膨胀管套损井补贴技术(2010.06.).ppt

1、中国石油钻井工程技术研究院钻井机械所2010年6月，膨胀管套损井辅助技术、目录、一、膨胀管技术概要二、膨胀管修复套损井技术三、成功案例四、与威德福膨胀管系统的对比，膨胀管技术是1999年美国最先发展的新技术， “这是21世纪石油工业发展的核心膨胀管：用特殊材料制成，具有良好塑性的金属钢管，进井后用机械或液压的方法沿直径方向膨胀1030%左右，在满足不同工艺要求的同时，通过冷硬化效应，提高了管材的强度和刚度。 一、膨胀管技术概要，1 .膨胀管技术原理(1)，一、膨胀管技术概要，1 .膨胀管技术原理(2)，井眼尺寸：d D(22x )，式中： d :辅助段套管所有管材对膨胀管材的机械性能影响很大的

2、膨胀管压力工程应用主要不是追求膨胀管后的性能指标，一一、膨胀管技术原理(4)、锥角影响膨胀管力大小的表面经过特殊处理，一、膨胀管技术原理(4)、膨胀管重要技术膨胀锥压力室(发射器)的设置修改必须保证可靠的连接和密封。 膨胀管关键技术-压力室，1 .膨胀管技术原理(4)，一、膨胀管技术概要、膨胀管关键技术-膨胀螺钉连接技术，1 .膨胀管技术原理(4) 2.膨胀管技术的主要应用(1)，裸眼系统作为应急管即时处理钻井中的复杂井况，管系统修复损坏的管尾管悬挂系统取代了普通的尾管悬挂系统，取得了更大的通径和悬挂力，一、膨胀管技术概要、2、膨胀管技术的主要应用(2)、一、膨胀管技术概要、3、膨胀管技术在国

3、外的应用情况亿万奇公司，1990年初， Shell Technology Ventures公司在开始可行性研究的1993年，在挪威的海牙进行了第一次概念实验，1993-1998年开始对该技术进行深入的系统研究。 工作重点主要集中在管材和连接方式的研究上，1998年12月由Shell Technology Ventures公司和Halliburton Energy Services公司合资，专注于膨胀管技术的发展和商业化运营的合资公司en venture global technos 奇公司)于1999年3月22-29日，在美国德克萨斯州休斯顿进行了模拟井下实验，1999年11月在Chevron

4、、USA进行了首次现场应用试验，到2009年1月为止，在23个国家为200名用户成功地进行了1032次施工， 膨胀管全长达282公里3 .膨胀管技术在国外的应用情况威德福公司，2002年3月，可膨胀尾管悬挂系统首次在印尼使用，2002年7月，首次在美国加利福尼亚使用，获得了成功。 2004年8月MetalSkin套管修补系统首次在中国塔里木油田DH1-6-7井应用。 到目前为止，在多个国家和地区已经成功使用了1500次以上。一、膨胀管技术概述，4 .膨胀管技术的国内应用情况，2001年开始膨胀管技术的研究，2003年实际应用膨胀管进行套管辅助，2005年实现了膨胀管的螺纹紧固，目前工业化规模的

5、推进套管辅助技术400多口井长段膨胀管辅助的应用是斜井，高温井上一、膨胀管技术概述，(一)套管损害机理和形式，一、套管损害机理根据国内外油田开发的经验分析，可以分为引起套管损伤的因素多、复杂、总结为井身、地质、工程技术、腐蚀、永久冻结层解冻和再冻结等因素。 对于具体的油田和井，某些因素很可能是主导因素，其他是次要因素，是更多因素综合作用的结果。 2、套管损伤形式套管损伤的基本类型主要有变形、破裂、切错、腐蚀穿孔和密封性损伤等。 其中是变形、误断、腐蚀等常见的破损形态。 在实际的套损井中，以上的多个套损类型的综合表现较多。 二、膨胀管修复套损井技术，二、套损形式套变形、套变形是指套局部段产生较大

6、塑性变形也不断裂的一种破损形式，主要有椭圆变形、径向凹陷变形、缩径变形和弯曲变形四种形式。椭圆变形：套筒受到不均匀的外推压力，一部分段套筒多为椭圆形状。 凹陷变形：主要是由于某个方向的力的作用，套筒自身的某个局部的位置强度不足等的原因，套筒局部地凹陷。 缩径变形：在注采差压的长期作用下，套筒的某部分缩径，套筒横截面呈内凹椭圆形。 弯曲变形：套筒变形产生轴线偏移，伴有椭圆变形。 由于岩层通常相对滑动剪切套管，套管向水平方向弯曲，二是膨胀管修复套管损伤井的技术，套管的错切是最常见的套管损伤类型，包括非凹陷型和凹陷型两种。 非凹陷型套管误断：是泥岩、页岩在注水区域长期浸渍膨胀，发生岩体滑动，该速度超

7、过30mm时，套管被切断，发生横向偏移，套管发生横向偏移后，在上下各个方向上收缩。 崩塌型套管的误断：由于地层的滑动、地壳的升降等因素，导致套管的误断，地应力导致水泥环的脱落、岩壁的陷落、泥土、砂和脱落的水泥和岩壁的碎片、小碎片等在地层的压力的作用下从误断口流入井筒内并向上涌出2、套损伤形式-套错检查，2、膨胀管套损伤井修复技术，套腐蚀机理复杂，常见4种类型：电化学腐蚀、化学腐蚀、细菌腐蚀和氢脆化，以及最普遍的是电化学腐蚀。 另外，管材本身的品质缺陷会破坏管材，轻时会产生腐蚀坑，产生严重的腐蚀穿孔。 2、套管损伤形式-套管腐蚀，2、膨胀管修复套管损伤井技术、膨胀管修复套管损伤井技术是指利用膨胀

