国外可膨胀套管技术的发展及应用

可膨胀套管技术是21世纪石油工程领域的新兴技术之一。该技术可用于多种类型的油井建井,大大降低钻井、完井的费用,还可以用于老井侧钻、套损井的修补,提高作业效率。近年来,该技术在国外发展较快,并成功地应用。介绍了可膨胀套管的原理和技术优势、国外可膨胀套管相关技术的发展及应用情况。     

独特的电缆传送套管漏失修补技术

新型电缆传送套管漏失修补技术 ,采用一种非金属可膨胀复合补贴套筒 ,它由热固树脂制成 ,内部用碳纤维进行了强化处理 ,外表面是一层弹性材料。施工中补贴套筒在井下膨胀紧贴在油管或套管内壁上 ,通过电缆加热树脂材料产生热聚合 ,从而形成一个坚硬的永久性补贴套筒 ,且这种补贴材料不会发生腐蚀。这种修补技术的优点是 :停井时间短、无需采取压井和防腐措施 ,修补后井径变化最小。     

液压式可膨胀金属套管内部补贴技术的开发

本文详细介绍了配置在挠性油管(CT)上可膨胀金属套管内部补贴技术的开发与应用。在7in套管中,应用套管内部补贴技术延长了油井的寿命,减少了修井次数。可膨胀金属套管补贴技术可应用于各种情况下的套管局部修补(如堵水、补漏及腐蚀管线的补贴)。这种补贴缩径最小,可保证未来修井通道的畅通,对油田生产或注水的影响也最小。     

无需钻机修补套管漏失的独特技术

在沙特阿拉伯的Ghawar油田 1口盐水注入井内采用了一项无需钻机修补套管漏失的独特技术 ,这也是在中东地区的首次应用。该修补方法采用电缆传输的非金属性的组合套筒 ,该套筒由弹性体和用纤维强化的可热固树脂组成。     

有扶正衬管的双层组合套管的研究

一般情况下,双层组合套管的抗外挤压力大于内、外层套管的抗外挤压力之和,其充要条件是环形空间完全被水泥封固,因此固井时必须提高顶替效率。套管偏心是影响顶替效率的关键因素。为此,提出在内层套管上用衬管来固定刚性旋流扶正器的双层组合套管的新结构,一是扶正器可保证套管同心;二是水泥浆成旋流状,可进一步提高顶替效率;三是衬管也有助于提高组合套管的抗挤毁能力。     

经济的套管衬里及修补

本文详细介绍了套管衬里及修补技术。此技术已通过室内和现场试验证明对封堵浅层套管泄漏有效。     

井下套管阀永久锁定工具的研制

为了解决井下套管阀出现故障后不能正常打开的问题,研制了井下套管阀永久锁定工具。该工具采用锁定块双台阶结构设计,可实现与套管阀锁定单元的精确配合。同时,在扶正块的配合下,锁定块可顺利装入套管内到达套管阀锁定单元,确保不会卡在套管接箍的窄槽内。双台阶结构的键槽配合结构紧凑,可确保实现精确锁定。室内及现场试验表明,该工具完全可打开套管阀并对其进行永久锁定,满足现场施工要求。     

过油管套修补工具

据PetroleumEngineer报道,法国Rennes公司研制出一种过油管套管修补工具,通过使柔性复合补片膨胀,实现对套管内表面的密封.由热固树脂制成的复合补片通过电缆下入井中,以现场聚合技术为基础,在管壁上构成坚硬且不可渗透的衬里层,密封不规则的表面,如带有射孔、裂缝或坑点的套管内表面.通过套管接箍定位器使修补工具准确定位后,将井液泵入膨胀元件中,然后进行热固.泵和加热器的电源由坐封工具提供.补片定位后,可将坐封工具收回.     

悬挂封隔技术在海外套管修复井中的应用

OTRA-6Z水平井完钻后,因177.8 mm套管于663~667 m处断脱,造成脱节处下部套管自由活动,井筒无法承压,前期采用多种措施均未修复成功,不能正常投产。悬空尾管双封隔器工艺是在套管破损段顶部使用双向悬挂器悬挂管串,在破损段的上下分别组合使用压缩式封隔器与水力扩张式封隔器进行封隔,从而达到修补套管破损段的目的。该工艺在OTRA-6Z井的成功施工经验,为相关套管修补方案的制定提供一定的参考和借鉴。     

崖城13—1井口平台隔水套管修补方法与应用

海洋平台生产井隔水套管位于海水飞溅区的部分由于常年冲刷,普遍出现了锈蚀,由于环境恶劣,修补施工难度大,对于很多油气田都是一个棘手的问题.根据在崖城13-1井口平台的实际作业,详细阐述了隔水套管的修补方法与装置,对海洋油气田的开发具有很好的参考价值.     

可膨胀管在石油工业中的应用

介绍了美国Enventure Global Technology LLC公司开发的4种不同的实体可膨胀衬管,可膨胀衬管在膨胀过程中衬管温度的提高仅比环境温度高7.22℃,不会影响衬管材质,用于套管低压补贴作业十分经济有效;裸眼井衬管通常约以6.1m/min的速度进行膨胀,在采用φ339.7 mm衬管情况下,推动膨胀锥体的压力约为12.6 MPa,整个系统设计的压力均低于35MPa;套管井衬管可有效地用来修补油井损坏套管,或用来对套管内壁进行加衬里处理,以及实施封堵工艺;可膨胀防砂筛管在遇到井眼直径需要增加或缩小时,其内置活塞会展开或收缩,所需的膨胀力靠其锥形球状体和活塞上的柔性旋转球产生。     

