膨脹管補(bǔ)貼技術(shù)

1、前前 言言 膨脹管分為割縫膨脹管和實體膨脹管。膨脹管分為割縫膨脹管和實體膨脹管。 割縫膨脹管主要用于封隔復(fù)雜層段、防砂。割縫膨脹管主要用于封隔復(fù)雜層段、防砂。 實體膨脹管主要用于修補(bǔ)套管和進(jìn)行多分支井、單一井徑實體膨脹管主要用于修補(bǔ)套管和進(jìn)行多分支井、單一井徑油井的完井等。油井的完井等。 膨脹管在堵漏、修復(fù)、防塌和防砂方面為鉆井和井下作業(yè)膨脹管在堵漏、修復(fù)、防塌和防砂方面為鉆井和井下作業(yè)提供了一種新的方法和手段提供了一種新的方法和手段, ,可使用膨脹管來減小上部井眼尺寸可使用膨脹管來減小上部井眼尺寸, ,以節(jié)省井口設(shè)備、鉆井液、循環(huán)時間、水泥、鉆頭等費(fèi)用以節(jié)省井口設(shè)備、鉆井液、循環(huán)時間、水泥、

2、鉆頭等費(fèi)用, , 有有較高的推廣價值。較高的推廣價值。 提 綱膨脹管補(bǔ)貼技術(shù)發(fā)展歷程膨脹管補(bǔ)貼技術(shù)發(fā)展歷程膨脹管補(bǔ)貼工藝技術(shù)原理膨脹管補(bǔ)貼工藝技術(shù)原理膨脹管補(bǔ)貼工藝施工程序膨脹管補(bǔ)貼工藝施工程序工工 藝藝 分分 析析 與與 認(rèn)認(rèn) 識識膨脹管補(bǔ)貼技術(shù)發(fā)展歷程膨脹管補(bǔ)貼技術(shù)發(fā)展歷程可膨脹套管技術(shù)是上世紀(jì)可膨脹套管技術(shù)是上世紀(jì)9090年代初由殼牌公司（年代初由殼牌公司（Royal Dutch ShellRoyal Dutch Shell）提出來的。提出來的。19931993年殼牌公司在挪威的海牙（年殼牌公司在挪威的海牙（HagueHague）完成了第一次概念性實驗：利）完成了第一次概念性實驗：利用一

3、種用于汽車防撞區(qū)的材料，套管之間采用焊接方式，實現(xiàn)了內(nèi)徑膨用一種用于汽車防撞區(qū)的材料，套管之間采用焊接方式，實現(xiàn)了內(nèi)徑膨脹率脹率22%24%22%24%。19981998年開始研究螺紋連接技術(shù)，于年開始研究螺紋連接技術(shù)，于9 9月完成了膨脹變形后管材性能仍然月完成了膨脹變形后管材性能仍然符合符合APIAPI標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范L-80L-80、K-55K-55、J-55J-55的材料膨脹實驗，為工業(yè)應(yīng)用做好的材料膨脹實驗，為工業(yè)應(yīng)用做好了準(zhǔn)備。了準(zhǔn)備。同年同年1212月，殼牌和哈里伯頓合作組建了環(huán)球工藝技術(shù)公司月，殼牌和哈里伯頓合作組建了環(huán)球工藝技術(shù)公司（EnventureEnventure) )

4、，專門從事可膨脹套管技術(shù)的商業(yè)運(yùn)作。，專門從事可膨脹套管技術(shù)的商業(yè)運(yùn)作。膨脹管補(bǔ)貼技術(shù)發(fā)展歷程膨脹管補(bǔ)貼技術(shù)發(fā)展歷程 19991999年年3 3月在美國德州的休斯頓進(jìn)行了模擬井下實驗。月在美國德州的休斯頓進(jìn)行了模擬井下實驗。 19991999年年1111月在月在ChevronChevron、USAUSA進(jìn)行了第一次現(xiàn)場應(yīng)用。目的是裸進(jìn)行了第一次現(xiàn)場應(yīng)用。目的是裸眼內(nèi)封堵漏層，脹管長度眼內(nèi)封堵漏層，脹管長度300300米，套管內(nèi)壁從米，套管內(nèi)壁從193.7mm(7193.7mm(75 5/ /8 8in)in)膨脹到膨脹到244.5mm(9244.5mm(95 5/ /8 8in)in)，膨脹率

5、達(dá)，膨脹率達(dá)26%26%。 到到20072007年年1212月月 EnventureEnventure共為全球共為全球7070家公司作業(yè)了家公司作業(yè)了636636口井，膨口井，膨脹套管總長超過脹套管總長超過205000205000英尺、膨脹螺紋接頭英尺、膨脹螺紋接頭75007500個，其中個，其中20072007年一年作業(yè)近年一年作業(yè)近100100口井?？诰?。 目前可進(jìn)行工業(yè)應(yīng)用。目前可進(jìn)行工業(yè)應(yīng)用。 膨脹管補(bǔ)貼技術(shù)發(fā)展歷程膨脹管補(bǔ)貼技術(shù)發(fā)展歷程國內(nèi)于國內(nèi)于19991999年開始觀注這項新技術(shù)及其應(yīng)用，在技術(shù)調(diào)研的同時，開展年開始觀注這項新技術(shù)及其應(yīng)用，在技術(shù)調(diào)研的同時，開展了技術(shù)預(yù)研工作。了

