套管補(bǔ)貼技術(shù)與應(yīng)用

段衛(wèi)東

摘要：膨脹管補(bǔ)貼套管技術(shù)是指將膨脹管下到需要修復(fù)的套漏井段，采用地面打壓、提拉的方法，使膨脹管膨脹，從而將膨脹管緊貼于套管，以達(dá)到修補(bǔ)套漏和封堵炮眼的目的。

關(guān)鍵詞：油水井 套管 補(bǔ)貼技術(shù) 補(bǔ)貼管

1 油田目前生產(chǎn)現(xiàn)狀

隨著油田開發(fā)的逐漸深入，大港油田的開發(fā)已進(jìn)入高含水期，堵水、堵漏的需求也越來越多，部分油水井由于腐蝕、井筒壓力變化、不規(guī)范的生產(chǎn)方式造成油層套管的穿孔或破損，套變井的數(shù)量在逐年增加，另外有部分油水井在投產(chǎn)不久就出現(xiàn)套管漏失的問題，采用下封隔器、化學(xué)堵漏等常規(guī)性堵漏、修補(bǔ)工藝都存在明顯不足，已不能滿足生產(chǎn)需要。

油田堵水技術(shù)是增加油田的可采儲(chǔ)量和提高油井產(chǎn)量的重要措施之一，我國(guó)最早使用水泥漿堵水。后來發(fā)展為油基水泥、活性稠油、樹脂聚合物。

60年代采用封隔器卡堵出水層和使用化學(xué)堵水劑封堵。70年代這項(xiàng)技術(shù)有了迅速發(fā)展，特別是水溶性聚合物在油田堵水中應(yīng)用以來，使化學(xué)堵水技術(shù)向前邁進(jìn)了一步。

近年來又出現(xiàn)了襯管補(bǔ)貼技術(shù)進(jìn)行堵水，與以上的技術(shù)相比，它具有很強(qiáng)的選擇性、準(zhǔn)確性、可靠性和井眼的暢通性。所以從修井的角度來講，這項(xiàng)技術(shù)更具有推廣性和實(shí)用性。

堵漏方式與分類：

封隔器堵漏：對(duì)油層以上套管漏失有一定作用，對(duì)淺層井套漏有良好的效果，但對(duì)于深井及油層內(nèi)的出水無效。由于受生產(chǎn)管柱蠕動(dòng)和工具承受能力的影響，也會(huì)使封隔器在使用一定的周期內(nèi)失效。化學(xué)堵漏：施工難度大，有郊期有一定局限，施工中必須連續(xù)施工，有一定風(fēng)險(xiǎn)。

套管補(bǔ)貼技術(shù)：

修復(fù)補(bǔ)貼適用的井況包括套管腐蝕孔洞、穿孔、破裂裂紋、破裂裂縫、螺紋失效、誤射孔補(bǔ)救等。這種井況下的補(bǔ)貼修復(fù)，修復(fù)效果明顯，成功率高，修復(fù)后井的利用率高。

2 膨脹管工作原理及技術(shù)特點(diǎn)

2.1 膨脹管工作原理 膨脹管補(bǔ)貼套管技術(shù)是指將鋼制套管下到井下需補(bǔ)貼的井段后，在地面用高壓泵向油管內(nèi)打壓，推動(dòng)膨脹錐向上運(yùn)動(dòng)，使膨脹管直徑擴(kuò)大，當(dāng)膨脹錐上行至膨脹管上端時(shí)，油套連通，泵壓下降，膨脹管完成整體膨脹，緊貼于套管，通過管外的密封件實(shí)現(xiàn)膨脹管與原井套管的密封和錨定，達(dá)到修補(bǔ)套漏和封堵炮眼的的目的。

2.2 膨脹管結(jié)構(gòu) 膨脹管管柱主要由下封頭、膨脹器、連接桿、膨脹管、密封環(huán)、油管、打壓接頭等部分組成（見圖1），其中膨脹器是由膨脹管尾和膨脹錐組成。

[d2][L][d1][L1][D1][D2]

圖1 膨脹管結(jié)構(gòu)示意圖

注：膨脹管尺寸依據(jù)套管尺寸的不同而不同。

2.3 膨脹管技術(shù)指標(biāo)