海上气井井下油套管泄漏检测与堵漏技术及其工程实践

海上气井井下油套管泄漏无法及时诊断将会引发环空带压,是海上油气生产安全的重要问题。针对井下油套管泄漏诱发的声波在井筒环境条件下的传播机理、泄漏信号远程探测方法、漏点准确定位方法和多源信息融合的泄漏状态评估方法研究,研发了海上气井井下油套管泄漏检测系统。新研发的油套管泄漏检测系统在东海某平台进行了2井次的井下油套管泄漏检测和堵漏工程实践,结果表明,该系统实现了在浅井段(160~180 m)10 m误差范围内对单漏点和双漏点的准确定位,可满足环空带压井治理的需要。本文研究结果可为井下油套管泄漏修补作业提供技术支持。     

套损井密封加固技术新进展

套损井密封加固技术是由修井作业初期简单的不密封式吊管加固和丢手加固发展而来,但对高难套损井修复成功率较低.进而发展的锚瓦式液压密封加固和燃爆焊接加固技术是两项较为成熟的密封加固技术,但也存在加固后内通径缩小幅度较大,无法分层开采,悬挂力小,密封不可靠等问题.结合油田在修井方面的最新研究成果,提出了膨胀管加固技术和错断井复合材料修补技术.膨胀管加固技术利用金属材料的塑变性,通过外力使管体膨胀,整体贴于套管内壁,实现锚定与密封,解决了密封不可靠、锚定力小、加圊后内通径缩小的问题,并可实现长井段加固;错断井复合材料修补技术将凝固后具有高强度,高韧性,耐高温的复合材料挤注到套管错断部位,形成与钢管性能相近的复合材料固化环,连接上下套管实现密封,有效地修补破损的水泥环,内通径大于118mm,能完全满足常规采油工具起下和分采分注的要求.实践证明,这两项技术有效地提高了油田高难套损井修复成功率和利用率.     

射孔对套管的损害及改进措施

套管是油井的躯干,井下套管的好坏直接影响油田开发。为了延长油井寿命,人们总是想尽一切办法保护井下套管。譬如,采用阴极保护和防腐缓蚀剂防止套管腐蚀,常采用时间推移办法对套管进行电磁测井、声波电视测井、垂直测井、多臂井径测井等一系列的检测工作,及时了解套管腐蚀、变形、破裂等损伤程度。另外,当发现套管损坏,还要采用修补措施加以挽救。总之,油井开发的实践证明,对油井套管的保护是至关重要的。为此,就射孔对套管的损害及改进措施谈点看法。     

水平井筛管完井提拉预应力工具的研制

为解决稠油热采水平井开发中套管串受热伸长的问题,研制出一种水平井筛管完井提拉预应力工具,采用水平井筛管上部固井段提拉预应力的完井方法,缓解套管损坏和井口抬升问题。室内和现场试验表明,提拉预应力工具可支撑套管完全离地,安全提拉力达100 t,提拉预应力工具可明显吃入地层,产生有效提拉力,满足水平井筛管完井作业要求。该工具填补了水平井提拉预应力工具的空白,具有推广应用价值。     

不同密度水泥石和微环尺寸情况下的套管波特征

利用声波变密度测井评价固井质量时,掌握不同情况下套管波的特征有助于套管波的分析和剔除,提高固井质量评价的精度。利用实轴积分法模拟分析了不同密度水泥石、不同微环尺寸情况下的套管波时域和频谱特征。结果表明:对于正常密度水泥石,第一、二界面完全胶结时,无套管波;第一界面存在不同尺寸微环时,套管波出现且套管波频率相同,但幅度差别不大。对于低密度水泥石,第一、二界面完全胶结时,出现较小幅度套管波,且水泥石密度越低,套管波幅度越大;第一界面存在不同尺寸微环时,套管波出现且各套管波频率相同,但幅度差别不大。对于同一套管,不同密度水泥石、不同微环尺寸情况下套管波具有相同的频率。      

井下修补新技术

法国布列塔尼公司研究出一种新型的井下修补技术，它可以封堵套管泄漏处（大修），也可以封堵炮眼（堵水）。其优；火是：耐压强度高河与钢铁的机械性能相比），操作简便（用电缆下入，长达25m的修补，可一次操作完成），修补后引起的直径变化很小（从而可使生产或作业中的井下工具顺利下入）。该修补系统是用热固树脂制成一根挠性的组合管子（包括热固树脂＼纤维和弹性体），用电缆下入井眼一定位置后，膨胀变硬，从而达到修补或封堵之目的。组合管内部是一个橡胶球胆（或挠性坐封工具），修补完成后收回。尘封工具随流经井下泵的井液胀大…     

中国石油天然气集团公司2009年自主创新重要产品系列介绍（之三·采油领域）：MR系列车装钻修机

车装钻修机是开采石油的专用修井设备,它是将绞车、井架、动力系统、控制系统以及有关辅助设备安装在专用越野底盘车上,可与钻台一起使用的特殊组合装置,具有起下和旋转功能,可以完成浅钻井作业和扩孔、修补套管、老井再钻、侧钻大修等作业;     

水力活塞式套管补贴工艺技术

水力活塞式套管补贴工艺技术,系以液体为传动媒介,靠专用补贴工具内部的活塞带动胀头动作,将特制的补贴波纹管补贴在待修套管内壁上,从而恢复油、水井的正常生产。补贴后套管内径只减小7毫米左右,能满足对油、水井实施增产(或增注)、层系调整等措施的要求,是一项适用的套管修补工艺技术。     

特殊接头套管性能评价方法探讨

介绍了中原油田评价特殊接头套管的方法、自制全尺寸套管试验装置的性能和ＴＭ接头套管试验的情况。结果表明，在现场对特殊接头套管主要使用性能进行评价试验，不仅是必要的而且是完全可能的。