金屬密封套管補貼技術在套漏井中應用

摘要：套管補貼技術應用規模逐年增加，對比分析幾種常見的套管補貼工藝，兩端加固式套管補貼工藝耐溫性、安全性、可靠性好的優勢，在套漏井治理中得到廣乏應用。

關鍵字：套管補貼;套漏;液壓

海外河油田已進入中后期開發，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，電化學腐蝕嚴重，套漏井逐年增加，嚴重制約了油田開發效果。套管補貼技術成功率高、成本低、修復周期短是最高效的修復手段。但是常規的套管補貼技術強度、耐溫性、安全性、可靠性不足，而兩端加固式套管補貼工藝克服了上述缺陷，在套漏井治理中得到大規模推廣。

一、套管補貼工藝原理

套管補貼是利用液壓或其它動力將特殊結構和材料的襯管兩端或整個襯管脹開以封堵破損套管的空洞或裂縫，以達到修復套管的目的。

二、各類技術的優缺點分析

1.波紋管補貼

將外壁涂有環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壁產生過盈配合，牢固地粘貼在需要封堵的破損套管內壁上，到達補貼目的。波紋管套管補貼技術由于波紋管的質量、性能不穩定，長度受限且補貼后耐壓強度低，耐溫性能差已被淘汰。

2.爆炸式補貼

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

3.全膨脹式套管補貼工藝

用油管將兩端帶有硫化橡膠的實體膨脹管下至需要補貼修復的井段。在地面用高壓泵向油管內打壓，膨脹管發射腔內壓力達到一定數值后，膨脹錐（膨脹頭）推動油管與油管一起上行，膨脹管發生塑性永久變形膨脹，當膨脹錐上行距離超過膨脹管柱長度時，油套連通，泵壓下降，膨脹管完成膨脹，且緊貼于基礎套管內壁，硫化橡膠與套管有效密封，達到錨定、密封與修復要求。然后起出油管、鉆通膨脹管柱下絲堵，完成修復。其缺點是：

（1）工藝實施時的地面壓力比較高，最多可達到45MPa，安全風險大。

（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要求。

（3）施工時脹頭必須強行通過補貼管內眼才能實現，原井套管的變形程度和水泥環的膠結程度都會影響工藝實施的安全性，甚至造成卡鉆。

（4）補貼管采用的是有一定延展性的金屬材料，其總體強度低于套管強度。

4.兩端金屬密封套管補貼工藝

該技術是利用動力液缸產生的動力驅使脹管器擠脹連接在補貼管兩端的密封器，使之脹大并貼緊在套管內壁上。此時密封器的閉合螺紋密封帶緊緊地鑲嵌在套管內壁上，形成密封和懸掛。當地面泵壓達到15-18MPa壓力時，剪切銷釘剪斷，動力工具提出，上下脹管器、補貼管、密封器形成補貼完井管柱。

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

（2）工具坐封的原理簡單，所以只要補貼管柱能下到井內預定位置，工藝的安全性不會因為套管的變形或水泥環的膠結程度而有所影響，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）補貼管使用的是特殊制作的高強度冷拔管，強度遠遠超過套管本體。

三、補貼參數

原井套管尺寸 工具的最大外徑（mm） 補貼管的尺寸（DD/ID） 密封壓力（MPa） 貼補長度（m）

四、套管補貼技術的適用井況

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 套管本身質量存在的破損缺陷;

③ 地層蠕動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。利用套管補貼技術封堵射孔段調層是最可靠、最有效的技術。

五、應用情況

1.施工步驟

⑴ 壓井，起出井內所有采油工具;

⑵ 通井規通井;

⑶ 用K344封隔器找漏;

⑷ 用補貼用的長模擬通井規通井;

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 補貼;

⑻ 試壓（驗證補貼段）。

2.應用效果評價

2020年海外河優選淺層套漏井實施套管補貼技術，累計實施套管補貼2井次，累增油1085t，投入38.725萬元，油價按45美元/桶計算，創效199.975萬元。且經過1輪高溫注汽后，補貼段依然有效。

六、結論

1液壓脹管式補貼技術耐溫耐壓性能好有效期長，內通徑大，是一項成熟的可靠的技術，尤其在稠油注汽井中應用優勢明顯。

2.液壓脹管式補貼技術工藝簡單、施工周期短、費用低、對作業設備要求低， 已成為中淺層套漏井治理首選的修復工藝技術。

3.液壓脹管式補貼技術磨銑打撈難度小，中淺井深井失效后小修即可重新補貼恢復生產。

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作者簡介：韓有祥（1983-），男，工程師，2007年本科畢業于中國石油大學（華東）船舶與海洋工程專業，現從事井下作業管理工作。通訊聯系人：韓有祥，Email：hanyouxiang831011@163.com ，Tel：13700070886;郵寄地址：遼寧省盤錦市興隆臺區香稻路91號

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