6、技術(shù)預(yù)研工作。20002000年完成了概念性實驗，即用一種年完成了概念性實驗，即用一種 219 2191212的管材實現(xiàn)了內(nèi)徑膨脹的管材實現(xiàn)了內(nèi)徑膨脹率率20%20%。利用有限元方法完成了膨脹機(jī)理分析。利用有限元方法完成了膨脹機(jī)理分析。研究確定了膨脹套管對材料性能、管徑與壁厚的基本要求。研究確定了膨脹套管對材料性能、管徑與壁厚的基本要求。通過對近十種樣管的篩選，優(yōu)選出二種管材，（通過對近十種樣管的篩選，優(yōu)選出二種管材，（00Cr19Ni1000Cr19Ni10和和20G20G）實）實現(xiàn)了預(yù)定的膨脹率，膨脹后管材機(jī)械性能接近現(xiàn)了預(yù)定的膨脹率，膨脹后管材機(jī)械性能接近N80N80套管水平，可進(jìn)行工套

7、管水平，可進(jìn)行工業(yè)應(yīng)用。業(yè)應(yīng)用。膨脹管補(bǔ)貼技術(shù)發(fā)展歷程膨脹管補(bǔ)貼技術(shù)發(fā)展歷程開發(fā)了膨脹變開發(fā)了膨脹變形后達(dá)到形后達(dá)到APIAPI標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)J55J55鋼級水平鋼級水平的膨脹管材，的膨脹管材，可用于可用于13 13 3/8”3/8”、9 9 5/8”5/8”、7”7”、5 5 ”套管系列。套管系列。20032003年在大慶年在大慶進(jìn)行了首次施進(jìn)行了首次施工。工。至目前據(jù)不完至目前據(jù)不完全統(tǒng)計，套管全統(tǒng)計，套管修復(fù)施工已達(dá)修復(fù)施工已達(dá)到到300300口井。口井。u 膨脹管補(bǔ)貼工藝技術(shù)原理膨脹管補(bǔ)貼工藝技術(shù)原理 膨脹管補(bǔ)貼工藝是一種機(jī)械膨脹裝置集合體膨脹管補(bǔ)貼工藝是一種機(jī)械膨脹裝置集合體, , 靠液體

8、壓靠液體壓力推進(jìn)力推進(jìn), , 下井的膨脹管管件通過膨脹錐體或心軸推進(jìn)產(chǎn)生冷下井的膨脹管管件通過膨脹錐體或心軸推進(jìn)產(chǎn)生冷拔一樣的塑性變形拔一樣的塑性變形, , 達(dá)到擴(kuò)大膨脹管管徑形成密封的目的。達(dá)到擴(kuò)大膨脹管管徑形成密封的目的。主要用于封堵漏失層和高壓水層、封隔破裂帶、修補(bǔ)損壞套主要用于封堵漏失層和高壓水層、封隔破裂帶、修補(bǔ)損壞套管和封堵已射孔套管。補(bǔ)貼長度不限管和封堵已射孔套管。補(bǔ)貼長度不限, , 可封堵連續(xù)補(bǔ)孔層位可封堵連續(xù)補(bǔ)孔層位, , 具有耐壓能力高、有效期長的特點(diǎn)。具有耐壓能力高、有效期長的特點(diǎn)。膨脹管補(bǔ)貼工藝技術(shù)原理膨脹管補(bǔ)貼工藝技術(shù)原理 一種由特殊材料制成、具有良好塑性一種由特殊材

9、料制成、具有良好塑性的金屬鋼管，的金屬鋼管，下入井內(nèi)后下入井內(nèi)后通過機(jī)械或液壓通過機(jī)械或液壓的方法在直徑方向膨脹的方法在直徑方向膨脹101030%30%左右，左右，以滿以滿足不同工藝的要求足不同工藝的要求; ; 同時，在冷做硬化效同時，在冷做硬化效應(yīng)下，管材強(qiáng)度和剛性得到提高，膨脹變應(yīng)下，管材強(qiáng)度和剛性得到提高，膨脹變形后的機(jī)械性能達(dá)到形后的機(jī)械性能達(dá)到APIAPI套管鋼級的同等水套管鋼級的同等水平。平。膨脹管補(bǔ)貼工藝技術(shù)原理膨脹管補(bǔ)貼工藝技術(shù)原理 當(dāng)金屬材料受到的應(yīng)力超過材料的屈服當(dāng)金屬材料受到的應(yīng)力超過材料的屈服極限應(yīng)力時極限應(yīng)力時, , 塑性變形開始塑性變形開始, , 應(yīng)力增大應(yīng)力增大,

