５ ０ ０ ０ ’ 。 在 进 行 ５ － １ ２” ／ Ｘ ７ ” 膨 胀尾 管 技 术 改造 后 ， 井 身 结 构 变为 了 ： ２ ２ ”钻 头 ＂ １ ８ — ５ ／ ８ ”套 管 ＊ ５ ０ ０ ’ ＋ １ ７ — １ ２” 钻 头 ＂ ／ １ ３ — ３ ／ ８ ” 套 管 ＊ ２ ２ ０ ０ ’ ＋ ８ — １ ／ ２ ” 钻 头 ７ ” 套 管 ＊ ４ ０ ０ ０ ＋ ６ — １ ／ ８ ” 钻头 ｝ ５ — １ ２” ／ ×７ ” 膨 胀尾 管

膨胀波纹管技术介绍

膨胀波纹管技术介绍
膨胀波纹管技术
中国石化石油工程技术研究院
SINOPEC RESEARCH INSTITUTE OF PETROLEUM ENGINEERING SINOPEC RESEARCH INSTITUTE OF PETROLEUM ENGINEERING
提纲
一、膨胀波纹管技术概述 二、膨胀波纹管产品及性能 三、膨胀波纹管在石油钻井中应用 四、膨胀波纹管技术在地热井中应用
扩眼井径尺寸；. 可以随钻扩眼作业。
大排屑槽设 计，降低环 空压降。
刀翼强度高
自锁式限 位块设计
标准的扣型 外径设计
石油工程技术研究院 SINOPEC RESEARCH INSTITUTE OF PETROLEUM ENGINEERING
二、膨胀波纹管产品及性能
6.焊接和检测
焊缝
焊缝拉伸和弯曲试样
胀工具修整； 管串膨胀后能通过原尺寸钻头。
上堵头 上接箍 过渡接头 封隔器
波纹管
封隔器 过渡接头 下接箍 下堵头
石油工程技术研究院 SINOPEC RESEARCH INSTITUTE OF PETROLEUM ENGINEERING
3.施工程序
一、概 述
石油工程技术研究院 SINOPEC RESEARCH INSTITUTE OF PETROLEUM ENGINEERING
规格 (mm)
Φ 215.9 Φ 215.9 Φ 215.9 Φ 241.3 Φ 241.3 Φ 149.2 Φ 149.2 Φ 215.9 Φ 149.2 Φ 215.9
应用 目的
堵漏 堵漏 封隔缩径 封隔垮塌 封隔垮塌 封隔垮塌 封隔垮塌 堵漏 封隔垮塌 封隔垮塌
地层 岩性
辉绿岩
下入井深 (m)

中石油膨胀套管补贴新技术

中石油膨胀套管补贴新技术
保障生产安全
膨胀套管补贴新技术能够提高井下 套管的安全性能，减少井下事故的 发生，保障石油生产的安全。
对未来技术发展的建议
01
02
03
加强研发力度
鼓励企业和研究机构加强 膨胀套管补贴新技术的研 发力度，不断探索新的材 料、工艺和设备。
推广应用
积极推广膨胀套管补贴新 技术的应用范围，提高其 在石油工业中的普及率。
减少环境污染
膨胀套管补贴技术能够减少油井的泄漏和溢油事故，从而 减少对环境的污染。
该技术能够降低油井的生产成本，从而减少生产过程中的 废弃物排放，进一步减少环境污染。
03
中石油膨胀套管补贴新 技术的实施情况
技术应用范围
适用于各种规格和材 质的油管、套管和钻 杆等管道。
适用于陆地和海洋油 气田的开发。
培养专业人才
加强膨胀套管补贴新技术 领域的人才培养，为技术 的进一步发展提供人才支 持。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
首先对受损管道进行清理和预处理，然后将膨胀套管放置在 受损部位，通过加压或加热使膨胀套管扩张，最后对修复部 位进行检测和验收。
技术的发展历程
起源
膨胀套管补贴技术起源于20世纪末， 最初是为了解决石油和天然气管道的 修复问题而研发的。
发展
现状
目前，膨胀套管补贴技术已经在国内 外的管道修复工程中得到了广泛应用， 为各类管道的安全、高效运行提供了 有力保障。
05
中石油膨胀套管补贴新 技术的未来展望
技术发展趋势
高效化
随着技术的不断进步，膨胀套管 补贴新技术将更加高效，能够更 快速、准确地完成套管补贴作业，
提高生产效率。
智能化
未来，膨胀套管补贴新技术将更 加智能化，通过引入人工智能、 机器学习等技术，实现自动化决 策和智能控制，减少人工干预和

