国内外可膨胀套管技术的发展概况

可膨胀管关键技术及机理简述【摘要】为应对在石油钻井工程中堵漏、修复、防砂和防塌等技术难题，国内外开始研究可膨胀管技术。

现如今可膨胀管技术已经成为石油工业领域发展迅速的技术之一。

国外已成功应用可膨胀管技术，国内对于该技术也相应的进行了理论研究和室内室外实验。

可膨胀管技术可用于多种类型油井的建井、完井及固井作业。

其使用范围相对来说比较广，从陆地到浅海，甚至到深海。

本文针对可膨胀管关键技术及膨胀机理进行简述。

【关键词】完井及固井；可膨胀管技术；石油工业领域可膨胀管技术就是将下到井眼中的钻井管柱，在管材塑性变形区域内，通过液压或机械驱动锥体，使管柱径向膨胀并发生永久塑性变形，达到所需生产管柱内径，从而“节省”井眼直径、缩小钻孔尺寸的一种钻井新技术。

该技术最终目标是可用同一种直径的钻头钻进，并用同一种直径的套管完井，优质快速、高效地钻达预定层，实现同一直径的钻井、完井、固井，能提高钻井作业效率和固井质量，以及改善现有的井身结构和解决修井系列难题，降低成本，提高经济效益。

本文对可膨胀管的关键技术进行阐述并对可膨胀管发展提出建议。

1.可膨胀管关键技术1.1可膨胀管材料的挑选可膨胀管在塑性变形区域内膨胀[3]（见图1），这就要求其材料在膨胀过程中应具有良好的塑性变形能力，低的屈服强度和屈强比、足够的抗拉强度、良好的塑性、冲击韧性和抗腐蚀、磨损及断裂等性能[4]。

许瑞萍等通过实验研究，提出了可膨胀管材料铁基膨胀合金设计准则，认为可膨胀管材料应具备高塑性、高强度、高加工硬化率和强塑性等特点，可采用材料在外加应力的作用下，发生奥氏体γ转变为ε马氏体相变来提高材料的强塑性[5]。

目前所用的可膨胀管材料是经过特殊热处理后普通油田管材用的钢材，热处理后能增加材料的塑性、延展性和断裂韧性，降低缺陷敏感性[6]。

理论和实践证明，管体在膨胀后，管体长度将收缩3%～4%，壁厚将减少3%～6%；管柱在膨胀后其抗拉强度有所增加，但抗外挤压强度会下降至膨胀前的50%～60%，其原因普遍认为是金属的包辛格效应造成的。

<透平膨胀机技术现状>关键字：透平,膨胀机,技术现状透平膨胀机按结构可分为轴流式和径流式透平膨胀机。

自1898年英国人劳德.雷利首先提出应用透平膨胀机的设想以来，1930年德国人林德第一次应用单级透平膨胀机获得成功，60年代美、德、苏等国又相应发展了小型高速、大膨胀比、高压大功率等多种用途的透平膨胀机。

70年代能源危机促进了透平膨胀机在能量回收方面的应用。

但是除了大流量、大功率以及高温条件下的膨胀机采用轴流式之外，绝大多数透平膨胀机采用向心径—轴流式。

国外膨胀机制造商在工艺流程的匹配、特殊材料的选用、制造工艺、叶片的设计试验、转子稳定性分析等关键技术方面一直没有停止过进步和发展。

特别是CFD等粘性流场分析软件和ANSYS有限元分析软件的迅速发展更是为透平膨胀机研究、设计、制造提供了强有力的技术基础。

2.1 美国GE公司动力系统成员之一Rotoflow公司是世界上最大的烯烃透平膨胀机生产基地。

该公司研制了世界上第一台天然气压缩机，自此该公司就一直引领烯烃透平膨胀机技术的发展，特别是在两相流—气体带液膨胀技术上居于领先地位。

其透平膨胀机进口压力最高可达到200bar(A)；进口温度最高可达到475℃，最低可达到-270℃；流量最大可达到50万kg/h，转速最高可达到12万r/min，介质范围包含所有碳氢化合物。

40年来，该公司共设计制造了3500余台高技术含量的膨胀机设备。

一般情况下，其膨胀机主要采用向心透平，制动设备包括离心压缩机、发电机以及其他转动设备。

但是，在精炼厂等环境下的高温尾气能量回收膨胀机中也采用轴流透平膨胀机。

2.2美国德莱赛兰公司在能量回收透平膨胀机领域一直是杰出的供应商之一，基本可以满足用户的各种工艺要求。

其透平膨胀机可分为高温（870℃）与中温（535℃）两种类型，输出功率最高可达13万KW，典型应用主要在流化床催化裂化装置（FCC）、硝酸装置、压缩空气蓄能发电装置（CAES）和航空发动机等能量回收装置中。

浅谈国内外PVC管技术现状及发展方向PVC管是一种常见的管道材料，其具有重量轻、耐腐蚀、易安装等优点，被广泛应用于建筑、给排水、城市供水、化工等领域。

随着科技的不断发展和各行业的需求不断增长，PVC管技术也在不断更新和改进。

在国内外，PVC管技术的发展方向也各有特点，本文将结合国内外PVC管技术现状，探讨其未来发展方向。

一、国内PVC管技术现状国内PVC管技术在生产工艺、品种规格、质量控制等方面已经取得了较大进步。

国内PVC管生产企业不断引进先进设备和技术，提高了管材的生产效率和质量。

在材料选择方面，国内厂家也在不断改进，推出了耐高温、耐压力、抗紫外线等性能更优越的PVC管材料，提高了其适用范围和使用寿命。

国内PVC管在规格种类齐全，能够满足不同工程需求，从小口径注塑管到大口径加强壁波纹管都能满足市场需求。

国内PVC管的管道连接方式也在不断改进，传统的管道连接方式主要是胶接、热熔连接等，随着工程施工速度的不断提高和对接口质量要求的增加，新型的PP-R热熔管材料、快速热熔连接技术等也在国内得到广泛应用，提高了管道连接的效率和质量。

在PVC管的应用领域方面，国内建筑给排水领域对PVC管的需求较大，而在城市供水和市政管道领域，PVC管的应用比较有限。

目前国内PVC管的主要市场仍集中在农村自来水、给排水、燃气和通讯工程等领域。

国外PVC管技术相对成熟，主要体现在工艺、品种和应用领域等方面。

在工艺方面，国外PVC管生产企业拥有先进且成熟的生产设备和工艺技术，生产出的PVC管材料质量和性能稳定可靠，有生产工艺成熟和经验丰富的制造商。

在品种规格方面，国外PVC管材料种类繁多，规格齐全，能够满足不同工程需求，从小口径到大口径的各类PVC管产品应有尽有。

国外PVC管的品质稳定，特别是在耐温、耐压及抗紫外线等方面的技术水平较高，广泛应用于建筑、市政、环保等领域。

在应用领域方面，国外PVC管在市政供水、给排水、化工管道等领域的应用较为广泛。

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)。