10、 , 變變形不再隨應(yīng)力呈線性增加形不再隨應(yīng)力呈線性增加, , 解除應(yīng)力時材料解除應(yīng)力時材料保持變形后的形狀。達(dá)到強(qiáng)度極限應(yīng)力時保持變形后的形狀。達(dá)到強(qiáng)度極限應(yīng)力時, , 材料最終破壞。膨脹管基于金屬材料這一特材料最終破壞。膨脹管基于金屬材料這一特性性, , 選擇了一個膨脹區(qū)間選擇了一個膨脹區(qū)間, , 即膨脹管膨脹過即膨脹管膨脹過程中程中, , 使應(yīng)力始終保持在材料的屈服點(diǎn)以上使應(yīng)力始終保持在材料的屈服點(diǎn)以上合理的范圍合理的范圍, ,使其適度的膨脹使其適度的膨脹, ,避免材料的破避免材料的破壞壞, ,如圖如圖膨脹管補(bǔ)貼工藝技術(shù)原理膨脹管補(bǔ)貼工藝技術(shù)原理 膨脹管是一種由特殊材料制成的具膨脹管是一種

11、由特殊材料制成的具有良好塑性的金屬鋼管有良好塑性的金屬鋼管, , 膨脹管材料性膨脹管材料性能要求材料延伸率高能要求材料延伸率高, , 易于膨脹變形易于膨脹變形, , 變形后機(jī)械性能基本達(dá)到普通套管水平變形后機(jī)械性能基本達(dá)到普通套管水平, , 即膨脹變形后達(dá)到即膨脹變形后達(dá)到APIAPI標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)N80N80鋼級水平鋼級水平. .在井下通過機(jī)械或液壓的方法使膨脹管在井下通過機(jī)械或液壓的方法使膨脹管在直徑方向上膨脹在直徑方向上膨脹1030%1030%左右左右, , 同時同時, , 在冷做硬化效應(yīng)下提高自身剛性在冷做硬化效應(yīng)下提高自身剛性膨脹管補(bǔ)貼工藝技術(shù)原理膨脹管補(bǔ)貼工藝技術(shù)原理膨脹管補(bǔ)貼工藝技術(shù)原

12、理膨脹管補(bǔ)貼工藝技術(shù)原理 1.1.膨脹管材技術(shù)（包括管材化學(xué)成份、膨脹管材技術(shù)（包括管材化學(xué)成份、性能、熱處理狀態(tài)和尺寸公差性能、熱處理狀態(tài)和尺寸公差 控制標(biāo)準(zhǔn)）控制標(biāo)準(zhǔn)） 膨脹管材料性能要求材料延伸率高，膨脹管材料性能要求材料延伸率高，易于膨脹變形，膨脹變形后機(jī)械性能基本易于膨脹變形，膨脹變形后機(jī)械性能基本達(dá)到普通套管水平。達(dá)到普通套管水平。 2.2.膨脹管連接技術(shù)（膨脹螺紋技術(shù)）膨脹管連接技術(shù)（膨脹螺紋技術(shù)） 膨脹后的螺紋密封技術(shù)（等徑同步膨膨脹后的螺紋密封技術(shù)（等徑同步膨脹）脹）膨脹管補(bǔ)貼工藝技術(shù)原理膨脹管補(bǔ)貼工藝技術(shù)原理膨脹管補(bǔ)貼工藝管柱結(jié)構(gòu)分為內(nèi)外管柱膨脹管補(bǔ)貼工藝管柱結(jié)構(gòu)分為內(nèi)外管

13、柱, ,各部分組成如下各部分組成如下: :外管柱組成外管柱組成: :浮鞋總成浮鞋總成+ +漲頭漲頭+ +膨脹管膨脹管+ +懸掛器懸掛器內(nèi)管柱組成內(nèi)管柱組成: :對接器對接器( (卡瓦鎖緊卡瓦鎖緊)+)+張力桿張力桿( (或小管柱或小管柱)+)+扶正器扶正器+ + 安全接頭安全接頭+ +管柱至地面管柱至地面膨脹管補(bǔ)貼工藝技術(shù)原理膨脹管補(bǔ)貼工藝技術(shù)原理膨脹管補(bǔ)貼工藝技術(shù)原理膨脹管補(bǔ)貼工藝技術(shù)原理膨脹管補(bǔ)貼工藝技術(shù)原理膨脹管補(bǔ)貼工藝技術(shù)原理高壓流體送井管柱密封環(huán)膨脹管1膨脹管尾膨脹管2套管膨脹連接螺紋下接頭膨脹錐 對井筒處理后對井筒處理后, , 用管柱將膨脹管及其組件用管柱將膨脹管及其組件輸送到預(yù)定

14、位置后輸送到預(yù)定位置后, , 在地面用高壓泵正注工作在地面用高壓泵正注工作液通過油管、連接桿內(nèi)腔液通過油管、連接桿內(nèi)腔, , 穿過膨脹頭進(jìn)入膨穿過膨脹頭進(jìn)入膨脹管下部封閉空間脹管下部封閉空間, , 以液體傳遞壓強(qiáng)的特性以液體傳遞壓強(qiáng)的特性, , 迫使膨脹頭上行迫使膨脹頭上行, , 膨脹管被膨脹頭擴(kuò)徑膨脹緊膨脹管被膨脹頭擴(kuò)徑膨脹緊貼在套管壁上產(chǎn)生塑性變形貼在套管壁上產(chǎn)生塑性變形, , 在高壓上頂力的在高壓上頂力的作用下管柱負(fù)荷趨向降低作用下管柱負(fù)荷趨向降低, , 上提管柱到管柱懸上提管柱到管柱懸重重, , 持續(xù)打壓并上提管柱持續(xù)打壓并上提管柱, , 當(dāng)脹頭上行至膨脹當(dāng)脹頭上行至膨脹管上端時管上端