膨胀管加固技术的研究与应用

膨胀管加固技术的研究与应用
胀头 和油 管一 起 上行 ，在 液压 和胀 头机 械力 的共 同
随着 油 田开发 时 间的延 续 ，套管 损坏 的状 况发
生变 化 ，错 断 套 损 井 、多 段 套 损 井 、长 段 套 损 井 、 腐 蚀外 漏井 不 断增加 。原 有 的补 贴加 固技 术 的适应
性变差 ，主要存在以下问题 ：①修复后密封性不可 靠 、锚 定不 牢 固的井 ，易 造成 套损 部位 的泥岩地 层 进 水膨 胀 ¨ ，诱 发 邻 井 套 损 ；② 多 段 、长 段 套 损 Ｊ
ＭＰ ａ以上 ，锚 定力 大于 ５ ０ｋ ０ Ｎ，最 长 的加 固井段 １０７ｍ。该 技 术 具 有 密封 性 好 、锚 定 力 大 、工 ５ ． 艺简 单 的特 点 ，满足 了小直径 生 产管柱 分 注 、分采 的要求 ，具 有很好 的推广 应用 前景 。 关键 词 膨 胀管 加 固器 套 损 井 补贴加 固技术 管加 固器下 至套 管损 坏部 位 ，并 要求 膨胀 管要覆 盖 套管 损 坏部位 上 、下 １５ｉ 右 ；在地 面 用高压 泵 ． ｎ左 向油 管 内泵入 清水 ，当 油 管 内压 力 达 到 一 定 值 时 ，
石 油
机
械
２０ ０ ８年
第３ ６卷
第１ ２期
ＣＨ Ｉ ＮＡ ＴＲＯＬ ＰＥ ＥＵＭ ＡＣＨ Ｉ Ｍ ＮＥＲＹ
应 用 技 术
膨 胀 管 加 固技 术 的研 究 与应 用
苗 丰裕 任 志 刚 刘 东 升
（ 大庆油田有 损 井 、多段 套损 井 、长段 套损 井 、腐蚀 外漏 井补贴 加 固 的可 靠性 ，
复生产 ，井 下工 具通 过加 固井段 顺 畅 、无 卡 阻。
特 殊井 例 ：杏 ６一丁 ３—６ ６井 于 ２ ０ １ ０ ４年 ５月

可膨胀管堵水工艺技术研究与应用

可膨胀管堵水工艺技术研究与应用
铣， 打通 油井通 道 ， 到生产 目的 。此 外还 可 以根据 达
需要 对补 贴 的可 膨胀 管 的上 下 端 进行 修 １ 以便 以 ： ３， 后使 用 小直径 的 油管柱 进行 冲砂 等作 业 ， 不受 阻卡 。
（ ） 复后 井 眼通径 为 Ｄ１６ ｍｍ； ２修 ０ （） ３ 修复 后补 贴段密 封压 力不 低 于 １ ａ ５ＭＰ ；
应用实例
京 ７ ８井 为京 １ 断 块 Ⅳ套层 系 的高产 液井 ， ０ １ 日
产液 ５ ． ， ７ １ｔ 日产油 ３ １ｔ 含 水 ９ ． ％。根 据 区域 ． ， ４６
（） ４ 修复后 膨胀 管机 械性 能达 到 Ｊ５钢 级 。 ５
４ 配套 的工 艺技术 ．
（） 井 工艺 ： 证 套 管 的 完 整性 及 畅 通 情 况 ， １通 验
迫使 可膨 胀 管扩 径 膨 胀 紧贴 在 原 井 套 管 壁 上 ， 时 此
［ 作者简介］ 王青川 ， ， 男 工程师 ，９ ７年毕业于江汉石油学 院石油工程系 ， １９ 现主要从事井下作业工作 。
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第 １ ５卷
第 ６期
王青川等 ： 可膨胀 管堵水工艺技术研究与应用
６ ７
油 管柱 上升 ， 管柱 负荷 降低 ， 随后 上提 油管 柱 到管柱 悬重 ， 继续 打压 ， 后上提 管 柱 ， 此循 环往 复 ， 直 到 如 一
整个 补贴过 程完 成 为止 。
３ 施 工及技 术指 标 ． （ ） 膨胀 管施 工压 力 ≤４ ａ １可 ５ＭＰ ；
（ ） 铣工 艺 ： ４磨 使用 专用 的磨 鞋对 补贴 管丝堵 磨
一
膨 胀管
头
种 忆１ ９×１ ２的管材 实 现 了 内径 膨胀 率 ２ ％ 。直 ０

国外膨胀管技术的发展与应用

国外膨胀管技术的发展与应用

国外膨胀管技术的发展与应用 编译:马洪涛(胜利油田钻井工艺研究院)审校:纪常杰(大庆油田工程有限公司) 摘要　膨胀管技术是石油工业中迅速崛起的可明显降低钻井完井成本的一项新技术。

威德福公司在可膨胀防砂筛管领域居于领先地位,其膨胀管技术分为三类:可膨胀割缝管、实体膨胀管和膨胀系统。

哈里伯顿公司的膨胀产品包括可膨胀筛管系统和可膨胀尾管悬挂器/封隔器系统,这两种系统都经过了大量的室内和现场试验。

Enventure公司开发了三种实体膨胀管产品:可膨胀尾管系统、套管井衬管系统和可膨胀尾管悬挂器系统。

贝克石油工具公司的可膨胀产品包括可膨胀尾管悬挂器系统、六级分支井完井系统、可膨胀裸眼完井系统、套管补贴系统和膨胀封隔器。

基于世界各大公司膨胀管技术上的发展与应用,文章针对我国膨胀管技术现状提出了相关的看法和建议。

主题词　膨胀管技术　膨胀系统　实体膨胀管　可膨胀割缝管　商业应用一、膨胀管技术发展回顾最近几年膨胀管技术呈现爆炸式大发展,该技术对石油工业将产生革命性的影响。

例如等径井眼技术,一旦成熟,将极大地降低油井成本,并完全消除常规套管程序的缩径效应,井可以钻得更深,而总井深处的套管内径与常规井相比反而增大。

目前世界上提供膨胀管技术和膨胀产品的公司主要包括威德福公司、Enventure环球技术公司、哈里伯顿公司、贝克石油工具公司、斯伦贝谢公司以及RE AD油井服务公司。

