膨胀管补贴技术在滴西17高压气井中的应用

实体膨胀管修套技术是一种新型的套管修复技术,它补充了传统修套工艺中的不足,并具有通径大、强度高、补贴长度长等诸多优点,对套管损坏的治理具有较强的适应性。渐渐在很多油田的修井作业中得到应用,新疆油田克拉美丽气田滴西17井为了开发新层位需要对已开发层位和出水层位进行封堵,于是尝试在高压气井中使用膨胀管补贴技术,并取得了很好的效果,对油田开发增产节资,起到积极有效的作用。     

套损井大通径膨胀薄壁管补贴修复技术研究

采用低合金材料的薄壁补贴管进行套管补贴,能够获得比常规膨胀补贴更大的补贴通径。在提出薄壁管补贴材料选择要求的基础上,对补贴管结构进行了设计,采用ANSYS软件对补贴膨胀过程进行了力学分析。分析结果表明:薄壁补贴管的膨胀补贴过程符合金属材料塑性变形规律,在膨胀过程中补贴管会产生应力波动,应力值始终位于材料的屈服强度和抗拉极限之间,其最大应力为925.06 MPa,补贴管能够对套管进行修复而不发生断裂破坏。研究结果可为薄壁补贴管的现场应用提供参考。     

应用于套管补贴的膨胀管技术

针对常规补贴套管技术无法满足长井段、高井温的要求以及施工工艺复杂、工序多、修复后井眼内径变化较大的问题,提出了膨胀管补贴套管技术。介绍了该技术的技术原理、技术关键、施工方法。该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、套管修复后能产生永久性密封且井眼尺寸变化小等特点,具有广阔的推广应用前景。     

可膨胀套管技术概述

可膨胀套管技术是将为21世纪石油钻采行业起着关键性作用的技术之一。主要应用于封堵复杂层，尾管悬挂器、套管修复等多个领域，该技术的最终目的是实现使用同一尺寸的套管代替现行的多层套管，以提高对付多个复杂地层的能力，提高钻井作业效率，降低钻井成本。文中详细介绍了国内外可膨胀套管技术的发展情况。     

打通道技术及膨胀管补贴技术的现场应用

修复套损井是油田开发中后期大修工作的重要内容。套损井修复的难点主要是套管错断井的修复。采用膨胀管补贴技术可以解决此项难题,但前提是井眼及补贴井段的通道必须畅通。通过对套损井段进行打通道疏通井眼,可确保补贴管顺利下入补贴井段,完成套损井修复作业。     

ERW套管用作膨胀管简析

介绍了膨胀管膨胀后各项指标的变化情况,并对强度变化的原因进行了较为详细的分析;通过ERW焊管与无缝管相关质量标准的对比,分析了ERW焊管用作膨胀管所具有的优势,并指出,ERW焊管相对于无缝管具有较多优点,基于膨胀管技术对管材的要求,ERW套管用作膨胀管要优于无缝管。     

数值模拟法在膨胀套管修复套损井技术中的应用

为了分析膨胀套管在套损井修复过程中的应力、应变及残余应力情况,剖析膨胀过程中管材内部变化规律,利用ANSYS软件建立了膨胀套管在套损井修复应用中的有限元模型,优选模型的边界条件,进行模型的数值模拟分析.数值模拟结果直观地反映了管材膨胀过程中的应力一应变情况,结合实验室台架试验及现场施工,总结出可在制管、套管膨胀和后处理3个阶段采取有效措施消减残余应力;膨胀套管在高压液体作用下发生二次形变后.内径尺寸比膨胀锥的外径单边增加0.9～1.3 mm,据此修正了膨胀锥、膨胀套管和原套管尺寸间的经验公式.在华北油田京708井采用膨胀套管技术修复套损井,施工完成后,产油量增加,含水率降低,达到施工要求,表明膨胀套管补贴套损井技术的有限元数值模拟分析符合油田现场施工的需求.     

膨胀套管的弹塑性理论分析

分析认为，膨胀套管在膨胀过程中先进入弹性阶段，然后进入弹塑性阶段，最后进入塑性流动阶段。采用弹塑性分析方法，对膨胀套管膨胀过程中套管内壁的受力与变形进行了研究，模拟了其成形的过程，并建立了解析解，为膨胀套管膨胀操作过程中确定关键操作参数提供了理论支持。根据推导出的力学模型，计算出了外径107．9mm、钢级为J55的膨胀套管膨胀到直径139．7mm时膨胀芯头拉头处的轴向力为195．94kN。     

膨胀套管技术中膨胀工具的力学机理研究

以弹塑性力学为理论基础,计算机有限元模拟为研究手段,对膨胀工具结构进行了模拟分析,完成了对膨胀工具作用原理的研究和结构的优化设计。将模拟结果与国外的实际膨胀作业和国内的试验结果进行了对比,得出以下结论:①膨胀套管在膨胀时与摩擦力和膨胀锥角有关;②高接触应力不利于润滑,且膨胀头与膨胀套管内壁的接触面易发生粘接,造成管体损坏;③API标准中,N80钢级套管膨胀幅度为20%时,最佳膨胀锥角α可取9.8°。     

膨胀套管膨胀心头的结构设计

根据弹塑性有限元理论 ,建立了膨胀套管和膨胀心头的力学模型。采用单级和多级膨胀心头 ,在相同工况下对N80钢级 2 4 4 5mm套管膨胀至 2 98 5mm的过程进行计算机模拟 ,得出 2种膨胀心头膨胀后套管的等效应力、接触应力和轴向收缩量模拟曲线。定性和定量分析表明 ,相同工况下 ,采用单级膨胀心头比多级膨胀心头所需推动力小 ,且膨胀后的套管壁厚大 ,抗外挤性能好。     

