膨脹管套管補貼技術在錦州油田的應用

龐全書（遼河油田錦州采油廠，遼寧 盤錦 121209）

膨脹管技術是上世紀90 年代在美國首先發展起來的一項新技術，該技術可廣泛應用于鉆井、完井、采油和修井作業中，被認為是21 世紀石油鉆采行業的核心技術之一。可膨脹套(襯)管分為實體膨脹管和割縫膨脹管2種。實體膨脹管主要用于老井的套管修補、側鉆以及多種類型的油井建井，實現單一井徑油井的建井。割縫膨脹管主要用于封隔復雜層段、代替常規割縫襯管和防砂。

膨脹管修復套損井技術是指利用膨脹管的膨脹性能在井下對套管損壞處進行“補貼”和密封，以達到修復損壞套管的目的。它既適用于中淺層套管損壞，又適用于中深層套管損壞，周期相對較短。因施工工藝相對簡單、懸掛能力強、密封可靠、強度高、使用壽命長等特點，先后在錦州采油廠十多口井進行了損壞套管的修復，取得了很好的效果，其為油田修井作業提高了施工效率、降低了成本、縮短了施工的周期，而得到了廣泛應用。

1 膨脹管套管補貼技術

1.1 膨脹管套管補貼系統的組成

實體膨脹管補貼系統由懸掛膠筒（密封圈）、下堵頭、膨脹錐（脹頭）、發射室、可膨脹管、頂管、送入鉆具（下放管柱）組成，如圖1。膨脹管是一種含碳量低，可塑性強的ZP-06 型金屬鋼管。

目前錦州采油廠主要生產井套管規格為∮177.8mm和∮139.7 mm，目前開發的實體膨脹管補貼工藝管主要有：∮139 mm套管內使用∮114 mm實體膨脹管和∮177.8 mm套管內使用∮146 mm實體膨脹管2種。

1.2 膨脹管套管補貼系統的工作原理

膨脹管補貼原理是將膨脹管與在地面預先安裝好的膨脹器一起，下到設計井深后(欲補貼井段)，在地面向工作管柱內加液壓，使膨脹器內的膨脹盤片爆破，膨脹錐脫離浮鞋，依靠液壓力和鉆桿的提升力實現膨脹管膨脹。膨脹管懸掛器分別坐封于欲破漏井段或射孔井段的上、下的完好套管上，同時起到密封的作用，從而封隔破漏井段或射孔井段。

整個施工工藝包括井眼準備、通井、定徑刮管、脹管補貼、鉆下絲堵、試壓等步驟。

1.3 技術特點及應用范圍

膨脹管修復技術特點：工藝簡單，施工費用低；修復后可獲得較大的通徑；懸掛能力強，密封可靠，加固作用明顯；修復后不影響采油、增產改造等后續作業。

應用范圍：各類錯斷、破損、變形和腐蝕類套損修復；對已射孔井段的補貼封堵；鉆井過程中套管的磨損及磨穿的修復；完井過程中套管脫扣；高溫注氣井的套損修復。

2 應用實例

2.1 錦2-10-03井膨脹管補貼

修井原因：錦2-10-03井在955.15米，套管變形，影響油井正常生產，進行套管修復后下膨脹管恢復生產。

2.1.1 施工過程

A、打印核實955.15米，套縮Φ68mm×Φ122mm，由于套縮程度較大，先后下入Φ118mm 楔形脹管器、下Φ110mm 梨形脹管器、下Φ114mm銑錐、下Φ122mm銑錐修套至滿足下入Φ114mm膨脹管。

B、下Φ114mm膨脹補貼管×7.27m+膨脹錐至951.35m，膨脹補貼管外徑114mm，內徑96mm。

C、連接地面管線，地面管線試壓45MPa，穩壓10分鐘不降、不刺、不漏為合格。

D、開泵打壓至40MPa，膨脹管開始膨脹，當指重表顯示管柱重力下降時，上提管柱，保持顯示為工作管柱重力，直至完成膨脹過程。套管補貼成功，補貼井段：951.35m-958.62m，補貼后補貼管內徑Φ106mm。

E、空井筒試壓，P=15MPa，試壓30min，壓降≤0.2MPa，試壓合格。

F、下磨銑管柱。下入Φ100mm磨鞋磨銑至958.3m，進尺緩慢，起鉆，磨鞋損壞嚴重，后下入Φ95mm磨鞋，磨銑至958.62m，磨銑掉底部堵頭。

2.1.2 應用效果分析

錦2-10-03 井套損較嚴重，前期先后下入Φ118mm 楔形脹管器、下Φ110mm 梨形脹管器、下Φ114mm 銑錐、下Φ122mm 銑錐修套，為膨脹管順利下入創造了條件。該井經膨脹管補貼后（補貼井段：951.35m-958.62m，補貼后補貼管內徑Φ106mm），立即投產運行，后多次調查，工作壓力穩定，效果良好。

3 結語

（1）膨脹管加固技術原理可行，結構簡單，現場操作方便，加固后內通徑大（φ108-110mm、φ140-142mm）在之間，密封承壓大于15MPa，滿足了小直徑生產管柱分注分采的要求。

（2）膨脹管套管補貼技術通過冷擠擴張的方法使套管達到要求尺寸，從而達到修補損壞套管的目的。操作簡單方便，懸掛力度大，不易松動脫落，密封可靠。

（3）膨脹管套管補貼技術不僅可用于對錯斷井段的密封加固，還可用于常規方法無法封堵的射孔井段及由于破裂或絲扣不嚴造成的套管外漏井段的封堵，具有很好的推廣應用價值。

（4）膨脹管套管補貼技術是一項成本低、簡便適用的套損井修復工藝技術；對油田開發進入中后期，增產節資，將起到積極有效的作用。

[1]吳大康、王長寧、李前春.可膨脹管修復套損井技術研究與應用[J].石油機械，2007，35（8）.

[2]唐明、唐成磊、寧學濤、馬建忠.實體膨脹管技術在油田開發中的應用[J].鉆采工藝，2008，31（3）.