另外,俄罗斯的鞑靼石油研究设计院的膨胀管技术也得到了广泛应用。

1,威德福公司自1998年以来,威德福公司一直在可膨胀防砂筛管(ESS)领域居于业界领先地位。

该技术发展迅速,目前已经成为降低成本、提高产量的标准方法。

该公司还对实体膨胀管技术进行了大规模研究与开发。

该公司的膨胀管技术分为三类:可膨胀割缝管(EST)、实体膨胀管(STE)、膨胀系统。

(1)可膨胀割缝管威德福公司的可膨胀割缝管包括以下三种类型:可膨胀防砂筛管(ESS)、井下衬管系统(ABL)、可膨胀完井尾管(ECL)。

石油工程技术 膨胀管套管补贴技术

石油工程技术 膨胀管套管补贴技术

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。

实体膨胀管技术在塔河油旺TK1051井的应用

实体膨胀管技术在塔河油旺TK1051井的应用

３ 实 体 膨 胀 管 技 术 应 用
３． 实 体 膨 胀 管 技 术 参 数 １
石炭 系地层压力较高， 井深， 下开次钻井液密度为１ ｇ ． ／ １ ５
ｃｍ 。
，
高工 艺，为石 油工业带 来持续增 长 的经济效益 。
本文将实体膨胀 管技术应用到塔 河油田 Ｔ １ ５ 井，并 Ｋ １ ０
下膨胀管和送放膨 胀管过程 中， 由于实体膨 胀管在膨胀
前抗 外挤 能力 比较低 ，因此必须 时灌 浆。吊膨胀管上钻台时 不允 许使用钢丝绳 ，需要准备 呢绒绳 套，而且上 钻台一定要 慢 ，避 免碰坏 。膨胀管进入 ７ 套管和裸 眼后 ，一定要控制 好下放 速度，特 别是 ７ 悬挂器和套管鞋 处一定要缓慢 下放 。 膨胀 管组合 浮鞋 ＋膨胀器 ＋膨胀管 ＋悬挂器 浮鞋 内组合：
对应 用效果进行 评价 。
对 膨胀管 膨胀后抗挤 强度要求较高 。中 １ ７８ ．ｍｍ 套 ７
管钢级为 Ｐ ０ １ ，壁厚 为 １ ．５ １ ６ ｍｍ，为确 保膨胀 管安全作 ２
业与下开次顺利施工 ，选用亿万奇公司生产的 ① １ ９７ － ３ ｍｍ ×
２ ＴＫ１ ５ 井 基 本 情 况 Ｏ１
Ｃｈｉａ Ｃｈ ｎ ｅ
ｔ ｔ ｊ
实体膨胀管技术在塔河油 田
Ｔ 井的应用 Ｋ １５ ０１
◆ 罗发强 （ 中石 化西 北油 田分公司 新疆 乌鲁木齐 ８ ０ １ ） ３ ０ １
摘 要： 将实体膨胀 管技术应 用到塔河油 田Ｔ ０ １井 ，实现 了裸 眼井钻井技术 与实体 膨胀管技术 的完美结合 ， 创 Ｋ１ ５
地 层压 力当量密 度为 １０ １０ ｇｃ ；②石炭 系地 层易 ．８～ ．９ ／ｍ。
坍 塌掉块，可能存在地层水 ，为平衡其地 应力需要采用密度 为 １３ ．Ｏ～１３ ／ ｍ。 ．２ｇ ｃ 的钻井液 进行抑 制；③奥 陶系地层多 为溶洞裂缝性 ，易发生漏失，若 发生严 重井漏时 ，石炭 系地 层 易发生严 重掉块 ， 发井 内复 杂情况 ；④三开套 管未封隔 引

实体膨胀管补贴技术在大港油田的应用与发展

实体膨胀管补贴技术在大港油田的应用与发展

套管 内径 。 不足 ：堵 剂 不能 有效驻 留在 封堵 层，或到 达封 堵 层在 未凝 固前漏 失或管 外存
另外 对补贴 后 膨胀管 与原 井套 管的 密封性 和
表１实体膨胀管规格 表
实 体ｌ 胀管
膨 胀管加 固工艺 原理 ：对 套损 井段打 开 通 道扩 径处 理后 ，用 油管 将膨胀 管加 固器下 至 需补 贴加 固的 井 段 ，在 地面 用 高压泵 向油 管 内泵入 清水 ，当达 到一 定压 力后 ，胀头 推 动 油管 上 行 。当胀头 卜 行 至膨 胀管 上端 时 ， 油 套连 通 ， 泵压 下 降 ，膨 胀 管 完 成 整 体 膨 胀 ，紧贴 于套 管 ，达 到锚 定与 密封 。然 后起 出油 管和 加 固器底堵 ，完成加 固… 。
（ ２ ）修 复 工艺 优化选 择 由于该井 套损 段 长且位于 井 １ ５ １ 附近 。最 有效 的修 复手 段为取 换 套 ，但 考虑 到取 换套 Ｉ ： 艺复杂 ，成 本高 ，并 且该井 为老 井补 层后 层开采 潜 力不大 ，从 经济 角度 来看 适合 取换 套修 复 。 堵剂 封堵 ：优 点 ：投入 成本 小 ，不影 响
１ １ ０ ｍｍ ，承 压 均达 到 １ ５ ＭＰ ａ ，稳 压 １ ５ 分 钟 不 降 不 漏 。 其 中Ｇ８ ２ ５ 井连 续补 贴长 度达 ４ ２ ． ８ 米 。创造 ｒ 大 港油 田膨胀 管补 贴 的新纪 录。 ２ ． ３典 型实 例 （ １ ）井 况 简介 Ｇ ８ —２ ５ 井 实 际完钻井 深 １ ８ ９ ５ ． ３ 米， ｌ ９ ６ ８ 年 投产 ，生产层 位Ｎ ｍ Ｉ （ ９ ９ ６ ｍ ～１ ０ ０ ０ ｍ ），１ ９ ９ ４ 年报 废 ，２ ０ ０ ６ 年 封井 。 ２ ０ １ ０ 午 对其 补层恢 复利 用 。 按 照方 案对 １ ＃层 （ ９ ９ ３ ． ６ ～１ ０ ０ ０ ． ２ ｍ）

