膨胀管补贴套管技术在张海31―27L井中的应用
摘 要：随着油田开发后期的到来，套损井越来越多，是严重制约油田进一步提高采收率的主要原因之一。
而常规补贴套管技术施工工艺复杂、工序多、修复后井眼内径变化较大。
膨胀管补贴套管技术克服了以往套管补贴技术存在的不足，具有施工工艺简单、套管修复后永久密封且井眼尺寸变化小的特点，通过在张海31—27L井中的成功应用，取得了良好的效果。
毕业论文网 关键词：膨胀管套管补贴 引言 油水井井下套管损坏是目前老油田开发中日益突出的问题，不但给油水井作业带来难度，而且造成油藏注采井网不完善，部分井区或层系的控制储量损失，是制约油田开发进入中后期进一步提高采收率的主要因素之一。
20世纪80年代，壳牌公司最先对膨胀管技术进行了研究和应用【1】。
WeatherFord公司在膨胀管技术的管材、工具、工艺等方面也进行了大量开发和现场应用。
应用膨胀管技术为套管补贴修复提供新的方法和手段，克服了以往补贴技术存在的缺点，具有良好的应用前景。
一、膨胀管补贴套管技术 该技术就是将膨胀管管下到需要补贴的位置，以机械和液压结合的方法，由下往上或由上往下，通过拉力和压力使补贴管发生永久塑性变形，从而达到密封套损井段、恢复油水井正常生产的目的【2】。
1.膨胀机理 实体膨胀管的膨胀变形涉及复杂的金属变形机理及金属力学问题，目前较为常用的分析方法是有限元分析法，计算较为复杂，需用迭代法求解【3】。
膨胀时，在将要膨胀的管内下入膨胀机构，膨胀机构主要由心轴和膨胀锭构成，然后利用液力或机械力推动心轴沿套管轴线移动，使管子膨胀至塑性变形区域，在典型情况下，管子可以膨胀25%，但具体膨胀的幅度还要根据管子直径而定，现场应用中一般所需的膨胀量小于25%。
2技术特点 膨胀管的优点：机械性能好，抗内压、外压及抗拉应力大，尤其抗内压的性能与膨胀前基本一致。
可膨胀实体管的缺点：膨胀性能差，最大膨胀率25%，膨胀力大，最高膨胀力为35MPa，选材要求高。
二、施工步骤 1施工准备 根据地质数据，对该井套管下入深度、壁厚、变形段等数据进行详细核对及校深。
起出井内全部管柱及工具。
地面精确测量入井管串长度，以保证膨胀管下到位。
刮削完成后大排量洗井，去掉原套管内壁上的水泥残渣、毛刺、死油和硬蜡等物，以保证膨胀管补贴时有效贴合密封。
3通井、管柱试压 下通径规+球座（单流阀）+油管，通井至补贴井段，保证膨胀管管柱下入通畅。
4下膨胀管管柱 油管与插接矛连接并插入膨胀管内，使其与膨胀管内插接桶连接，所有连接保证连接可靠，打压不漏。
5打压胀管 连接高压管接头和软管，校核指重表，记录管柱悬重。
启动泵车，并将泵车的输出排量调定到20L/min，开始打压胀管。
当压力表读数达到某一峰值读数时开始胀管，当指重表读数低于原始记录40kN～50kN时上提管柱，使指重表指针回到原位置。
继续打压胀管，管柱上行当胀头从膨胀管内被提出，泵车压力明显下降，管柱上窜，胀管结束。
停泵泄压，拆除高压接头和管线，提出油管管柱。
三、现场应用 1张海31—27L井基本情况 张海31—27井测试时井深3407m，井深最大斜度9.38°，油补距13.53m，套补距14.18m。
井内套管244.5mm（内径224.4mm）下至2533.26m。
2张海31—27L井60臂井径成像测井 自然伽马、磁定位：自然伽马、磁定位资料在解释过程中，是用于深度校正的测井曲线，保证本次测井全部资料的深度对齐，并与完井资料深度一致。
60臂井径测井：有60个独立的井径臂，对应每个臂有一个独立的探头，将每个井径臂的变化情况全部传输到地面，可测量反映管柱内壁的六十条井径，地面处理后可成直观图像。
可提供套管腐蚀、变形及破损成像资料。
测井显示本井套管破损处：442.8—443.0m，最大半径：120.38mm，正常井径：112.62mm。
根据张海31—27井60臂井径成像测井解释对该井井段442.8m—443.0m进行套管补贴。
3膨胀管技术参数 膨胀管技术指标：膨胀管膨胀施工压力≤45MPa；修复后，补贴段通径为φ199mm；修复后补贴段密封压力不低于15MPa；修复后膨胀管机械性能达到J55钢级。
4施工过程 刮削、洗井和通井后，利用下带球座的通井管柱，投球试压45MPa，30min不降，合格。
利用油管下入补贴管，顺利下至补贴位置438.25—447.40m。
胀管时原悬重40kN，膨胀启动压力24MPa，胀管时行走压力在21—30MPa之间，大钩负荷在40kN之间。
补贴过程正常、顺利完成。
井筒整体试压15MPa，稳压30min压力不降。
下钻柱组合：φ193mm磨鞋+5″钻杆，历时5h钻通底堵。
钻通后上下划眼多次，并继续下放管柱至244.50×139.70悬挂器处。
四、结论及建议 1、膨胀管套管补贴技术操作简单方便，悬挂力度大，不易松动脱落，密封可靠，耐高温，与原井套管形成双层套管，提高了套管的强度，延长套管的使用寿命。
膨挤过程使得膨胀管轴向上缩短，因此要精确地考虑膨胀管的使用长度。
2、臂井径成像测井解释数据准确，为补贴施工成功提供技术依据。
3、现场成功应用表明，膨胀管技术用于补贴修复套管是完全可行的，而且是先进的、高效的，补贴后井眼内径变化很小，有利于后续生产措施的实施，应用前景广泛。
参考文献 [1]余金陵，周延军，王锡洲.膨胀管技术的应用研究初探[J].石油钻探技术，2002，30（5）：55—57. [2]赵金洲.实体膨胀管补贴技术研究新进展[J].石油钻采工艺，006，28（4）：17—19. 作者简介 麻惠杰，男，大港油田滩海开发公司产能建设部，助理工程师 基金项目：渤海湾盆地黄骅坳陷滩海开发技术示范工程（2011ZX05050）。