膨胀管套管补贴技术在锦州油田的应用

庞全书（辽河油田锦州采油厂，辽宁 盘锦 121209）

膨胀管技术是上世纪90 年代在美国首先发展起来的一项新技术，该技术可广泛应用于钻井、完井、采油和修井作业中，被认为是21 世纪石油钻采行业的核心技术之一。可膨胀套(衬)管分为实体膨胀管和割缝膨胀管2种。实体膨胀管主要用于老井的套管修补、侧钻以及多种类型的油井建井，实现单一井径油井的建井。割缝膨胀管主要用于封隔复杂层段、代替常规割缝衬管和防砂。

膨胀管修复套损井技术是指利用膨胀管的膨胀性能在井下对套管损坏处进行“补贴”和密封，以达到修复损坏套管的目的。它既适用于中浅层套管损坏，又适用于中深层套管损坏，周期相对较短。因施工工艺相对简单、悬挂能力强、密封可靠、强度高、使用寿命长等特点，先后在锦州采油厂十多口井进行了损坏套管的修复，取得了很好的效果，其为油田修井作业提高了施工效率、降低了成本、缩短了施工的周期，而得到了广泛应用。

1 膨胀管套管补贴技术

1.1 膨胀管套管补贴系统的组成

实体膨胀管补贴系统由悬挂胶筒（密封圈）、下堵头、膨胀锥（胀头）、发射室、可膨胀管、顶管、送入钻具（下放管柱）组成，如图1。膨胀管是一种含碳量低，可塑性强的ZP-06 型金属钢管。

目前锦州采油厂主要生产井套管规格为∮177.8mm和∮139.7 mm，目前开发的实体膨胀管补贴工艺管主要有：∮139 mm套管内使用∮114 mm实体膨胀管和∮177.8 mm套管内使用∮146 mm实体膨胀管2种。

1.2 膨胀管套管补贴系统的工作原理

膨胀管补贴原理是将膨胀管与在地面预先安装好的膨胀器一起，下到设计井深后(欲补贴井段)，在地面向工作管柱内加液压，使膨胀器内的膨胀盘片爆破，膨胀锥脱离浮鞋，依靠液压力和钻杆的提升力实现膨胀管膨胀。膨胀管悬挂器分别坐封于欲破漏井段或射孔井段的上、下的完好套管上，同时起到密封的作用，从而封隔破漏井段或射孔井段。

整个施工工艺包括井眼准备、通井、定径刮管、胀管补贴、钻下丝堵、试压等步骤。

1.3 技术特点及应用范围

膨胀管修复技术特点：工艺简单，施工费用低；修复后可获得较大的通径；悬挂能力强，密封可靠，加固作用明显；修复后不影响采油、增产改造等后续作业。

应用范围：各类错断、破损、变形和腐蚀类套损修复；对已射孔井段的补贴封堵；钻井过程中套管的磨损及磨穿的修复；完井过程中套管脱扣；高温注气井的套损修复。

2 应用实例

2.1 锦2-10-03井膨胀管补贴

修井原因：锦2-10-03井在955.15米，套管变形，影响油井正常生产，进行套管修复后下膨胀管恢复生产。

2.1.1 施工过程

A、打印核实955.15米，套缩Φ68mm×Φ122mm，由于套缩程度较大，先后下入Φ118mm 楔形胀管器、下Φ110mm 梨形胀管器、下Φ114mm铣锥、下Φ122mm铣锥修套至满足下入Φ114mm膨胀管。

B、下Φ114mm膨胀补贴管×7.27m+膨胀锥至951.35m，膨胀补贴管外径114mm，内径96mm。

C、连接地面管线，地面管线试压45MPa，稳压10分钟不降、不刺、不漏为合格。

D、开泵打压至40MPa，膨胀管开始膨胀，当指重表显示管柱重力下降时，上提管柱，保持显示为工作管柱重力，直至完成膨胀过程。套管补贴成功，补贴井段：951.35m-958.62m，补贴后补贴管内径Φ106mm。

E、空井筒试压，P=15MPa，试压30min，压降≤0.2MPa，试压合格。

F、下磨铣管柱。下入Φ100mm磨鞋磨铣至958.3m，进尺缓慢，起钻，磨鞋损坏严重，后下入Φ95mm磨鞋，磨铣至958.62m，磨铣掉底部堵头。

2.1.2 应用效果分析

锦2-10-03 井套损较严重，前期先后下入Φ118mm 楔形胀管器、下Φ110mm 梨形胀管器、下Φ114mm 铣锥、下Φ122mm 铣锥修套，为膨胀管顺利下入创造了条件。该井经膨胀管补贴后（补贴井段：951.35m-958.62m，补贴后补贴管内径Φ106mm），立即投产运行，后多次调查，工作压力稳定，效果良好。

3 结语

（1）膨胀管加固技术原理可行，结构简单，现场操作方便，加固后内通径大（φ108-110mm、φ140-142mm）在之间，密封承压大于15MPa，满足了小直径生产管柱分注分采的要求。

（2）膨胀管套管补贴技术通过冷挤扩张的方法使套管达到要求尺寸，从而达到修补损坏套管的目的。操作简单方便，悬挂力度大，不易松动脱落，密封可靠。

（3）膨胀管套管补贴技术不仅可用于对错断井段的密封加固，还可用于常规方法无法封堵的射孔井段及由于破裂或丝扣不严造成的套管外漏井段的封堵，具有很好的推广应用价值。

（4）膨胀管套管补贴技术是一项成本低、简便适用的套损井修复工艺技术；对油田开发进入中后期，增产节资，将起到积极有效的作用。

[1]吴大康、王长宁、李前春.可膨胀管修复套损井技术研究与应用[J].石油机械，2007，35（8）.

[2]唐明、唐成磊、宁学涛、马建忠.实体膨胀管技术在油田开发中的应用[J].钻采工艺，2008，31（3）.