膨胀管套管补贴技术在文留油田的应用

膨胀管套管补贴技术在文留油田的应用

易松动脱落 ，密封可靠 ，耐 高温 ， 用于套管损坏 的任 意井深 ， 适 适用 套管 损坏的类型广 ，如变形套管整 形后的加固 、破裂套管 的修复 、漏 失井 段的封堵等 ，实体膨胀管套管 与原井 套管形成双 层套 管 ， 提高 了 套管 的强度 ，延长了套管的使 用寿 命 ， 套损井 的修复有较强 的适应 对 性 。现场 试验表明 ：套管补 工艺技 术是一项成本低 、简便适 用的套 占 损井修复 工艺技术 ；对油 田开发进入 中后期 ，增产节资 ，将起到积极 有效 的作 用。膨胀管套管补贴技术在 文留油 田的 成功应用 ，使我们在 套损井修复方面 多了一项新 手段。
２ 膨胀管套管补贴现场应用
压 过程 中压力表读数达 到安全压力４ＭＰ 管柱仍 然没有上行 ，应停泵 ５ 分 析原因并采取相应措施 ，严禁随 意提高施工作业泵压 。③停泵前要 保证彻 底卸压 ，以免带压操作 出现危 险。④在起 出入井管柱时只能上
提 ， 准下放 管柱。 不 （） ３ 后期施 工。①试压 。验证 补贴管密封 情况 。全井 筒试压试 压 １ＭＰ ，稳压 ３ｍｉ，结 论试 畦合格 。起 钻完 。② 钻通下堵 头。下 ５ ａ ０ ｎ ｌＯ ｍ × ．１ 磨鞋 １ ＋ ３ ｍ油管 １６ ， 塞１ ６ ． ｍ，钻通 Ｏｍ ０ ｍ ２ 个 中７ｍ ７根 探 ６９ ４ ７
参 考 文 献 … 采 油技 术 手 册 编 写 组 ． 油 技 术 手 册 ． 京 ： 油 工业 出版 社 ． 采 北 石
１７ ９ ７， ７
进行修整整型 ，去掉原套 管内壁上 的水泥残 渣、毛 刺、死 油和硬蜡等 物 ，同时证 实漏失段 ，提供 准确 的补贴段 。①起 出井下原 生产管 柱 后 ，配合测井公 司找漏 ，十六 臂测井 。② 下 中ｌＯ ｍ 印＋ ｌｍ 铅 油管 ，打 印深度 １４ ． ｍ 出 发现缩 径 为 １８ ｍ。③ 套铣 ：下 １４ｍ × ６３１ 起 ７ ０ｒ ａ １ｎ ￣ ｌｍ ＿ 套铣 筒＋ ３ ｍ油管深 度 １１． ｍ 铣４ ， ６ 中７ｒ ａ ６７６ 套 ８ ｄ时无进 尺 。起 出井 下 管柱 后 ，下 ｌＯ ｍ ｘ ． ｍ套铣 筒＋ Ｏｍ ｏ ８ ５ 油管 ，通过套 变至井 底 。④ 套 管 整形 ：下 ｌ ４ ｍ×９ 套管 整 形器 ＋ ｌｍ ． 嘶 油管 ，由 １３ ． ｍ 形 至 ６７ ５ 整 ８ １３． ｍ ６７ ３ 上提管柱 卡 ，解 卡４Ｔ 功 ，起出井下管柱 及套管整形器 。 ９ ７成

膨胀尾管悬空固井技术与应用

膨胀尾管悬空固井技术与应用

膨胀尾管悬空固井技术与应用1. 引言1.1 背景介绍传统的固井技术中存在着固井质量难以保证、固井成本高昂、井眼损坏等问题，而膨胀尾管悬空固井技术可以有效克服这些问题，提高固井质量，降低固井成本，减少井眼损伤，因此备受油气公司和服务公司的青睐。