15、時, , 油套連通油套連通, , 泵壓下降泵壓下降, , 膨脹管完成膨脹管完成整體膨脹整體膨脹, , 緊貼于套管并錨定與密封。緊貼于套管并錨定與密封。膨脹管補(bǔ)貼工藝技術(shù)原理膨脹管補(bǔ)貼工藝技術(shù)原理133/8”95/8”7”5”膨脹管補(bǔ)貼工藝技術(shù)原理膨脹管補(bǔ)貼工藝技術(shù)原理7”可膨脹套管技術(shù)的最終目標(biāo)是實現(xiàn)使用同一尺寸套管代可膨脹套管技術(shù)的最終目標(biāo)是實現(xiàn)使用同一尺寸套管代替原來的多層套管成為可能。實現(xiàn)一種小尺寸套管鉆到替原來的多層套管成為可能。實現(xiàn)一種小尺寸套管鉆到底的目標(biāo)，使復(fù)雜的深井能較順利的鉆到目的層，最大底的目標(biāo)，使復(fù)雜的深井能較順利的鉆到目的層，最大限度降低鉆井工作量，預(yù)計可以使鉆井成本下

16、降限度降低鉆井工作量，預(yù)計可以使鉆井成本下降303050%50%?？膳蛎浱坠芗夹g(shù)應(yīng)用將使傳統(tǒng)的井身結(jié)構(gòu)發(fā)生重大變革，可膨脹套管技術(shù)應(yīng)用將使傳統(tǒng)的井身結(jié)構(gòu)發(fā)生重大變革，實現(xiàn)鉆更深的直井和更長的大位移井，更經(jīng)濟(jì)地到達(dá)儲實現(xiàn)鉆更深的直井和更長的大位移井，更經(jīng)濟(jì)地到達(dá)儲層。層。膨脹管補(bǔ)貼工藝技術(shù)原理膨脹管補(bǔ)貼工藝技術(shù)原理7” 可膨脹套管的優(yōu)點(diǎn)是可以封堵任意一個復(fù)雜地層，可膨脹套管的優(yōu)點(diǎn)是可以封堵任意一個復(fù)雜地層，可以從根本上解決多個復(fù)雜地層與有限套管程序的可以從根本上解決多個復(fù)雜地層與有限套管程序的矛盾，使復(fù)雜的深井能較順利的鉆到目的層，也從矛盾，使復(fù)雜的深井能較順利的鉆到目的層，也從根本上解決了大尺

17、寸井眼鉆速慢的問題。根本上解決了大尺寸井眼鉆速慢的問題。 可膨脹套管技術(shù)是勘探開發(fā)西部及東部深部油氣藏可膨脹套管技術(shù)是勘探開發(fā)西部及東部深部油氣藏急需的關(guān)鍵技術(shù)。急需的關(guān)鍵技術(shù)。膨脹管補(bǔ)貼工藝技術(shù)原理膨脹管補(bǔ)貼工藝技術(shù)原理切削量：切削量：230m230m3 3切削量：切削量：70m70m3 3泥漿泥漿/ /水泥量：水泥量：445m445m3 3泥漿泥漿/ /水泥量：水泥量：150m150m3 3使用的鉆機(jī)大使用的鉆機(jī)大使用的鉆機(jī)小使用的鉆機(jī)小133/8”95/8”7”5”7”使用可膨脹套管技術(shù)預(yù)計節(jié)約鉆井費(fèi)用在使用可膨脹套管技術(shù)預(yù)計節(jié)約鉆井費(fèi)用在50%50%以上。以上。膨脹管補(bǔ)貼施工程序膨脹管

18、補(bǔ)貼施工程序- -封堵和補(bǔ)貼套管封堵和補(bǔ)貼套管驗證套管的完整性及暢通情況驗證套管的完整性及暢通情況, 同時對管柱進(jìn)行試壓同時對管柱進(jìn)行試壓, 驗證油管的密驗證油管的密封性和完好程度封性和完好程度, 以滿足后續(xù)的高壓施工。以滿足后續(xù)的高壓施工。 通通 井井 刮削器刮削器, 對套管內(nèi)壁進(jìn)行清理對套管內(nèi)壁進(jìn)行清理, 并進(jìn)行熱水洗井并進(jìn)行熱水洗井, 以便更好的清理和以便更好的清理和清除套管內(nèi)的油污、硬蠟和鐵銹、垢、毛刺等清除套管內(nèi)的油污、硬蠟和鐵銹、垢、毛刺等, 保證膨脹管能順利下保證膨脹管能順利下到預(yù)定深度。到預(yù)定深度。 套管刮削套管刮削工具見下圖工具見下圖,用循環(huán)液作為驅(qū)動刮削片伸縮的媒介迫使刮削

