实体膨胀管套管补贴技术研究及工程运用
- 格式:pdf
- 大小:212.68 KB
- 文档页数:3
膨胀管技术及应用一绪论
二国内外技术的研究与应用
1国外方面
2 国内方面
三文章内容
第一章膨胀管的材料分析
1 高品质膨胀管材料的探索
2 不同材料的膨胀管分析
3 一些高性能钢材膨胀管的分析
4胀筛管的基管材料的分析
第二章膨胀管的设计原理及研究
1膨胀管技术机理和研究
2 膨胀管推力理论方面研究
3 膨胀管弹塑性力学分析研究
4膨胀管力学性能和动力方面研究
第三章膨胀管技术发展和应用
1膨胀管加固技术的发展和应用
2膨胀管在钻井过程中的发展和应用
3膨胀管技术在油田开发方面的应用
4膨胀管技术在大港油田中的应用
第四章膨胀管技术的突破和未来
1中国在膨胀管技术的突破2膨胀管技术在中国的未来
一绪论
在传统的油气井钻井作业中,随着井深的增加,下入井眼中的套管层次也在增加,从而使可利用的井眼直径越来越小。
在深井超深井钻井中, 井眼直径的不断缩小有可能导致无法最终钻达目的层。
而膨胀管技术是专门解决这一问题的,实体膨胀管技术是在钻井工程领域发展起来的一项用于钻进过程中充当临时技术套管作用的一项新技术。
随着油田的开采, 油水井套管损坏日趋严重, 介绍了实体膨胀管技术原理及实体膨胀管技术的最新发展方向, 从油田开发这个角度出发, 介绍了该技术在油田开发过程中进行套管补贴、侧钻井完井等多项领域内进行应用的技术优势, 就胜利石油管理局钻井工艺研究院开发的小尺寸实体膨胀管技术在国内石油开发系统中的应用进行了介绍, 该技术的研制成功,
二国内外膨胀管技术的研究和应用
1国外方面。
膨胀管补贴套管技术在张海31—27L井中的应用摘要:随着油田开发后期的到来,套损井越来越多,是严重制约油田进一步提高采收率的主要原因之一。
而常规补贴套管技术施工工艺复杂、工序多、修复后井眼内径变化较大。
膨胀管补贴套管技术克服了以往套管补贴技术存在的不足,具有施工工艺简单、套管修复后永久密封且井眼尺寸变化小的特点,通过在张海31-27L井中的成功应用,取得了良好的效果。
关键词:膨胀管套管补贴引言油水井井下套管损坏是目前老油田开发中日益突出的问题,不但给油水井作业带来难度,而且造成油藏注采井网不完善,部分井区或层系的控制储量损失,是制约油田开发进入中后期进一步提高采收率的主要因素之一。
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【1】。
WeatherFord公司在膨胀管技术的管材、工具、工艺等方面也进行了大量开发和现场应用。
应用膨胀管技术为套管补贴修复提供新的方法和手段,克服了以往补贴技术存在的缺点,具有良好的应用前景。
一、膨胀管补贴套管技术该技术就是将膨胀管管下到需要补贴的位置,以机械和液压结合的方法,由下往上或由上往下,通过拉力和压力使补贴管发生永久塑性变形,从而达到密封套损井段、恢复油水井正常生产的目的【2】。
1.膨胀机理实体膨胀管的膨胀变形涉及复杂的金属变形机理及金属力学问题,目前较为常用的分析方法是有限元分析法,计算较为复杂,需用迭代法求解【3】。
膨胀时,在将要膨胀的管内下入膨胀机构,膨胀机构主要由心轴和膨胀锭构成,然后利用液力或机械力推动心轴沿套管轴线移动,使管子膨胀至塑性变形区域,在典型情况下,管子可以膨胀25%,但具体膨胀的幅度还要根据管子直径而定,现场应用中一般所需的膨胀量小于25%。
2技术特点膨胀管的优点:机械性能好,抗内压、外压及抗拉应力大,尤其抗内压的性能与膨胀前基本一致。
可膨胀实体管的缺点:膨胀性能差,最大膨胀率25%,膨胀力大,最高膨胀力为35MPa,选材要求高。
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。
膨胀管技术及在K井的应用1膨胀管技术简介膨胀管是一种由低碳钢经特殊加工而制成的套管,由于含碳量低,膨胀管比普通套管柔性好、可塑性强,可以通过机械或者液压的方法使管体发生永久塑性变形,从而满足钻井施工中的特殊需要。
膨胀管广泛应用于钻井、完井及修井等方面,在钻井方面主要用于弥补井身结构缺陷和封隔缩径、坍塌、井漏或高压层段。
膨胀管技术在处理复杂地层和压力体系方面有独特的优势,并可以增加套管层次,简化井身结构。
可膨胀套管技术,就是通过在井下将钻井管柱径向膨胀,使其内、外径扩大,实现使用同一尺寸的套管代替现行的多层套管,以提高应对多个复杂地层的封隔能力,提高作业成功率,降低钻井成本。
该项技术具有重要的意义:一是可以简便有效地解决复杂井段的井壁稳定问题;二是可以减少上部井眼的尺寸和套管层数,这样可以钻更深的直井和大位移井;三是可以修复老井被损坏的套管;四是可以大大降低钻井和完井成本。
2膨胀管在钻井作业中的应用在钻超深井或在海洋深水区作业以及需要钻穿高压地层、枯竭层或易塌、易漏地层时,在常规作业中往往采取下中间套管进行的方式,以确保施工安全。
但钻井越深,套管层数就越多,这样导致最终井眼减小,在有的情况下,还有可能导致不能按计划到达目的层。