随着我国油气行业的快速发展和对非常规油气资源的重点开发，膨胀尾管悬空固井技术正逐渐成为一个热门话题。

本文将深入探讨膨胀尾管悬空固井技术的原理、应用案例、优势、挑战以及未来发展趋势，旨在为油气行业的技术人员提供参考和借鉴，推动我国油气井固井技术的创新和发展。

1.2 研究意义膨胀尾管悬空固井技术是当前油气勘探开发领域的研究热点之一，具有重要的实用价值和广阔的应用前景。

在石油工程领域，膨胀尾管悬空固井技术的研究意义主要体现在以下几个方面：膨胀尾管悬空固井技术可以提高油井的完井质量和生产效率。

通过采用膨胀尾管悬空固井技术，可以有效地控制井底裂缝的发生，避免地层溢流、水气杂层等问题，提高井筒的完整性和封固效果，从而提高油井的生产效率和长期稳定性。

膨胀尾管悬空固井技术可以减少固井作业成本，并降低油田开发的投资风险。

相比传统的完井技术，膨胀尾管悬空固井技术可以减少固井材料的使用量，降低固井作业的人力物力成本，并且能够缩短固井施工周期，提高固井作业效率。

膨胀尾管悬空固井技术的研究还可以促进油井勘探开发技术的创新与进步。

通过不断改进膨胀尾管悬空固井技术，可以探索出更加高效、节能、环保的固井工艺，为我国油气资源的开发利用提供更为可靠的技术支撑。

研究膨胀尾管悬空固井技术的意义在于推动油气勘探开发技术的发展，实现更为可持续的能源发展路径。

2. 正文2.1 膨胀尾管悬空固井技术原理膨胀尾管悬空固井技术是一种利用膨胀尾管在井筒内形成封闭和支撑的方法，以实现悬空固井的技术。

其原理主要包括以下几个步骤：1. 尾管下沉阶段: 将膨胀尾管通过井口下沉到设计位置，在这个过程中需要控制下沉速度和方向，同时确保尾管的稳定性。

膨胀管补贴工艺在二连油田的应用

膨胀管补贴工艺在二连油田的应用
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１ ０
内 蒙 古石 油４ ｒ ￣． －
２０ 年第 ７ ０７ 期
膨胀管补 贴工艺在二连 油 田的应用
陈 国 强 ， 守 权 ， 晓 燕 宋 张
（ 华北 油 田二连分公 司工 程技术研究所 ）
１ 前 言
仍存 在 环 空 ， 度 低 。 强
经 常采 用 “ 固技 术 ” 行 修复 ， 固工 艺 主 要 有 丢 加 进 加 手加 固 、 爆 焊接 加 固 、 封加 固三 种 。 燃 密
２１ 丢 手 加 固 ．
丢手 加 固是 靠 加 固管一 端 的卡 瓦 将加 固管 悬 吊
在套 管损 坏 部 位 。 该 工 艺 的 缺 点 是 不 能 将 套 管 损 坏 部 位 密 封起 来 ， 固管 内通 径小 。注入 水 仍将 会从 加 固处 漏 失 ， 加 成 为 套损 源 。 ２ ２ 燃爆 焊 接 加 固 ． 燃 爆 焊接 加 固是 靠 火药 燃 烧产 生 的高 能高 压 气
用。
一 一
ｒ
罔
母 晰
该 工 艺 的缺 点是 加 固管 内径不 规则 ， 工艺 复杂 ，
涉及安 全 因 素多 。
２ ３ 两 端 密封加 固 ．
蒜 ￡ 草 罐 啦
图 １ 膨胀 管加固工艺 原理 图
这 种 工艺 方 法是 靠 加 固管 两端 的 锥体 挤 胀软 金 属锚 ， 密封 套 管损 坏 部位 。
维普资讯
２０ 年第 ７ ０７ 期
陈 国强 等 膨 胀 管 补 贴 工 艺 在 二连 油 田 的应 用
１ １
拟 通井 ， 井 规在 套损 井 段无 夹持 力 为合 格 ， 通 保证 加
固管顺 利下 入 ； （） ３ 井径 测 井 ： 套 损 井段 进 行 井 径 测 井 ， 据 对 根

套损井膨胀管密封加固技术应用研究

套损井膨胀管密封加固技术应用研究
技术。
关键 词 ： 膨胀管； 密封加 固 ； 研 究 中图分类 号 ： Ｔ Ｅ３ ５ ８ ． ４ 文献标 识码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ０ ０ ６ －７ ９ ８ １ （ ２ ０ １ ３ ） ９ —０ １ ２ ２ 一Ｏ ２
实体膨胀管技术就是将管柱下入井底 ， 用膨胀
锥 以液力 或 机械 力 的方 法 使 管 材永 久 变 形 ， 从 而达
到增大井 眼 内径 的 目的 。 该 技术 可 应用 于钻井 、 完井 及 修井等 作业 过程 ， 被 认为 是 ２ １世 纪 石油 钻采行 业
的核 心技 术 之一 。 随着 油 田开发 时 间的延 长 ， 特 别是 到 油 田开 发 的中 、 晚期 ， 油水 井井 下套 管 的损 坏将 越
胀管 管体膨 胀 ， 与套 管 内壁 产生 过盈 配合 ， 实 现膨胀
管 的悬挂 和 密封 ， 达 到 对 套 管套 损 部位 密 封加 固的
目的。
由此可 见 ， 对 于 套损部 位密 封加 固来说 ， 膨胀管 的材质 致关 重要 。 研究 表 明在包 辛格效 应 的影 响下 ，
问题， 最 简单 有 效 的方 法 就 是对 损 坏 套 管进 行 补贴
加， 上推 力 不断 增 大 ， 高 压液 体常生 产 （ 尤其是 分层 开采 井 ） ， 给井 下作业 （ 尤 其
是 分 层 作业 ） 造 成 困难 ， 而且 直 接 降 低井 的 使 用 寿 命， 影 响油 田开发井 网 的完善 和最 终采 收率 ， 给整个 油 田开 发 的综 合经 济 效 益 带来 严 重 影 响 ， 针对 这个
闭腔 室 ， 分可 钻式 和可 捞式 两种 。 可钻式底 堵一般 由
了小直 径生 产管柱 分注 分采 等工 艺要 求 。 目前 用于 套损 修复 的膨 胀 管 密封 加 固技术 有 三 种 ， 分 别是 自

