肖進東 蘇文紅

（中國石油吐哈油田分公司鄯善采油廠，新疆 鄯善8373868）

1 膨脹管套管補貼技術原理及技術應用分類

可膨脹套管是一種由特殊材料制成、具有良好塑性的金屬鋼管，膨脹管補貼技術是將可膨脹套管（鋼制套管）下到井下后，在井下通過液壓冷擠擴張的方法對損壞套管進行補貼，從而達到修補損壞套管的目的。

該項技術按照用途，可為兩大類：

（1）套管內補貼：套管加固、堵水及層系封堵；

(2)裸眼系統(tǒng)封堵：尾管懸掛、老井加深側鉆、膨脹式篩管防砂、水平井尾管懸掛、鉆井上的應用等。

2 油田套損現(xiàn)狀及套管補貼的技術適應性論證

2.1 套損井現(xiàn)狀

吐哈已開發(fā)油田套損井統(tǒng)計表

2.2 套管補貼的技術適應性論證

2.2.1 套管修復的技術難點及技術對策

(1)地層情況復雜，套管變形形式、變形量確定困難，采取多臂井徑儀測井法、鉛模打印等套管診斷技術進行分析；(2)套損井井下情況比較復雜，處理井筒方式（打通道等）施工難度大、風險高，針對地層出砂嚴重、水泥環(huán)固結破壞等情況，配套多類打通道管柱結構和各類磨銑專用工具；(3)套變井治理后通徑必然變小，后期增產措施實施困難，應用小直徑封隔器等工藝技術；（4）套損井治理方式選擇優(yōu)化難度大，力爭實現(xiàn)少投入多產出，優(yōu)選施工簡易及效益最大化目的技術措施。

2.2.2 套損井修復配套技術

（1）套管破損診斷技術；（2）井筒準備--打通道技術；（3）套損井修復配套技術。

2.3 膨脹管補貼的推廣適應性論證

2.3.1 油田套損井套損特點

以變形為主，中度變形、嚴重變形、破裂、錯斷井占套損井總數(shù)的總井數(shù)的22.6%，急需恢復注水、采油，維持注采平衡。套損井套損基本情況統(tǒng)計表

?

目前油田的套損特點，大規(guī)模的側鉆、加深尾管懸掛以及報廢的時機尚未成熟，維持帶病生產尚克能獲得一定程度的穩(wěn)產，所以，套管補貼時機比較成熟。

2.3.2 套損井治理基本技術路線及對策

(1)套損井段變形內徑＞Φ110mm，實施整形脹套方式實現(xiàn)通道修復；

(2)套損井段變形為Φ110mm＞內徑＞Φ95mm，采取先磨銑打通道，然后進行膨脹管補貼方式加固或進行小套管懸掛；

(3)通道＜95mm的套損井修復治理，先擠水泥固套，再磨銑打通道，最后進行膨脹管補貼加固或進行小套管懸掛；

(4)對于套管在淺層變形或外漏的井，采取取換套管或套管補貼措施進行套管修復。

3 膨脹管補貼結構及補貼工藝過程

3.1.1 工具結構——補貼工具有打壓接頭、連接油管、膨脹管、連接桿、膨脹頭、下絲堵組成。

3.1.2 膨脹管管柱安裝過程-地面連接好連接油管及膨脹管（多級膨脹管采用膨脹螺紋連接），將膨脹頭從底部接入（四口連接然后上號底部絲堵（下絲堵）

3.1.3 液壓膨脹補貼過程液-將膨脹管下入目的層為后，地面連接好打壓接頭，從油管打壓，液壓經(jīng)過油管-膨脹管-膨脹頭到達下絲堵后液壓作業(yè)在絲堵上，液壓上頂力作用在膨脹頭上，膨脹頭將膨脹管脹大并上行，從而將膨脹管補貼在套管上。

3.1.4 液壓膨脹補貼尺寸計算計算公式：D＝d＋2δ＋2x

式中：D：補貼段套管內徑 d：膨脹錐外徑 δ：膨脹管壁厚 x：密封環(huán)壓縮后厚度

3.1.5 液壓膨脹補貼技術指標

可用于 51/2 in、7 in、95/8 in 及非標套管修復（5 1/2 in膨脹管最大外徑116mm)，膨脹螺紋抗內壓≥45MPa；抗外壓≥15MPa；補貼加固長度已達到150.7m；懸掛力≥450KN；最大工作溫度≥350℃；