19、片與套用循環(huán)液作為驅(qū)動刮削片伸縮的媒介迫使刮削片與套管充分接觸管充分接觸, 以更徹底的清除套管內(nèi)壁的毛刺、鐵銹和垢等以更徹底的清除套管內(nèi)壁的毛刺、鐵銹和垢等, 從而從而更有效的確保可膨脹管與套管的密封性。更有效的確保可膨脹管與套管的密封性。 定徑刮銑定徑刮銑膨脹管補(bǔ)貼施工程序膨脹管補(bǔ)貼施工程序- -封堵和補(bǔ)貼套管封堵和補(bǔ)貼套管依據(jù)需要封堵補(bǔ)貼層段長度依據(jù)需要封堵補(bǔ)貼層段長度, , 考慮一定考慮一定附加量確定膨脹管的長度附加量確定膨脹管的長度確定長度確定長度將最后一根膨脹管下入后坐于井口將最后一根膨脹管下入后坐于井口 坐井口坐井口將帶有導(dǎo)向式浮鞋總成及內(nèi)置膨脹頭將帶有導(dǎo)向式浮鞋總成及內(nèi)置膨脹頭+

20、 +膨膨脹管下入井內(nèi)脹管下入井內(nèi), , 依次接入一定量的膨脹依次接入一定量的膨脹管繼續(xù)下入管繼續(xù)下入下外管總成下外管總成連接膨脹螺紋連接膨脹螺紋下入膨脹管下入膨脹管膨脹管補(bǔ)貼施工程序膨脹管補(bǔ)貼施工程序- -封堵和補(bǔ)貼套管封堵和補(bǔ)貼套管依次下入連桿依次下入連桿(小直徑高強(qiáng)度油管或鉆桿小直徑高強(qiáng)度油管或鉆桿),下帶與膨脹頭相配下帶與膨脹頭相配的對接密封頭的對接密封頭下連接桿總成下連接桿總成 :加壓探試并依據(jù)連桿深度確定位置到達(dá)膨脹頭加壓探試并依據(jù)連桿深度確定位置到達(dá)膨脹頭探試膨脹頭探試膨脹頭 加壓對接膨脹頭加壓對接膨脹頭對接膨脹頭對接膨脹頭膨脹管補(bǔ)貼施工程序膨脹管補(bǔ)貼施工程序- -封堵和補(bǔ)貼套管封

21、堵和補(bǔ)貼套管調(diào)整連桿長度調(diào)整連桿長度裝配密封接頭裝配密封接頭, ,調(diào)整調(diào)節(jié)環(huán)與膨脹管適配調(diào)整調(diào)節(jié)環(huán)與膨脹管適配( (位置及緊密度位置及緊密度) )連接安全接頭連接安全接頭+校深定位短節(jié)校深定位短節(jié)連接送井管柱依次下入管柱至目的層附近連接送井管柱依次下入管柱至目的層附近中途遇阻可采取循環(huán)等方法解除中途遇阻可采取循環(huán)等方法解除, ,切不可大力上提切不可大力上提膨脹管補(bǔ)貼施工程序膨脹管補(bǔ)貼施工程序- -封堵和補(bǔ)貼套管封堵和補(bǔ)貼套管采用物理等測井方法校正深度位置采用物理等測井方法校正深度位置調(diào)整管柱調(diào)整管柱, , 使膨脹管位置對準(zhǔn)封堵補(bǔ)貼層段使膨脹管位置對準(zhǔn)封堵補(bǔ)貼層段正循環(huán)井液正循環(huán)井液,投球關(guān)閉膨

22、脹器底部接頭投球關(guān)閉膨脹器底部接頭當(dāng)膨脹管中間有接頭時當(dāng)膨脹管中間有接頭時, ,在打壓中間停留穩(wěn)壓觀察在打壓中間停留穩(wěn)壓觀察提出管柱提出管柱+ +安全接頭安全接頭+ +調(diào)節(jié)短節(jié)調(diào)節(jié)短節(jié)+ +連桿連桿+ +膨脹頭等管件膨脹頭等管件打壓并提管柱打壓并提管柱,脹管脹管,至泄壓懸重恢復(fù)正常至泄壓懸重恢復(fù)正常,即為膨脹結(jié)束即為膨脹結(jié)束膨脹管補(bǔ)貼施工程序膨脹管補(bǔ)貼施工程序- -封堵和補(bǔ)貼套管封堵和補(bǔ)貼套管 目的是檢驗可膨脹管連接之間的絲扣密封性以及與套管之目的是檢驗可膨脹管連接之間的絲扣密封性以及與套管之間的密封性間的密封性膨脹補(bǔ)貼管之間的絲扣連接密封性檢驗膨脹補(bǔ)貼管之間的絲扣連接密封性檢驗, ,可在實施

23、補(bǔ)貼時在脹頭上可在實施補(bǔ)貼時在脹頭上行到補(bǔ)貼管最上邊暫停行到補(bǔ)貼管最上邊暫停, ,穩(wěn)壓觀察進(jìn)行檢驗穩(wěn)壓觀察進(jìn)行檢驗膨脹補(bǔ)貼管與套管的密封直接井筒試壓驗證。對于上部有打開的層位膨脹補(bǔ)貼管與套管的密封直接井筒試壓驗證。對于上部有打開的層位, ,則使用封隔器試壓驗證則使用封隔器試壓驗證. .膨脹管補(bǔ)貼施工程序膨脹管補(bǔ)貼施工程序- -封堵和補(bǔ)貼套管封堵和補(bǔ)貼套管 目的是對膨脹管下堵接頭進(jìn)行磨銑去除，打通和修整井筒通道目的是對膨脹管下堵接頭進(jìn)行磨銑去除，打通和修整井筒通道為使補(bǔ)貼后膨脹管的上下端口平滑、規(guī)則，采用上下都有刃齒磨鞋為使補(bǔ)貼后膨脹管的上下端口平滑、規(guī)則，采用上下都有刃齒磨鞋進(jìn)行磨銑修口。進(jìn)行