侧钻井膨胀套管完井技术及应用

侧钻井膨胀套管完井技术及应用
７ ４
西部 探矿 工程
２ ０ １ ３ 年第 １ １ 期
侧 钻 井膨胀套 管完 井技术及应 用
马 明雷 ， 彭希 志 ， 张文博 ， 王 丽红 ， 梁 晓雷
（ 中石化胜利油 田分公司东辛采油厂 ， 山东 东营 ２ ５ ７ ０ ０ ０ ）
摘 要： 侧 钻 井技 术具 有 节约投 资 、 中靶精 度 高和 剩余 油 富 集规模 要 求 小等优 势 ， 然 而制 约侧钻 井发
井技术有效地解决 了这一难题 ， 它提供 了改 变井身结构的技 术手段 ， 既能解决复杂地层钻进 以及井 眼 变径等 问题 ， Ｙ ， Ａｇ 大量 节 约钻 井成 本 ， 并能提 高 固井质 量 。针对 传 统 井身 结构存 在 的 问题 ， 采 用膨
胀套管 完井技术改进 、 完善 以及优化井身结构 ， 合理开发油气藏 ， 对 于老区的稳产、 增产及剩余 油气 资 源的再 开发 具 有极 其重 要 的意 义 。
关键词 ： 膨 胀套 管 ； 完井 ； 小 井眼 ； 侧 钻 井
中图 分类 号 ： Ｔ Ｅ ２ ５ ７ 文献标 识 码 ： Ｂ 文章编 号 ： １ ０ ０ ４ — ５ ７ １ ６ （ ２ ０ １ ３ ） １ １ — ０ ０ ７ ４ — ０ ５
膨胀管技术就是将管柱 （ 包括实体套管和割缝管 ） 下 到井 底 ， 以机械 或 液压 方 法 由上 到 下或 由下往 上 ， 通
展 的 因素也 多种 多样 。 目前 大 多数 油 水 井采 用 ５ — １ ／ ２ ” 套管 ， 而侧 钻 井段 所 采 用的 多为 ３ —１ ／ ２ 套 管 ，
井 眼直 径 受到 限 制 ， 这 既影 响 了井眼 泄 油 面积 ， 也 给后 期 的措 施 作 业 带来 了很 多 困难 。膨胀 套 管 完

膨胀尾管悬空固井技术与应用

膨胀尾管悬空固井技术与应用

膨胀尾管悬空固井技术与应用膨胀尾管悬空固井技术是一种新型的油田固井技术，是目前国内外广泛关注和研究的课题之一。

该技术通过膨胀尾管的作用，实现了尾管的悬空固井，填补了国内外此方面应用技术空白，在提高油气开采效率和安全性方面发挥了巨大作用。

以下将就膨胀尾管悬空固井技术的原理、特点以及应用进行详细介绍。

一、膨胀尾管悬空固井技术原理膨胀尾管悬空固井技术是利用膨胀尾管的自身性能，在管柱下部设置扩张器，当尾管到达预定位置时，扩张器被膨胀形成内径小于井筒的节流环，使得水泥浆得以置入，并在节流环与井筒之间形成一定的密闭空间，从而实现了尾管的悬空固井。

该技术的核心在于膨胀尾管的扩张器及其设计和制作工艺，其中包括扩张器和尾管的结合形式、膨胀力的控制及它的参数等。

要实现膨胀尾管悬空固井，需要保证膨胀尾管的扩张部位不仅能够满足膨胀的需要，还需要具备足够的机械强度和密封性。

1. 适应性强：膨胀尾管悬空固井技术可以适应各种井筒斜度和复杂地层条件，可以解决常规尾管悬空固井技术无法解决的问题。

2. 安全可靠：通过膨胀尾管的技术手段，可以实现尾管的悬空固井，大大提高了井下作业的安全性和可靠性。

3. 节省成本：相比传统的尾管悬空固井技术，膨胀尾管悬空固井技术可以显著降低固井作业的成本，提高固井效率。

4. 提高采油效率：膨胀尾管悬空固井技术可以使油气开采更加高效，增加了井底产能和提高了油气采收率。

5. 对油田环境影响小：膨胀尾管悬空固井技术采用了新型的环保材料，并且操作简便，对油田环境的影响较小。

1. 普遍适用于各类油气井的固井作业，尤其是对于水平井和多级油气藏的固井作业具有重要意义。

2. 可以广泛应用于非常规油气藏的开发，如致密油、页岩气等。

3. 对于高难度井筒的固井作业，如高温、高压、高硫等井筒，膨胀尾管悬空固井技术也可以发挥其独特的优势。

实体膨胀管套管补贴技术研究及工程运用

实体膨胀管套管补贴技术研究及工程运用

极炉 用 油 需 求 。另 外 ， 重 油单 耗 降 低 ， 备件费用、 维 修频 率 均减少 ； 同时， 节 约 了一 定 的能 耗 ， 为 安 全 生
产提 供 了保 障 。
作者简介 ： 李俊峰（ １ ９ ７ ５ 一 ） ， 男， 工程师 ， 主 要 从 事 设 备 管 理 及
Ｃａ ｓ ｉ ｎｇ Ｐａ ｔ ｃ ｈ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ａ ｎｄ Ｅｎｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎｇ Ａｐｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｓ ｏｌ ｉ ｄ Ｅｘ ｐａ ｎ ｄａ ｂ ｌ ｅ Ｔｕ ｂｅ ｓ Ｗ Ｕ Ｇａ ｎ ｇ，ＬＩ Ｕ Ｑｉ ａ ｎ ｇ ，Ｓ Ｈ ＡＮＧＧＵＡＮ Ｆ ｅ ｎ ｇ ｓ ｈ ｏ ｕ，ＱＩ Ｇｕ ｏ ｑ ｕ ａ ｎ
实践证 明 ， 阳极 炉 重 油供 油 系统 使 用 Ｚ Ｙ Ｂ系列
渣油泵 ， 电动机采 用 变 制 方 式后 ， 产 生 了如 下 效 果： １ ）不 但满足 了阳极 炉用 油 的需 要 ， 而且 压力 和 流
５ 结 语
通 过此 次 技 术 改造 ， 阳极 炉 重 油供 油泵 的寿命
得 到 了较大延 长 ， 可靠 性得 到 了很 大提 高 ， 满 足 了 阳
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
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ ｅ ｘ ｐ ａ ｎ ｄ ａ ｂ ｌ ｅ ｔ ｕ ｂ ｅ ｓ ，ｃ ａ ｓ ｉ ｎ ｇ ｐ ａ ｔ ｃ ｈ，ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ

