金属密封套管补贴技术在套漏井中应用

摘要：套管补贴技术应用规模逐年增加，对比分析几种常见的套管补贴工艺，两端加固式套管补贴工艺耐温性、安全性、可靠性好的优势，在套漏井治理中得到广乏应用。

关键字：套管补贴;套漏;液压

海外河油田已进入中后期开发，受水泥返高、注气隔热差等原因，中浅层套管与地层水直接接触，电化学腐蚀严重，套漏井逐年增加，严重制约了油田开发效果。套管补贴技术成功率高、成本低、修复周期短是最高效的修复手段。但是常规的套管补贴技术强度、耐温性、安全性、可靠性不足，而两端加固式套管补贴工艺克服了上述缺陷，在套漏井治理中得到大规模推广。

一、套管补贴工艺原理

套管补贴是利用液压或其它动力将特殊结构和材料的衬管两端或整个衬管胀开以封堵破损套管的空洞或裂缝，以达到修复套管的目的。

二、各类技术的优缺点分析

1.波纹管补贴

将外壁涂有环氧树脂粘合剂的薄壁波纹钢管，通过挤胀工具使波纹管与套管内壁产生过盈配合，牢固地粘贴在需要封堵的破损套管内壁上，到达补贴目的。波纹管套管补贴技术由于波纹管的质量、性能不稳定，长度受限且补贴后耐压强度低，耐温性能差已被淘汰。

2.爆炸式补贴

主要采用炸药或火药在爆炸时释放的能量将补贴管胀大并牢固地衬贴到套管内壁上而起到补贴作用。爆炸补贴由于难以控制，在实际中很少使用。

3.全膨胀式套管补贴工艺

用油管将两端带有硫化橡胶的实体膨胀管下至需要补贴修复的井段。在地面用高压泵向油管内打压，膨胀管发射腔内压力达到一定数值后，膨胀锥（膨胀头）推动油管与油管一起上行，膨胀管发生塑性永久变形膨胀，当膨胀锥上行距离超过膨胀管柱长度时，油套连通，泵压下降，膨胀管完成膨胀，且紧贴于基础套管内壁，硫化橡胶与套管有效密封，达到锚定、密封与修复要求。然后起出油管、钻通膨胀管柱下丝堵，完成修复。其缺点是：

（1）工艺实施时的地面压力比较高，最多可达到45MPa，安全风险大。

（2）采用橡胶或树脂材料密封，耐温性能不满足稠油注汽及深井生产要求。

（3）施工时胀头必须强行通过补贴管内眼才能实现，原井套管的变形程度和水泥环的胶结程度都会影响工艺实施的安全性，甚至造成卡钻。

（4）补贴管采用的是有一定延展性的金属材料，其总体强度低于套管强度。

4.两端金属密封套管补贴工艺

该技术是利用动力液缸产生的动力驱使胀管器挤胀连接在补贴管两端的密封器，使之胀大并贴紧在套管内壁上。此时密封器的闭合螺纹密封带紧紧地镶嵌在套管内壁上，形成密封和悬挂。当地面泵压达到15-18MPa压力时，剪切销钉剪断，动力工具提出，上下胀管器、补贴管、密封器形成补贴完井管柱。

（1）坐封压力比较小，作业施工时的地面压力只需15-18MPa，常规泵车即可施工，所以工艺的实施是比较安全的。

（2）工具坐封的原理简单，所以只要补贴管柱能下到井内预定位置，工艺的安全性不会因为套管的变形或水泥环的胶结程度而有所影响，工艺的成功率高。

（3）工艺的完井管柱和密封都是金属的，其热膨胀系数与原井套管是一致的，所以管柱基本不受温度影响，即不受井深和注汽温度的影响。

（4）补贴管使用的是特殊制作的高强度冷拔管，强度远远超过套管本体。

三、補贴参数

原井套管尺寸 工具的最大外径（mm） 补贴管的尺寸（DD/ID） 密封压力（MPa） 贴补长度（m）

四、套管补贴技术的适用井况

1. 套管破损井

① 套管腐蚀、注水、注汽、压裂等造成的套管损坏;

② 套管本身质量存在的破损缺陷;

③ 地层蠕动造成的套管变形损坏。

2.封堵射孔段的井

油层封堵以往采用水泥封堵的方式，但由于地层亏空很大，效果不是很理想，另外也给油层造成了污染。利用套管补贴技术封堵射孔段调层是最可靠、最有效的技术。

五、应用情况

1.施工步骤

⑴ 压井，起出井内所有采油工具;

⑵ 通井规通井;

⑶ 用K344封隔器找漏;

⑷ 用补贴用的长模拟通井规通井;

⑸ 如通不过则用磨铣工具打通道;

⑹ 全井找漏或按要求找漏;

⑺ 补贴;

⑻ 试压（验证补贴段）。

2.应用效果评价

2020年海外河优选浅层套漏井实施套管补贴技术，累计实施套管补贴2井次，累增油1085t，投入38.725万元，油价按45美元/桶计算，创效199.975万元。且经过1轮高温注汽后，补贴段依然有效。

六、结论

1液压胀管式补贴技术耐温耐压性能好有效期长，内通径大，是一项成熟的可靠的技术，尤其在稠油注汽井中应用优势明显。

2.液压胀管式补贴技术工艺简单、施工周期短、费用低、对作业设备要求低， 已成为中浅层套漏井治理首选的修复工艺技术。

3.液压胀管式补贴技术磨铣打捞难度小，中浅井深井失效后小修即可重新补贴恢复生产。

参考文献：

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[2]王峰，张有天，杨法仁.套管补贴技术在稠油井的应用及效果[J].石油矿场机械，2010，39（11）：56-59.

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作者简介：韩有祥（1983-），男，工程师，2007年本科毕业于中国石油大学（华东）船舶与海洋工程专业，现从事井下作业管理工作。通讯联系人：韩有祥，Email：hanyouxiang831011@163.com ，Tel：13700070886;邮寄地址：辽宁省盘锦市兴隆台区香稻路91号

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