24、磨銑修口。工工 藝藝 分分 析析 與與 認(rèn)認(rèn) 識識 1.1.膨脹管補(bǔ)貼是一項新穎的套管堵漏、封堵工藝技術(shù)。與其他補(bǔ)膨脹管補(bǔ)貼是一項新穎的套管堵漏、封堵工藝技術(shù)。與其他補(bǔ)貼工藝相比具有實現(xiàn)長段、整段密封貼工藝相比具有實現(xiàn)長段、整段密封, , 能保持較大的通徑能保持較大的通徑, , 同時具同時具備加固套管、防止出水段套變惡化加劇等優(yōu)點(diǎn)備加固套管、防止出水段套變惡化加劇等優(yōu)點(diǎn), , 施工工藝簡單施工工藝簡單, , 可可實現(xiàn)長井段封堵實現(xiàn)長井段封堵, , 實用性強(qiáng)實用性強(qiáng), , 在修復(fù)套管、堵漏、防塌和防砂方面在修復(fù)套管、堵漏、防塌和防砂方面提供了一種新的方法和手段。提供了一種新的方法和手段。 2.2

25、.井筒清理、處理是不可缺失的工作。膨脹管補(bǔ)貼施工要求井筒清理、處理是不可缺失的工作。膨脹管補(bǔ)貼施工要求井筒暢通井筒暢通, , 需進(jìn)行通井、熱洗、刮削、定徑刮銑等井筒前期處理需進(jìn)行通井、熱洗、刮削、定徑刮銑等井筒前期處理, , 為膨脹管順暢下入提供保證為膨脹管順暢下入提供保證, , 也為封堵后密封創(chuàng)造條件。也為封堵后密封創(chuàng)造條件。工工 藝藝 分分 析析 與與 認(rèn)認(rèn) 識識 3. 3.膨脹管之間絲扣密封是技術(shù)關(guān)鍵。長井段封堵需要接多根膨膨脹管之間絲扣密封是技術(shù)關(guān)鍵。長井段封堵需要接多根膨脹管脹管, , 關(guān)鍵是其絲扣之間的密封關(guān)鍵是其絲扣之間的密封, , 影響絲扣密封的因素有偏扣、未影響絲扣密封的因素

26、有偏扣、未上緊、下鉆過程中管柱旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致松扣等。此外上緊、下鉆過程中管柱旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致松扣等。此外, , 絲扣上的過緊會導(dǎo)絲扣上的過緊會導(dǎo)致膨脹管縮徑致膨脹管縮徑, , 致使膨脹器無法通過使施工失敗。致使膨脹器無法通過使施工失敗。 4.4.該項技術(shù)完善了華北油田套損井修復(fù)技術(shù)該項技術(shù)完善了華北油田套損井修復(fù)技術(shù), , 為華北油田套損為華北油田套損井綜合治理提供低成本、高修復(fù)率的實用技術(shù)。對提高油田套損井井綜合治理提供低成本、高修復(fù)率的實用技術(shù)。對提高油田套損井修復(fù)率和利用率有著積極的意義修復(fù)率和利用率有著積極的意義, , 也為油田后期開發(fā)提供了更加廣也為油田后期開發(fā)提供了更加廣泛的調(diào)整空間。泛的調(diào)整空

27、間。 膨脹管補(bǔ)貼施工應(yīng)用示例膨脹管補(bǔ)貼施工應(yīng)用示例(封堵和補(bǔ)貼套管封堵和補(bǔ)貼套管)京京708708井為京井為京1111斷塊斷塊套層系的高產(chǎn)套層系的高產(chǎn)井井, , 含水較高且產(chǎn)夜中含有大量粉含水較高且產(chǎn)夜中含有大量粉砂砂, , 遂懷疑套管損壞。根據(jù)區(qū)域資遂懷疑套管損壞。根據(jù)區(qū)域資料以及產(chǎn)液剖面資料分析料以及產(chǎn)液剖面資料分析, 236, 236為為主要出水層。因此要求用膨脹管技主要出水層。因此要求用膨脹管技術(shù)補(bǔ)貼堵水控砂術(shù)補(bǔ)貼堵水控砂, , 減少無效產(chǎn)水減少無效產(chǎn)水。 京京708井套管補(bǔ)貼堵水施工示例井套管補(bǔ)貼堵水施工示例膨脹管補(bǔ)貼施工應(yīng)用示例膨脹管補(bǔ)貼施工應(yīng)用示例(封堵和補(bǔ)貼套管封堵和補(bǔ)貼套管)