膨胀管补贴修复套管技术在油田的应用分析

膨胀管补贴修复套管技术在油田的应用分析

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。

膨胀管补贴技术在青海油田的应用

膨胀管补贴技术在青海油田的应用
在井 口， 向膨胀 管 内下 入 钻 杆 与膨 胀 锥 进行 对 扣 连
接， 对 接好 后将 卡盘 和安全 卡瓦 卸掉 ， 再按设 计要 求 下入钻 杆 或油管 使膨 胀管 到达 预定补 贴位 置 。在 下
人钻杆 或油 管时 ， 每下 ２ ０根 须 向管柱 内灌 满 清水 ， 以保 护膨胀 管 。 （ ３ ） 校深 ： 一 般 有两 种 方 式 ： 一 种 是 地 面丈 量 管
脏物 ， 然后彻 底 清洗井 内脏 物 。
套损 井 多达 ６ ９ ３口， 特 别 是 注 水 井 的损 坏 率 已达 到 ５ ０ ％， 严重 影 响 了油 藏 的 正 常 生产 。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 ， 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 。青 海 油 田引 进膨 胀 管套管 补贴 技术 ， 取 得 了较 好 的效果 。
根定 位短 节 ， 最 后进 行 磁 定 位 测量 校 深 。后 一 种
方法 比较 准确 。 １ ． ３ ． ３ 打压膨 胀
（ ４ ） 补贴完成后 ， 膨 胀 管 部 分 的机 械 性 能 达 到
Ａ Ｐ Ｉ 钢级 Ｊ ５ ５ 。
（ １ ） 地 面管 线试 压 ： 将 校深好 的井 下管 柱用 高压
软管 和地 面的泵 车 相 连 ， 地 面 管 线试 压 ４ ５ ＭＰ ａ ， 确 保 试压 合格 。
ｍｉ ｎ 。用 声 １ ０ ０ ｍ ｍ通 井规 通 至 ２ ０ ９ ６ １ ３ １ 人工 井底 ， 中
（ ２ ） 打 压膨胀 ： 泵 车打压 ， 开始压 力较 高 ， 因井 深 不 同压力 一般 在 ３ ０～４ ０ ＭＰ ａ 之 间， 膨 胀 开 以后 膨
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膨胀管技术研究及在油田的应用
王燕新;刘兴国;周启成
【摘要】膨胀管是一项用于钻井、完井和修井作业过程中的新技术,它能有效解决井眼变径和套管损坏等作业难题,又可以为作业节约大量成本,被认为是二十一世纪钻井和采油行业的核心技术之一.本文主要从膨胀管在国内外发展状况、不同类型膨胀管工作原理及其优缺点和在油田的应用情况进行了介绍,为以后该技术的应用推广提供了理论依据.
【期刊名称】《内蒙古石油化工》
【年(卷),期】2013(000)024
【总页数】2页(P112-113)
【关键词】膨胀管;钻完井;套管层次;套损修复
【作者】王燕新;刘兴国;周启成
【作者单位】塔里木石油勘探开发指挥部第四勘探公司,新疆库尔勒841000;长江大学石油工程学院,湖北武汉430100;长江大学石油工程学院,湖北武汉430100;长江大学石油工程学院,湖北武汉430100
【正文语种】中文
【中图分类】TE256
从能源发展角度来看,石油依然处在世界能源发展的前沿位置,石油钻探和开发也正朝着深地层、浅海以及深海领域发展,这也逐渐加大了石油钻井的难度.在钻井过程
中,钻遇深井、超深井、高温高压井以及漏失严重和枯竭储层时,以前的钻井技术都是采用直径大小不同的钻头钻进,然后下入不同大小直径的套管进行固井以达到封固不同储层.利用这种固井完井方式,井深越深,套管层数越多,井眼直径要求就越大;相反,如果直径大小一定,钻成的井眼直径就会很小,在未钻至目的层时就已无法将钻头下至井底;或者即使已经钻至目的层,井眼直径太小,根本无法满足后期采油、增产以及套管损坏后修复作业的要求.石油技术人员一直在寻找一种更好的解决方法,以达到既安全又快速高效钻至目的层,最理想的方法就是用同直径钻头钻井,然后用同直径套管固井和完井,膨胀管技术的问世就可以很好的满足这种要求.
二十世纪八十年代,壳牌公司的石油工程研发人员就开始研究膨胀管技术,并在一九九九年十一月使该项技术进行了首次成功的油田现场应用.从那以后,膨胀套管无论在技术方面还是经济效益方面都获得了很大地成功.膨胀管技术的概念在2000年引入国内,但直到2001年才引起国内钻井行业的足够重视.我国对膨胀管的研究,主要从套管损坏修复工作着手,以套管补贴为研究对象.而对于膨胀管管材选取的研究,大多都采用了以下两条基本技术路线:一种是在国内所生产管材中进行优选,然后再不断加快自我研发进程;另一种是与一些单位进行合作,研究并开发出专用的膨胀管管材,从而满足膨胀管技术发展的要求.经过这几年不懈的努力,膨胀管技术在国内钻井、完井及修井等作业中也得到了一定程度的应用.
1 膨胀管分类
膨胀管是一种由低碳钢经特殊加工而制成的套管,根据它本体结构不同可以分为实体膨胀管和割缝膨胀管两种.