而且,由于要求最初的井眼直径很大,增加了对钻机负荷、钻井设备及钻井液处理能力的要求。
采用膨胀管技术可以简化井身结构,减小套管层次,可避免这种情况的发生。
膨胀管技术可以为钻井过程中出现的复杂问题提供应急方案,尤其适用于钻进高压层、漏失层、泥页岩蠕动层、盐岩蠕动层。
能封隔膨胀性页岩层和漏失层,防止井眼缩径。
此技术还可以应用于多种类型的油井建井,能满足大位移井、侧钻井、水平井、多分支井以及小井眼井对井眼和套管尺寸的要求。
用于老井侧钻时,可降低重钻成本,使套管内径损失最小。
3膨胀管技术原理膨胀管是一种由低碳钢经特殊加工而制成的套管,根据其本体结构的不同可分为实体膨胀管和割缝膨胀管2种。
膨胀管套管补贴技术应用作者:王岷君张超群来源:《现代企业文化·理论版》2009年第01期摘要:随着老君庙油田开发时间的延长,大部分生产井的套管都存在损坏现象,并且损坏形式复杂多样,常规的套管修复技术在处理复杂地层时往往表现出施工周期长、投入成本大、修复成功率较低。
套管补贴技术的引进和应用,解决了上述难题,提高了修井效率。
文章对膨胀管套管补贴技术原理及现场应用进行了初步探讨。
关键词:膨胀管套管补贴技术;套损井修复;膨胀管规格中图分类号:X799.5文献标识码:A文章编号:1674-1145(2009)-02-0112-02随着老君庙油田开发时间延长,套损井逐年增多。
套管变形、破裂、错断等套坏类型复杂,另外,受注水开发影响,老君庙油田井下地质结构复杂多变,较多的坏套井都存在溢流量较大、大量吐砂、出红泥浆等现象,这些情况的存在,给我们封堵工作带来了很多困难。
有些套管损坏井,由于管外水泥返高较低,或套管管外水泥环损坏,造成套管漏失,常规挤水泥封堵效果较差;有些油水井上部套管损坏,如采取衬补措施则衬补段较长。
应用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,取得较好效果。
2008年9月,老君庙油田710井和H289井两口套损漏失井应用了该技术,一次成功率达100%,有效率100%。
膨胀管技术是上世纪九十年代产生并发展起来的一项新技术,是21世纪石油工业发展的核心技术之一。
膨胀管是一种由特殊材料制成、具有良好塑性的金属钢管,下入井内后可通过机械或液压的方法在直径方向膨胀10%~30%左右,以满足不同工艺的要求;同时,在冷做硬化效应下,管材强度和刚性得到提高,膨胀变形后的机械性能达到API标准J55钢级套管的同等水平。
一、膨胀管套管补贴技术原理膨胀管套管补贴是对套损井段进行整形或磨铣处理后,用油管将膨胀管管柱下至需要补贴修复段深度,在地面用高压泵向油管内打压,当膨胀管发射腔内压力达到一定数值后,膨胀锥推动油管与油管一起上行,当膨胀锥上行距离超过膨胀管柱长度时,油套连通。
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。
吐哈井下技术作业公司实习答辩论文论文题目:打通道技术与膨胀管补贴技术应用及分析姓名:陈飞宇单位: D12763队指导老师:石卫民职务:队长单位: D12763队(大修五队)完成日期:2008 年7月5日目录一、前言 (3)二、吐哈油田套损井统计 (3)1、吐哈套管损坏的主要类型 (3)2、吐哈油田套管损坏工程原因分析 (3)3、吐哈油田套管损坏地质原因分析 (3)4、吐哈油田套管损坏预防措施 (3)三、打通道技术与膨胀管补贴技术 (4)1、修复套损井的总体思路 (4)2、打通道技术的概念 (4)3、磨铣管柱结构 (4)4、施工参数的确定 (7)5、膨胀管补贴技术 (7)四、打通道技术与膨胀管补贴技术在红胡201井的运用及分析 (9)1、工艺流程图 (9)2、测井径、打印 (9)3、打通道 (9)4、膨胀管补贴 (10)五、推广应用前景 (12)六、几点认识 (13)七、实习总结 (13)八、谢词 (14)一、前 言吐哈油田投入开发以来,套损井越来越多,而且没有开展过修复试验。
截止2006年6月,已有301口井出现了程度不同的套损,达到油田开发总井数的近15.7% ,严重影响了油田生产,而且套损井在修井中仍在不断发现,急需进行套损井修复,其修复工作量很大。
此外,已进入的哈国市场、格鲁吉亚市场,也都有修套需求。
因此,无论从吐哈油田开发的需要,还是从企业在内外市场中的竞争及进一步的发展,都需要进行套损修复技术研究和配套。
二、吐哈油田套损井统计1、吐哈套管损坏的主要类型:套管损坏以变形为主,占套损井的75.5%,破裂占14.9%,错断占9.6%。
2、吐哈油田套管损坏工程原因分析:(1)、注入水浸入泥岩引发泥岩水化膨胀造成套管损坏;(2)、不合理的采油、注水工作制度造成套管损坏;(3)、在层间、区块之间注采不平衡致使非均质油层层间压差增大;(4)、固井、射孔质量不好加速套管的损坏。
3、吐哈油田套管损坏地质原因分析:由于地应力集中的作用,造成套管损坏,地应力集中的效应引起了地层的隆起和折皱,造成局部岩体的变形,结果使油水井套管被挤扁或拉伸后折断。