①可膨脹管膨脹施工壓力 ≤45Mpa；②修復(fù)后，補(bǔ)貼段通徑為φ103-φ108毫米；③修復(fù)后補(bǔ)貼段密封壓力≥15MPa；④修復(fù)后膨脹管機(jī)械性能達(dá)到J55鋼級(jí)。

2.4 膨脹管的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)

①膨脹管可滿足長(zhǎng)短井段的補(bǔ)貼需求， 連接簡(jiǎn)便。②通過金屬對(duì)金屬密封， 接觸面整合良好， 兩層套管間無縫隙。③膨脹管補(bǔ)貼套管， 對(duì)漏失部位進(jìn)行有效封堵的同時(shí)也加固了老井套管， 提高了套管的抗外擠強(qiáng)度。④膨脹管串兩端的密封橡膠件具有耐壓、耐高溫、耐腐蝕等特性， 可保證較長(zhǎng)的有效期限。

缺點(diǎn)：由于在套管中又加入一層套管，使原井徑尺寸縮小，影響了下入的油管及井下工具的尺寸，給沖砂、下完井管柱、打撈、鉆塞等施工帶來不便，比如油管過補(bǔ)貼井段時(shí)，接箍?jī)啥艘囉械菇?，以防卡阻?/p>

3 膨脹工具

膨脹工具最主要的是膨脹錐，目前膨脹錐主要分為固定式和變徑式兩種，膨脹錐在作業(yè)時(shí)將受到很大的界面壓力，因此在設(shè)計(jì)、制造膨脹錐的時(shí)候需要考慮機(jī)構(gòu)形式、材質(zhì)和潤(rùn)滑等問題，要求制造的膨脹錐具有足夠的強(qiáng)度、耐沖擊性、耐磨損、耐腐蝕等。補(bǔ)貼結(jié)束后用2 7/8″油管內(nèi)徑打撈矛（長(zhǎng)度大于1米）打撈底堵，完成施工。

4 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)例

井號(hào)：棗90-12井

基本情況：

井別：油井 人工井底：2812.43m 生產(chǎn)井段：2445.0-

2473.3m

漏失井段：1732.23m-17442.97m，1852.69m-1926.01

m，2427.60m-2443.70m。

補(bǔ)貼井段：1711.74-2444.75m

[名稱

表層套管

技術(shù)套管

油層套管][規(guī)范

339.7

139.7][鋼

級(jí)

J55

N80][壁厚

（mm）

9.65

7.72][抗內(nèi)壓

（MPa）

19.2

54.4][內(nèi)徑

（mm）

320.4

124.26][深度

（m）

245.81

2836.71][水泥返

深（m）

地面

1798]

措施前后對(duì)比如下：

[井號(hào)

棗90-12][工作制度

6.0/4.0][內(nèi)容

套管補(bǔ)貼][報(bào)開

8.04][措施前][液量

44.8][油量

2.15][含水

95.2][措施后][液量

10.1][油量

5.22][含水

48.3]

井號(hào)：女K58-60

基本情況：

井別：水井 人工井底：3047.12m 生產(chǎn)井段：2691.5

-2908.6m

漏失井段：670.51-673.54m、1896.85-1899.9m。

補(bǔ)貼井段：670.51-673.54m、1896.85-1899.9m。

女K58-60井套管數(shù)據(jù)表

[名稱

表層套管

油層套管][規(guī)范

339.7

139.7][鋼級(jí)

J55

N80][壁厚

（mm）

9.65

7.72][抗內(nèi)壓

（MPa）

19.2

54.4][內(nèi)徑

（mm）

320.4

124.26][外徑

（mm）

339.7

139.7][深度

（m）

243.27

3066.57][水泥返

深（m）

2147]

補(bǔ)貼完成示意圖（如圖2）

到目前為止，套管補(bǔ)貼已應(yīng)用10余井次，應(yīng)用效果良好，在生產(chǎn)措施越來越多、套管漏失越來越嚴(yán)重的今天，希望這項(xiàng)技術(shù)不斷創(chuàng)新與發(fā)展，更好的為油田建設(shè)服務(wù)。