膨胀套管膨胀力的理论计算

根据弹塑性的理论，推导了膨胀套管在弹性变形区和塑性变形区的周向应力和径向应力计算模型，确定了膨胀套管膨胀时在膨胀芯头与套管之间所需的最小接触载荷。对膨胀芯头的受力进行了分析，考虑了膨胀芯头几何参数和金属间摩擦系数等影响因素，建立了作用在膨胀芯头上膨胀套管所需膨胀力的计算方法，对相关参数对膨胀芯头拉力的影响进行了讨论，并用实验数据对理论计算结果进行了验证，结果表明，采用本文推导的计算模型所得到的芯头膨胀拉力的计算精度满足工程应用的需要。     

叠片式可膨胀套管扶正器设计

套管扶正器的作用是使套管在井眼内居中，保证固井时水泥浆均匀凝固在套管与井壁所形成的环形空间内，从而提高固井质量。传统的套管扶正器满足不了可膨胀套管的扶正要求。将套管扶正器环箍设计为可随膨胀管的膨胀而连续膨胀结构，成为叠片式可膨胀套管扶正器，解决了膨胀管在井眼内扶正居中的问题。     

等井径膨胀套管技术应急应用研究

等井径膨胀套管技术是石油天然气领域的一个重大突破,也是膨胀套管技术和井身结构的发展方向,文章介绍了一种等井径膨胀套管系统的原理和技术优势,阐述了等井径膨胀套管系统的关键结构。该系统可在钻井过程中作为应急措施封堵复杂地层,实现无内径损失钻进,不仅可作为补救措施,也可成为钻井设计中考虑的技术手段之一,从而优化和完善井身结构。该技术已在复杂井中进行应急应用,取得良好的技术效果,建议在我国加快该项技术的研发和提高应用水平。     

膨胀套管技术在侧钻井完井工程的应用研究

膨胀套管技术作为一种新兴技术越来越受到石油工程界的重视,采用该技术可以改善现有井身结构,增大完井井径,有利于后续钻井、采油及修井工程作业。介绍了膨胀套管技术的原理及其在侧钻井中应用的技术优势、关键技术和国产膨胀套管技术首次在裸眼井中的应用情况。     

膨胀套管螺纹连接技术研究

膨胀套管螺纹连接技术作为膨胀套管技术的关键核心技术之一,影响到膨胀套管发生膨胀后的连接
和密封效果,对其成功膨胀及作业具有至关重要的影响。在完成膨胀套管螺纹的基本结构和密封结构设计基础
上,对该膨胀螺纹进行有限元分析、室内膨胀、斜井膨胀及抗拉实验,完善优化膨胀套管螺纹结构,并在套管内和裸
眼井内实现现场应用。应用效果表明,所设计的膨胀套管螺纹在套管膨胀前后具有良好的密封性能和机械完整
性,能满足设计及现场应用要求。     

可膨胀套管技术发展及在吐哈油田的应用

可膨胀套管的原理是通过冷拔钢管达到井下需要的尺寸，利用坐放装置将膨胀套管下入井内后，在扩管锥的作用下，在井下通过冷加工将石油管材扩到所需要的尺寸。膨胀后，膨胀管的壁厚要减小2％～5％。其直径可以膨胀约20％，其长度缩短约8％，塑性变形极限不超过30％。温西10-39井的实践证明，膨胀管技术对解决套管补贴等方面的技术难题提供了新的方案。     

低合金膨胀管补贴工艺在文留油田的应用

中原文留油田深井油层出水或套管漏失时,以往通常采用大修悬挂4寸套管固井修复,但存在着作业周期长、费用高、固井质量差、内通径小等不足的问题.采用ZP- 08低合金新型膨胀管补贴工艺能够较好的解决此类难题.2009 - 2010年应用小修开展新型膨胀管补贴工艺进行堵水或堵漏10口井,成功率100%,补贴长度及深度大,耐压高...     

可膨胀管技术及其在石油工业中的应用

可膨胀管技术是石油工业领域发展十分快速的技术之一。该技术可用于多种类型油井建井、完井及固井作业,使用范围从陆地到浅海,甚至深海。可膨胀管可分为可膨胀割缝管和实体可膨胀管两大类。其中,可膨胀割缝管可用于可膨胀防砂管、裸眼井衬管、可膨胀完井衬管;实体可膨胀管可用于尾管悬挂器和应急套管。文章分别介绍了各种膨胀管的膨胀机理、优点及其应用。     

膨胀管补贴技术在青海油田的应用

随着青海油田油水井生产时间的延长,开发方案的不断调整和实施,很多生产井都出现了套管损坏的现象,并且损坏形式复杂多样。结合青海油田现场实际,采用膨胀管补贴工艺技术,有效解决了现场生产难题,同时缩短了修井时间,降低了生产成本。     

膨胀套管关键技术的分析

膨胀套管技术是一项节约井眼直径的钻井新技术,起源于美国Enventure公司,现已广泛应用于深水井、复杂地层井的钻井勘探和对套损井的修复再生产,取得了巨大的经济效益和社会效益,而我国对该技术的研究还处于理论探索阶段.文章通过对膨胀套管的关键技术进行分析,指出了研究思路和方法,促进了该技术在我国的推广应用.