3.1.6 膨脹管補貼技術適用范圍用于長段腐蝕破漏套管和變形井套管的修復。

3.2 膨脹管補貼工藝設計

3.2.1 井眼準備

包括井筒檢查（通井、測井徑、打印）——脹套——固套--分級打通道（擴徑）——定徑刮銑器刮銑工序；

3.2.2 膨脹管補貼工藝過程

工具地面連接——下膨脹管管柱——打壓膨脹完成補貼——起出丟手管柱——膨脹管上端試壓——磨銑倒角——鉆底堵——通井（檢查通徑）；

3.2.3 膨脹管補貼過程

（1）初始脹管：對膨脹管打壓，當脹管壓力達到一定值時，懸重將明顯下降，標志著膨脹管下端與原套管內壁間已形成了一定的密封和懸掛，輕提鉆柱，幫助膨脹管完成下端的坐掛；

表3

表四

（2）連續(xù)脹管：采用邊打壓、邊上提鉆柱的方式脹管；

（3）結束脹管：脹管過程結束的瞬間，脹管壓力會在瞬間釋放。

4 應用情況及效果

4.1 應用情況

在鄯善丘陵油田共成功實施套管補貼5井次，施工成功率100%，均達到了設計要求。

表3 套管補貼井數(shù)據(jù)統(tǒng)計表

4.2 施工效果--典型井為XX6-131。

表四 XX6-131吸水剖面資料

5 認識及建議

(1)膨脹管補貼技術能滿足套損井通道修復后的補貼、封層要求，可適當擴大其使用范圍，如油井高壓水層的封堵。

(2)油田進行套損井補貼修復成功率較高，目前以滿足φ95mm通徑以上井進行治理，φ95mm通徑以下套損井治理和復雜井治理尚需探討；

(3)通過膨脹管補貼治理經(jīng)驗，針對油田純粹變形井(通徑>φ95mm)，若沒有其他特殊要求，工序可優(yōu)化為：通井（測井）落實通徑-找漏-分級打通道（φ110銑錐、φ118銑錐+銑柱）——通井——刮削——膨脹管補貼——銑倒角——試壓——鉆底賭，以簡單適用的工序完成套損井膨脹管補貼，節(jié)約成本。

(4)淘汰一部分與膨脹管補貼技術不適應的工藝及工具，防止出現(xiàn)二次事故（如滾壓整形器不適合套損段的整形，滾珠在破損段張開遇卡，損壞工具），并逐步開展補貼后的完井配套采油技術研究，以滿足油藏改造和分注、分采的技術要求；

(5)由于目前使用的膨脹管最大外徑為Φ116mm，對Φ121.36mm套管采用Φ116mm通井規(guī)通井，Φ124.26mm套管采用Φ118mm通井規(guī)通井，以提高膨脹管補貼的井筒適應性。

(6)為確保吐哈油田注水，對膨脹管試壓壓力確定為30MPa；套管試壓最高試30MPa。

(7)膨脹管下堵頭為正扣連接，可直接采取正扣鉆桿打壓膨脹、銑倒角和鉆堵頭施工，可減少用油管打壓后來回倒單根，縮短施工周期，可以提高施工效率和降低施工風險。

(8)已實施的5口膨脹管補貼井，雖然均取得成功，但井況相對簡單，對復雜套損井的治理（套管破裂漏、套管錯段井），工藝可行性等問題任然需要進行深入探討與論證。

(9)目前膨脹管使用存在問題：

a目前使用的膨脹管下鉆時沒有循環(huán)通道，下鉆過程中必須及時向油管內灌液，防止外內壓差過大造成膨脹管變形下不到位（抗外壓 15MPa）。

b下膨脹管之前保證井筒平穩(wěn)，若下鉆過程發(fā)生井噴，無法實現(xiàn)循環(huán)壓井，擠注法壓井時若壓力高于15MPa，膨脹管變形有可能下不到位也起不出來，造成井下事故。膨脹管在設計、配套上還需改進。

c分析封堵效果待觀察，膨脹管補貼后部分層位存在吸水，原因可能是：

膨脹管連接螺紋（絲扣）在膨脹后，存在裂紋或破裂，導致封堵不嚴；膨脹管密封膠筒強度低，耐壓差能力需要提高；井筒技術狀況。

[1]套管補貼工藝在復合直徑套管中的應用楊桂香 《化工之友》2006年第一期