28、現(xiàn)場操作程序現(xiàn)場操作程序京京708井套管補(bǔ)貼堵水施工示例井套管補(bǔ)貼堵水施工示例1.起出井內(nèi)全部抽油桿柱和油管柱等起出井內(nèi)全部抽油桿柱和油管柱等2.下下D118mm通井規(guī)通井硬探并反沖砂到人工井底通井規(guī)通井硬探并反沖砂到人工井底3.下刮削器下刮削器GX-T140對套管進(jìn)行刮削熱洗，對對套管進(jìn)行刮削熱洗，對1530.66-1568.80m進(jìn)行反復(fù)多次刮削進(jìn)行反復(fù)多次刮削膨脹管補(bǔ)貼施工應(yīng)用示例膨脹管補(bǔ)貼施工應(yīng)用示例(封堵和補(bǔ)貼套管封堵和補(bǔ)貼套管)4.定徑刮銑定徑刮銑:下定徑刮銑器位于下定徑刮銑器位于1537.00m時，開泵循環(huán)，時，開泵循環(huán)，泵車排量達(dá)到泵車排量達(dá)到25m3/h，泵壓，泵壓5MPa，

29、穩(wěn)定，啟動轉(zhuǎn)盤，穩(wěn)定，啟動轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)速達(dá)到轉(zhuǎn)速達(dá)到16r/min，待定徑刮銑器刀片完全張開以后開，待定徑刮銑器刀片完全張開以后開始刮銑。緩慢下放鉆具，下放速度為始刮銑。緩慢下放鉆具，下放速度為0.5m/min，負(fù)荷，負(fù)荷在在00.5t，對井段，對井段1539-1563m內(nèi)壁進(jìn)行刮銑，每根重內(nèi)壁進(jìn)行刮銑，每根重復(fù)刮銑一次，返出有鐵屑。復(fù)刮銑一次，返出有鐵屑?，F(xiàn)場操作程序現(xiàn)場操作程序京京708井套管補(bǔ)貼堵水施工示例井套管補(bǔ)貼堵水施工示例5.下膨脹管柱：按要求的順序下入膨脹管下膨脹管柱：按要求的順序下入膨脹管3根根.(用安全用安全卡瓦和提升短節(jié)將其下入。其中膨脹脹頭預(yù)先置入最卡瓦和提升短節(jié)將其下入。其

30、中膨脹脹頭預(yù)先置入最下端的可膨脹管內(nèi)下端的可膨脹管內(nèi))膨脹管補(bǔ)貼施工應(yīng)用示例膨脹管補(bǔ)貼施工應(yīng)用示例(封堵和補(bǔ)貼套管封堵和補(bǔ)貼套管)現(xiàn)場操作程序現(xiàn)場操作程序京京708井套管補(bǔ)貼堵水施工示例井套管補(bǔ)貼堵水施工示例6.6.下連桿及油管下連桿及油管 結(jié)構(gòu)：脹頭連桿結(jié)構(gòu)：脹頭連桿+ +油管油管D73mm3D73mm3根根+4m+4m短節(jié)短節(jié)+ +油管下連接油管下連接桿桿7.7.加壓與脹頭對接，加壓與脹頭對接，8.8.試提驗證連接牢靠后下油管下管試提驗證連接牢靠后下油管下管, ,輸送可膨脹管到預(yù)輸送可膨脹管到預(yù)定位置定位置1560.725m1560.725m9.9.磁定位校深，調(diào)整數(shù)據(jù)，上提油管磁定位校深

31、，調(diào)整數(shù)據(jù)，上提油管0.925m0.925m，坐井口。，坐井口。膨脹管補(bǔ)貼施工應(yīng)用示例膨脹管補(bǔ)貼施工應(yīng)用示例(封堵和補(bǔ)貼套管封堵和補(bǔ)貼套管)現(xiàn)場操作程序現(xiàn)場操作程序京京708井套管補(bǔ)貼堵水施工示例井套管補(bǔ)貼堵水施工示例10.10.打壓膨脹打壓膨脹; ;將泵的溢流閥調(diào)至將泵的溢流閥調(diào)至50MPa50MPa。管線連接好。管線連接好后調(diào)節(jié)泵使其排量按后調(diào)節(jié)泵使其排量按10L/min10L/min進(jìn)行打壓脹管，泵壓進(jìn)行打壓脹管，泵壓40MPa40MPa，在脹管過程中，上提管柱保持懸重，每當(dāng)負(fù)，在脹管過程中，上提管柱保持懸重，每當(dāng)負(fù)荷降低荷降低4 45t5t就繼續(xù)上提管柱，泵壓穩(wěn)定在就繼續(xù)上提管柱，泵壓