实体膨胀管可通过机械方式或液压方式使膨胀锥通过膨胀管柱,从而令管柱发生永久性胀大,膨胀率可达10%~30%;割缝膨胀管只能通过机械方式胀管,但割缝膨胀管的膨胀率要比实体膨胀管大很多,最大可达60%.
2 工艺原理
膨胀管胀管的过程改变了膨胀管的组织结构和机械性能,使它的强度指标得到提高,而塑性指标下降.通过选择或调整膨胀管管材、控制膨胀率等技术手段,在完成胀管过程后可以获得满意的机械性能指标,从而满足石油钻井和采油的使用要求.
实体膨胀管胀管工作过程.将膨胀管管柱下入井下预定位置后,从芯轴内注入高压胀管液(清水或泥浆),在胀头下端与下堵头间形成高压容腔,当高压容腔内的压力达到一定值时,就会驱动膨胀锥与下堵头间产生轴向反向相对运动,如果下堵头以及可膨胀管柱运动受到制约(例如下堵头碰到井底等),则膨胀锥将沿轴线向上运动.在膨胀锥向上运动过程中,锥面将对可膨胀管内径以及外径进行膨胀;随着膨胀锥的轴向运动,整个膨胀管柱径向都会得到膨胀,膨胀锥到达膨胀管柱上端,最终与管柱脱离,胀管过程结束.它的胀管过程分为"从下到上"或"从上到下"两种方式(如下图)."从上到下"过程首先要完成膨胀管的坐挂,然后膨胀锥与膨胀管脱离连接,然后下放胀
管.Weatherford公司为此开发了旋转膨胀技术,在膨胀锥本体上有3个可旋转膨胀头,膨胀锥与膨胀管的相对滚动使它们之间的摩擦力更小."从下到上"是膨胀锥位于膨胀管底部,通过中心管注入钻井液或清水憋压形成压差,推动膨胀锥上行,同时上提钻具.Envenfure公司采用的就是此种方式.
膨胀管膨胀工艺过程
3 优缺点
在钻井中,采用膨胀管技术可以减少套管层次,使钻井能过到达更深的目的层.在修井中,膨胀管能够满足长井段的补贴要求,连接更简便,并且在膨胀后丝扣的密封性能依然良好.老井原有套管与膨胀管之间不需要填充其它介质,而是利用金属对金属的膨胀密封,接触面配合良好,因此两层套管之间无缝隙.膨胀补贴套管,能够对漏失部位进行有效封堵,同时加固了老井原有套管,提高了套管的抗外挤强度.膨胀管串两端的密封橡胶件具有耐压、耐高温、耐腐蚀的特性,可保证很长的有效期.
3.1 割缝膨胀管
3.1.1 优点
割缝管膨胀性好,膨胀后直径是原直径的几倍;所需要的驱动力较小,施工操作较容易;对管材的要求比较低,可以使用常规的套管管材,因此成本也比较低;主要应用于水平井完井所用的割缝筛管,还可以用作防砂筛管.
3.1.2 缺点
只可以用作技术套管,不能作为油层生产套管;使用割缝膨胀管时,固井方法只能采用平衡塞法,而不能采用顶替注水泥;割缝管强度较低、抗内压能力较差,主要通过水泥环的强度支撑井壁.因此,为满足水泥环的厚度和强度,必须对井筒进行扩眼;同时对水泥要求也较高,一般采用纤维水泥.
3.2 实体膨胀管
3.2.1 优点
实体管强度高,抗压、抗拉能力强,并且在膨胀前后强度变化不大;可以用作油层生产套管;固井过程中可以采用顶替法注水泥.
3.2.2 缺点
实体管的膨胀性较差,膨胀率仅有百分之二十五,并且膨胀过程中所需要的膨胀力接近割缝管的三十倍,实体管对管材的要求较高,所需成本也较高.
4 应用范围
目前膨胀管的应用领域主要有以下几个方面:优化井身结构,减少套管层次,减小井眼直径,节约钻井成本.应用于深井和超深井钻井时,可以减小井眼锥度,井身结构设计路径更多,因此可以钻达更深的储层.
封隔复杂地层.当钻井过程中遇到突发情况(井塌、缩径、井漏或高压油气层)无法继续钻进时,可以采用膨胀管封堵复杂地层,同时还不影响井径尺寸,为下一步继续钻进创造条件.
当设计套管因为某些原因无法下到预定位置时,可以通过采用膨胀管技术进行补救,
用膨胀管封隔未能封堵的地层.
进行套管损坏修补作业.①修补磨损的固井技术套管.深井钻井作业中,长时间钻进容易磨坏技术套管,采用内衬式膨胀管可增强套管承压能力.②修补老井完井生产套管.对于已经被腐蚀破损的生产套管,可通过内衬补贴或采用膨胀管回接的方法,恢复老井生产.③封隔不同射孔层层段.
5 结论
近几年,膨胀管在国内的到了快速发展,在胜利油田、塔里木油田等地区得到了一定范围的应用,对解决复杂地层钻进及老井套损修复作业提供了技术支持.但国内对该技术的研究仍然与国外水平有一定差距,无论是在管材选择及工艺优化方面,都还需要不断提高改进.本文对膨胀管技术进行了详细介绍,希望对膨胀管技术的发展及以后油田的普及应用提供理论借鉴.
[参考文献]
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刊):128~131.
[3] 陈超.实体膨胀管固井技术在TK1051井的应用[J].西部探矿工程,2012,2:95~97.
[4] 张东海.膨胀管技术的现状及未来[J].特种油气藏,2007,1:3~6.
[5] 马海涛,林觉振,王海涛,宋胜利,刘鲲.应用于套管补贴的膨胀管技术[J].石油钻采
工艺.2005,27(1):70~71.。