金屬密封套管補(bǔ)貼技術(shù)在套漏井中應(yīng)用

摘要：套管補(bǔ)貼技術(shù)應(yīng)用規(guī)模逐年增加，對(duì)比分析幾種常見的套管補(bǔ)貼工藝，兩端加固式套管補(bǔ)貼工藝耐溫性、安全性、可靠性好的優(yōu)勢(shì)，在套漏井治理中得到廣乏應(yīng)用。

關(guān)鍵字：套管補(bǔ)貼;套漏;液壓

海外河油田已進(jìn)入中后期開發(fā)，受水泥返高、注氣隔熱差等原因，中淺層套管與地層水直接接觸，電化學(xué)腐蝕嚴(yán)重，套漏井逐年增加，嚴(yán)重制約了油田開發(fā)效果。套管補(bǔ)貼技術(shù)成功率高、成本低、修復(fù)周期短是最高效的修復(fù)手段。但是常規(guī)的套管補(bǔ)貼技術(shù)強(qiáng)度、耐溫性、安全性、可靠性不足，而兩端加固式套管補(bǔ)貼工藝克服了上述缺陷，在套漏井治理中得到大規(guī)模推廣。

一、套管補(bǔ)貼工藝原理

套管補(bǔ)貼是利用液壓或其它動(dòng)力將特殊結(jié)構(gòu)和材料的襯管兩端或整個(gè)襯管脹開以封堵破損套管的空洞或裂縫，以達(dá)到修復(fù)套管的目的。

二、各類技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)分析

1.波紋管補(bǔ)貼

將外壁涂有環(huán)氧樹脂粘合劑的薄壁波紋鋼管，通過擠脹工具使波紋管與套管內(nèi)壁產(chǎn)生過盈配合，牢固地粘貼在需要封堵的破損套管內(nèi)壁上，到達(dá)補(bǔ)貼目的。波紋管套管補(bǔ)貼技術(shù)由于波紋管的質(zhì)量、性能不穩(wěn)定，長(zhǎng)度受限且補(bǔ)貼后耐壓強(qiáng)度低，耐溫性能差已被淘汰。

2.爆炸式補(bǔ)貼

主要采用炸藥或火藥在爆炸時(shí)釋放的能量將補(bǔ)貼管脹大并牢固地襯貼到套管內(nèi)壁上而起到補(bǔ)貼作用。爆炸補(bǔ)貼由于難以控制，在實(shí)際中很少使用。

3.全膨脹式套管補(bǔ)貼工藝

用油管將兩端帶有硫化橡膠的實(shí)體膨脹管下至需要補(bǔ)貼修復(fù)的井段。在地面用高壓泵向油管內(nèi)打壓，膨脹管發(fā)射腔內(nèi)壓力達(dá)到一定數(shù)值后，膨脹錐（膨脹頭）推動(dòng)油管與油管一起上行，膨脹管發(fā)生塑性永久變形膨脹，當(dāng)膨脹錐上行距離超過膨脹管柱長(zhǎng)度時(shí)，油套連通，泵壓下降，膨脹管完成膨脹，且緊貼于基礎(chǔ)套管內(nèi)壁，硫化橡膠與套管有效密封，達(dá)到錨定、密封與修復(fù)要求。然后起出油管、鉆通膨脹管柱下絲堵，完成修復(fù)。其缺點(diǎn)是：

（1）工藝實(shí)施時(shí)的地面壓力比較高，最多可達(dá)到45MPa，安全風(fēng)險(xiǎn)大。

（2）采用橡膠或樹脂材料密封，耐溫性能不滿足稠油注汽及深井生產(chǎn)要求。

（3）施工時(shí)脹頭必須強(qiáng)行通過補(bǔ)貼管內(nèi)眼才能實(shí)現(xiàn)，原井套管的變形程度和水泥環(huán)的膠結(jié)程度都會(huì)影響工藝實(shí)施的安全性，甚至造成卡鉆。