32、穩(wěn)定在40MPa40MPa。如。如此操作，直到泵壓突然降為零，上提管柱負(fù)荷為油管此操作，直到泵壓突然降為零，上提管柱負(fù)荷為油管柱懸重，無卡阻現(xiàn)象，說明膨脹管補(bǔ)貼堵水施工進(jìn)行柱懸重，無卡阻現(xiàn)象，說明膨脹管補(bǔ)貼堵水施工進(jìn)行完畢完畢膨脹管補(bǔ)貼施工應(yīng)用示例膨脹管補(bǔ)貼施工應(yīng)用示例(封堵和補(bǔ)貼套管封堵和補(bǔ)貼套管)現(xiàn)場操作程序現(xiàn)場操作程序京京708井套管補(bǔ)貼堵水施工示例井套管補(bǔ)貼堵水施工示例11.打通和修整井筒通道打通和修整井筒通道 磨銑堵頭鉆具結(jié)構(gòu)：下六棱平底磨鞋磨銑堵頭鉆具結(jié)構(gòu)：下六棱平底磨鞋D104mm+D104mm+鉆桿鉆桿D60.3mmD60.3mm的的3 3根根+ +變扣變扣+D73mm+D73

33、mm鉆桿將磨鞋下到鉆桿將磨鞋下到1559.47m1559.47m，開泵循環(huán)洗井，開泵循環(huán)洗井30min30min，啟動轉(zhuǎn)盤進(jìn)行，啟動轉(zhuǎn)盤進(jìn)行磨銑，緩慢加鉆壓磨銑，緩慢加鉆壓10KN10KN，泵壓，泵壓0-4MPa0-4MPa，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速40r/min40r/min，排量在，排量在20m3/h20m3/h。當(dāng)鉆進(jìn)了。當(dāng)鉆進(jìn)了0.1m0.1m時負(fù)荷時負(fù)荷恢復(fù)到原懸重，緩慢下放鉆具無遇阻現(xiàn)象，上恢復(fù)到原懸重，緩慢下放鉆具無遇阻現(xiàn)象，上提無卡鉆現(xiàn)象。于是上提鉆具至磨洗段上部，提無卡鉆現(xiàn)象。于是上提鉆具至磨洗段上部，高速旋轉(zhuǎn)鉆具，緩慢下放在磨洗段進(jìn)行劃眼作高速旋轉(zhuǎn)鉆具，緩慢下放在磨洗段進(jìn)行劃眼作業(yè)一次。

34、旋轉(zhuǎn)業(yè)一次。旋轉(zhuǎn)10min10min，停泵起鉆。完成修口。，停泵起鉆。完成修口。膨脹管補(bǔ)貼施工應(yīng)用示例膨脹管補(bǔ)貼施工應(yīng)用示例(封堵和補(bǔ)貼套管封堵和補(bǔ)貼套管)效果評價效果評價京京708井套管補(bǔ)貼堵水施工示例井套管補(bǔ)貼堵水施工示例 京京708708井堵水前井堵水前, , 日產(chǎn)液日產(chǎn)液57.1t, 57.1t, 日產(chǎn)油日產(chǎn)油3.1t, 3.1t, 含水含水94.6%94.6%。實施膨脹管堵水后。實施膨脹管堵水后, , 為了對為了對比其效果比其效果, , 采用與之前相同的工作制度采用與之前相同的工作制度, , 現(xiàn)日現(xiàn)日均產(chǎn)液均產(chǎn)液46.7t, 46.7t, 產(chǎn)液量下降了產(chǎn)液量下降了10.4t, 10.

35、4t, 降低了降低了18.2%, 18.2%, 日均產(chǎn)油日均產(chǎn)油3.9t, 3.9t, 含水含水91.5%91.5%。含水降低。含水降低3.1%, 3.1%, 所以說。補(bǔ)貼后降低了液量所以說。補(bǔ)貼后降低了液量, , 而油量增而油量增加加, , 其效果明顯。其效果明顯。膨脹管補(bǔ)貼施工應(yīng)用示例膨脹管補(bǔ)貼施工應(yīng)用示例(封堵和補(bǔ)貼套管封堵和補(bǔ)貼套管)雁雁50-5井套管補(bǔ)貼固砂施工示例井套管補(bǔ)貼固砂施工示例雁雁50-550-5井油層套管井油層套管D139.7mmD139.7mm2686.33m, 2686.33m, 生產(chǎn)井段生產(chǎn)井段257125712632m52632m5層層20.1m, 20.1m,

36、由于出砂由于出砂無法生產(chǎn)無法生產(chǎn), , 關(guān)井至關(guān)井至20062006年年0404月。月。設(shè)計要求找出套管破損出砂位置設(shè)計要求找出套管破損出砂位置, , 據(jù)破損情況用膨脹管工藝封補(bǔ)破據(jù)破損情況用膨脹管工藝封補(bǔ)破損井段損井段, , 恢復(fù)生產(chǎn)。恢復(fù)生產(chǎn)。 雁雁50-5井套管補(bǔ)貼固砂施工示例井套管補(bǔ)貼固砂施工示例現(xiàn)場操作程序現(xiàn)場操作程序1.1.找套管破損位置找套管破損位置: :應(yīng)用應(yīng)用PTPT封隔器驗套找漏封隔器驗套找漏, , 找漏證實找漏證實1347.15m1347.15m1356.75m1356.75m處井段套管試壓不合格。在處井段套管試壓不合格。在1347.15m1347.15m1356.75m1356.75m處多次坐封打壓油套均連處多次坐封打壓油套均連通通, , 遂判斷此井段套管有縱向裂口遂判斷此井段套管有縱向裂口; ;漏失井段在漏失井段在1347.151347.151356.75m1356.75m。2.2.定徑刮銑定徑刮銑: :下入下入D1