8、管的膨胀性能，在井下将套管损伤处密封为“补助金”，达到修复损伤套管的目的。 (2)技术介绍、适应范围：的各种误断、破损、变形和腐蚀类套损修复高温注气井套损修复孔洞部分补助金封堵钻井中套管磨损和磨损的修复。二、膨胀管修复套损井技术、常规套损井修复方法：波纹管辅助法衬管两端挤压法衬管两端铅封法爆炸辅助法套损井侧钻修复法膨胀管辅助技术的特点：技术简单、施工费用低，适用于多种套损型井的修复密封可靠的加固作用明显修复后，不影响采油、修井、增产改造等后续作业；二、膨胀管修复套损井技术、膨胀管规格尺寸；二、膨胀管修复套损井技术，膨胀后机械性能达到API标准J55或N80套同等钢级水平膨胀施工压力补贴抗外压可

9、达25MPa，由膨胀管性能残奥表、不同密封方式、二、膨胀管修复套损井技术、主要工具结构、膨胀管柱主要由膨胀管组件、膨胀锥组件、下底塞组件、拉杆组件组成。 膨胀锥组件、下底封闭组件、膨胀管组件、拉杆组件、施工工具主要由定径刮板、擦鞋、泵、高压线等组成，定径刮板、擦鞋、泵、高压线、二、膨胀管修复套施工技术，二、膨胀管修复套损井技术，施工技术，二、膨胀管修复套损井技术，二、膨胀管修复套损井技术，2007年10月29日开始辅助施工，期间由于检修井队工具不配套和封堵质量等原因造成工期延误，2222 情况1胜利油田王24井，采用1148膨胀管对鞘损段进行补助修复，全长96m，最大外径118.5mm，膨胀后

10、内径106mm，补助位置1718m1814m。 补助金方案，腐蚀遗漏。 泄漏原因，1761.01762.3m 1800.2m1800.8m，泄漏位置，137.7x7.72mm，应修复的套管规格，4906.11m，井深，1975.10.21。 补助金段下点1814m，上漏点，下漏点，三，成功例，情况1胜利油田王24井，三，成功例，2008年7月16日至2008年7月17日施工完成，试压21MPa，稳定化30分钟压力不足0.3MPa，达到805.6m816.0m套管段补助金方案、孔段水严重，不能正常生产。 泄漏原因，807.6m810.6m 809.0m814.0m，泄漏位置，139.77.72m

11、m，补充套管规格，1500m，井深，2006.10.24，钻孔完成日期。 上泄漏点，下泄漏点，案例2吉林油田农5-7井，三，成功案例2吉林油田农57井，三，成功案例，2009年1月24日12点开始施工，2009年1月25日凌晨补助金成功，目前该井已正常生产，日产，关于井的状况，补助金段、补贴方案，井深1408m的技术套管因钻头磨损伤，出现2m磨损段，磨损段上下约15m段有纵槽、泄漏原因、1393m1423m、泄漏位置、244.511.05mm、修补套管规格、49005mm 补助金段上点1390m，补助金段下点1427m，漏失段，案例3华北油田宁古8x井，三，成功案例补助金段741749m大庆X

12、4-1-330井2003年11月14日工作，采用1148膨胀管，补助金段964972m大庆X6-11-629井2006年7月14日采用1148膨胀管，补助段798819m华北采油四厂京补助段1542.6m 1560m，首次采用膨胀螺纹密封连接技术的华北采油五厂泽10-23X井2006年1月12日工作，1147膨胀管，补助段803m808m华北采油一厂雁50-5井2006年4月16日1147膨胀管补助金段13451358.5m华北采油四厂泉5117井2006年11月1日作业，1148膨胀管，补助金段20092021m，以下为部分施工井情况(大庆油田和华北油田)，辽河油田海19-22井2006年7

13、月20日作业， 1468膨胀补助金段1653.2m1643.6m和1622.81615.4m辽河曙光采油厂曙2-3-14井2006年11月21日工作，采用1148膨胀管，补助金段207215m辽河冷东采油厂冷43-50-556井(50-556井) 粘贴位置631.90640.30m辽河冷东采油厂冷43-40-550井(热采井)于2008年5月9日工作，采用1468mm的膨胀管，损伤位置1323.92m 1332.5m，辅助位置13211335m的吉林油田红75169井于2006年8 采用1148膨胀管，辅助段13841372m (连接跳闸管)吉林油田农286井(气井)于2007年9月21日工作

14、，采用1147mm膨胀管，辅助段493498m吉林油田吉528井，辅助段388.9 393.8m吉林油田黑59-12-4 2008 1147mm膨胀管，补助金段620626.7m，以下为部分施工井情况(吉林油田)，三、成功案例，胜利油田东胜采油厂昌322井采用1147补助金段869884.3m胜利油田东辛采油厂辛109-斜31井采用1148膨胀管，补助金段12641257m， 357350m胜利油田临床采油场临床7319井采用1148膨胀管，补助段1705.51692.1m胜利油田临床采油场IPP24井224补助段14261440m胜利油田孤岛采油场孤15N12井2006年12月3日作业，1148膨胀管， 补助金段12471264m胜利油田王24井2007年11月8日作业，1148膨胀管，补助金段17181814m，均采用膨胀管长度96.0米以下为部分施工井情况(胜利油田)，三、成功案例，威德福公司在可膨胀防砂筛管领域领先， 其膨胀管技术可分为三种