套管补贴技术与应用
2015-06-02段卫东
段卫东
摘要：膨胀管补贴套管技术是指将膨胀管下到需要修复的套漏井段，采用地面打压、提拉的方法，使膨胀管膨胀，从而将膨胀管紧贴于套管，以达到修补套漏和封堵炮眼的目的。
关键词：油水井 套管 补贴技术 补贴管
1 油田目前生产现状
随着油田开发的逐渐深入，大港油田的开发已进入高含水期，堵水、堵漏的需求也越来越多，部分油水井由于腐蚀、井筒压力变化、不规范的生产方式造成油层套管的穿孔或破损，套变井的数量在逐年增加，另外有部分油水井在投产不久就出现套管漏失的问题，采用下封隔器、化学堵漏等常规性堵漏、修补工艺都存在明显不足，已不能满足生产需要。
油田堵水技术是增加油田的可采储量和提高油井产量的重要措施之一，我国最早使用水泥浆堵水。后来发展为油基水泥、活性稠油、树脂聚合物。
60年代采用封隔器卡堵出水层和使用化学堵水剂封堵。70年代这项技术有了迅速发展，特别是水溶性聚合物在油田堵水中应用以来，使化学堵水技术向前迈进了一步。
近年来又出现了衬管补贴技术进行堵水，与以上的技术相比，它具有很强的选择性、准确性、可靠性和井眼的畅通性。所以从修井的角度来讲，这项技术更具有推广性和实用性。
堵漏方式与分类：
封隔器堵漏：对油层以上套管漏失有一定作用，对浅层井套漏有良好的效果，但对于深井及油层内的出水无效。由于受生产管柱蠕动和工具承受能力的影响，也会使封隔器在使用一定的周期内失效。化学堵漏：施工难度大，有郊期有一定局限，施工中必须连续施工，有一定风险。
套管补贴技术：
修复补贴适用的井况包括套管腐蚀孔洞、穿孔、破裂裂纹、破裂裂缝、螺纹失效、误射孔补救等。这种井况下的补贴修复，修复效果明显，成功率高，修复后井的利用率高。
2 膨胀管工作原理及技术特点
2.1 膨胀管工作原理 膨胀管补贴套管技术是指将钢制套管下到井下需补贴的井段后，在地面用高压泵向油管内打压，推动膨胀锥向上运动，使膨胀管直径扩大，当膨胀锥上行至膨胀管上端时，油套连通，泵压下降，膨胀管完成整体膨胀，紧贴于套管，通过管外的密封件实现膨胀管与原井套管的密封和锚定，达到修补套漏和封堵炮眼的的目的。
2.2 膨胀管结构 膨胀管管柱主要由下封头、膨胀器、连接杆、膨胀管、密封环、油管、打压接头等部分组成（见图1），其中膨胀器是由膨胀管尾和膨胀锥组成。
图1 膨胀管结构示意图
注：膨胀管尺寸依据套管尺寸的不同而不同。
2.3 膨胀管技术指标
①可膨胀管膨胀施工压力 ≤45Mpa；②修复后，补贴段通径为φ103-φ108毫米；③修复后补贴段密封压力≥15MPa；④修复后膨胀管机械性能达到J55钢级。
2.4 膨胀管的优点与缺点
①膨胀管可满足长短井段的补贴需求， 连接简便。②通过金属对金属密封， 接触面整合良好， 两层套管间无缝隙。③膨胀管补贴套管， 对漏失部位进行有效封堵的同时也加固了老井套管， 提高了套管的抗外挤强度。④膨胀管串两端的密封橡胶件具有耐压、耐高温、耐腐蚀等特性， 可保证较长的有效期限。
缺点：由于在套管中又加入一层套管，使原井径尺寸缩小，影响了下入的油管及井下工具的尺寸，给冲砂、下完井管柱、打捞、钻塞等施工带来不便，比如油管过补贴井段时，接箍两端要车有倒角，以防卡阻。
3 膨胀工具
膨胀工具最主要的是膨胀锥，目前膨胀锥主要分为固定式和变径式两种，膨胀锥在作业时将受到很大的界面压力，因此在设计、制造膨胀锥的时候需要考虑机构形式、材质和润滑等问题，要求制造的膨胀锥具有足够的强度、耐冲击性、耐磨损、耐腐蚀等。补贴结束后用2 7/8″油管内径打捞矛（长度大于1米）打捞底堵，完成施工。
4 现场应用实例
井号：枣90-12井
基本情况：
井别：油井 人工井底：2812.43m 生产井段：2445.0-
2473.3m
漏失井段：1732.23m-17442.97m，1852.69m-1926.01
m，2427.60m-2443.70m。
补贴井段：1711.74-2444.75m
[名称
表层套管
技术套管
油层套管][规范
339.7
139.7][钢
级
J55
N80][壁厚
（mm）
9.65
7.72][抗内压
（MPa）
19.2
54.4][内径
（mm）
320.4
124.26][深度
（m）
245.81
2836.71][水泥返
深（m）
地面
1798]
措施前后对比如下：
[井号
枣90-12][工作制度
6.0/4.0][内容
套管补贴][报开
8.04][措施前][液量
44.8][油量
2.15][含水
95.2][措施后][液量
10.1][油量
5.22][含水
48.3]
井号：女K58-60
基本情况：
井别：水井 人工井底：3047.12m 生产井段：2691.5
-2908.6m
漏失井段：670.51-673.54m、1896.85-1899.9m。
补贴井段：670.51-673.54m、1896.85-1899.9m。
女K58-60井套管数据表
[名称
表层套管
油层套管][规范
339.7
139.7][钢级
J55
N80][壁厚
（mm）
9.65
7.72][抗内压
（MPa）
19.2
54.4][内径
（mm）
320.4
124.26][外径
（mm）
339.7
139.7][深度
（m）
243.27
3066.57][水泥返
深（m）
2147]
补贴完成示意图（如图2）
到目前为止，套管补贴已应用10余井次，应用效果良好，在生产措施越来越多、套管漏失越来越严重的今天，希望这项技术不断创新与发展，更好的为油田建设服务。