（4）補(bǔ)貼管采用的是有一定延展性的金屬材料，其總體強(qiáng)度低于套管強(qiáng)度。

4.兩端金屬密封套管補(bǔ)貼工藝

該技術(shù)是利用動(dòng)力液缸產(chǎn)生的動(dòng)力驅(qū)使脹管器擠脹連接在補(bǔ)貼管兩端的密封器，使之脹大并貼緊在套管內(nèi)壁上。此時(shí)密封器的閉合螺紋密封帶緊緊地鑲嵌在套管內(nèi)壁上，形成密封和懸掛。當(dāng)?shù)孛姹脡哼_(dá)到15-18MPa壓力時(shí)，剪切銷釘剪斷，動(dòng)力工具提出，上下脹管器、補(bǔ)貼管、密封器形成補(bǔ)貼完井管柱。

（1）坐封壓力比較小，作業(yè)施工時(shí)的地面壓力只需15-18MPa，常規(guī)泵車即可施工，所以工藝的實(shí)施是比較安全的。

（2）工具坐封的原理簡(jiǎn)單，所以只要補(bǔ)貼管柱能下到井內(nèi)預(yù)定位置，工藝的安全性不會(huì)因?yàn)樘坠艿淖冃位蛩喹h(huán)的膠結(jié)程度而有所影響，工藝的成功率高。

（3）工藝的完井管柱和密封都是金屬的，其熱膨脹系數(shù)與原井套管是一致的，所以管柱基本不受溫度影響，即不受井深和注汽溫度的影響。

（4）補(bǔ)貼管使用的是特殊制作的高強(qiáng)度冷拔管，強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過套管本體。

三、補(bǔ)貼參數(shù)

原井套管尺寸 工具的最大外徑（mm） 補(bǔ)貼管的尺寸（DD/ID） 密封壓力（MPa） 貼補(bǔ)長(zhǎng)度（m）

四、套管補(bǔ)貼技術(shù)的適用井況

1. 套管破損井

① 套管腐蝕、注水、注汽、壓裂等造成的套管損壞;

② 套管本身質(zhì)量存在的破損缺陷;

③ 地層蠕動(dòng)造成的套管變形損壞。

2.封堵射孔段的井

油層封堵以往采用水泥封堵的方式，但由于地層虧空很大，效果不是很理想，另外也給油層造成了污染。利用套管補(bǔ)貼技術(shù)封堵射孔段調(diào)層是最可靠、最有效的技術(shù)。

五、應(yīng)用情況

1.施工步驟

⑴ 壓井，起出井內(nèi)所有采油工具;

⑵ 通井規(guī)通井;

⑶ 用K344封隔器找漏;

⑷ 用補(bǔ)貼用的長(zhǎng)模擬通井規(guī)通井;

⑸ 如通不過則用磨銑工具打通道;

⑹ 全井找漏或按要求找漏;

⑺ 補(bǔ)貼;

⑻ 試壓（驗(yàn)證補(bǔ)貼段）。

2.應(yīng)用效果評(píng)價(jià)

2020年海外河優(yōu)選淺層套漏井實(shí)施套管補(bǔ)貼技術(shù)，累計(jì)實(shí)施套管補(bǔ)貼2井次，累增油1085t，投入38.725萬元，油價(jià)按45美元/桶計(jì)算，創(chuàng)效199.975萬元。且經(jīng)過1輪高溫注汽后，補(bǔ)貼段依然有效。

六、結(jié)論

1液壓脹管式補(bǔ)貼技術(shù)耐溫耐壓性能好有效期長(zhǎng)，內(nèi)通徑大，是一項(xiàng)成熟的可靠的技術(shù)，尤其在稠油注汽井中應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯。

2.液壓脹管式補(bǔ)貼技術(shù)工藝簡(jiǎn)單、施工周期短、費(fèi)用低、對(duì)作業(yè)設(shè)備要求低， 已成為中淺層套漏井治理首選的修復(fù)工藝技術(shù)。

3.液壓脹管式補(bǔ)貼技術(shù)磨銑打撈難度小，中淺井深井失效后小修即可重新補(bǔ)貼恢復(fù)生產(chǎn)。

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作者簡(jiǎn)介：韓有祥（1983-），男，工程師，2007年本科畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)（華東）船舶與海洋工程專業(yè)，現(xiàn)從事井下作業(yè)管理工作。通訊聯(lián)系人：韓有祥，Email：hanyouxiang831011@163.com ，Tel：13700070886;郵寄地址：遼寧省盤錦市興隆臺(tái)區(qū)香稻路91號(hào)

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