大庆油田套损井打通道加固技术

介绍了大庆油田近几年在套损井打通道加固技术方面取得的技术进步，在磨铣打通道技术上主要对钻铣工具的结构进行了优化设计及合理及合金刀块的优选组合，提高了磨铣效率，缩短了施工周期；在爆炸打通道技术中设计了安全隔爆装置，提高了施工的安全性，使爆炸扩径技术得到完善；Φ106mm密封加固技术的研制成功，取代了Φ100mm密封加固技术，为套损井修复后的完井工艺提供有效的技术支持，提出了大庆油田目前在套损井打通道加固方面存在的难题，结合国外在套损井打通道加固方面技术的新发展，对现有技术的局限性进行了分析，提出了今后技术攻关的方向。     

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。     

套损套变井加固补贴工艺

针对目前套管加固补贴工艺存在的密封性差、工艺复杂、施工强度大等问题,研制了水力机械式加固补贴工具.该工具由液压机构、加固补贴机构和丢手机构3部分组成,密封结构中采用了倒齿结构,因而密封可靠.工具操作简单,补贴后内通径较大.试验表明补贴完成后套管耐压能力及锚定力均可满足现场应用条件.     

塔里木油田油水井套损规律及对策

基于对塔里木油田套损现状与规律的分析研究,认为造成油田油水井套损的因素主要有6个方面:①套管外存在塑性地层或高渗透地层;⑦井身结构不合理;⑦钻井设计水泥返高不够或固井质量不合格;④套管分级箍存在质量问题(主要是新井);⑤套管腐蚀、作业磨损以及特殊施工对套管造成损坏,使之抗外挤能力下降;⑥开发方式不合理.针对油田套损现状和分布规律,制定多学科协作的套损井综合"防"、"诊"、"治"对策,对于已发生套损的井,采取井下作业坐封打压、工程测井、静温梯度法3种技术综合找漏,找漏结果统计表明,1998-2009年,已有71口油水井发生套损,确认套损点87个.在精确定位套损部位后,择优选取挤水泥、下封隔器,下胀管补贴等措施补漏,对已发生套损的57口井实施了补漏,有46口井恢复了生产,有效率达80.70%.     

油水井套损检测技术分析与评价

套管由于受外力、化学腐蚀等因素的作用而引起套管变形、损坏、错断等,直接影响油田油气产量和注水效果及油水井的使用寿命。在对大庆油田的部分油水井套损类型、套损的原因进行了分类及分析后,对井温及同位素检测法、超声波成像检测法、电磁探伤法和多臂井径检测法进行了对比。阐述了套管检测方法的优选方案,对实际应用有一定的指导意义。     

套损井磨铣打通道防开窗技术研究

本文介绍套损井磨铣打通道防开窗技术。文中通过理论分析，确定合理钻压，并介绍复合钻具的设计和作业方法。     

可膨胀管修复套损井技术研究与应用

随着油田开发进入中、后期,套损井越来越多。目前采用的几种常规套管补贴技术已无法满足长井段修复的要求,针对施工工艺复杂、工序多、修复后井眼内径变化较大的问题,提出膨胀管套管补贴技术。介绍了膨胀管补贴原理及在W11-261井上进行套管补贴的应用情况。应用结果证明,该膨胀管补贴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。     

高温高压套损井膨胀管修复技术

针对高温热采、高压注水套损井膨胀管修复率低的问题,对膨胀管4项关键技术开展理论和实验研究,设计开发适用于高温高压工况的膨胀管修复工具。研制了胀后机械性能达到API N80套管钢级的膨胀管材、承载面角-9°的偏梯形膨胀连接螺纹、紫铜镶嵌焊接成型密封件以及碳化钨涂层的膨胀锥,并在此基础上试制了高温高压膨胀管补贴工具样机。室内实验表明:样机的膨胀压力为25~32 MPa、3轮次交变温度载荷耐压大于15 MPa、水密封耐压大于35 MPa,达到实验设计要求。辽河、吐哈油田45口井的现场试验表明:高温高压膨胀管修复技术适用于热采井、高压注水井的套损修复,套管补贴后验压15 MPa,保压30 min,压降小于0.2 MPa,一次施工成功率100%。修复后的油井增油明显,经济效益显著。     

实体膨胀管补贴技术在大港油田的应用

大港油田开发已步入中后期,由于地质运动和长期的注采导致套损井逐年增多,每年有大批腐蚀穿孔、渗漏、变形、错断的套损井需要修复,急需一种修复后补贴井段长、承压强度高的套管修复技术。阐述了实体膨胀管技术在大港油田套管修复中的使用概况、膨胀管性能、膨胀管补贴技术工艺,通过应用达到了长井段、较大内通径和补贴后具有较高承压能力的技术要求,对套损井的修复有较强的适应性,使大港油田在套损井修复方面多了一项新型手段。     

临南油田油水井套损分析及治理对策

临南油田日趋严重的套损状况,严重破坏了油田的注采平衡关系,制约着油田注采结构的进一步调整,造成大批治理资金被迫投入,成为影响油田开发效果的反面典型.分析了临南油田油水井套管弯曲、缩径、错断、破裂、穿孔及渗漏六种主要类型,介绍了套管损坏在开发时间、生产区块、井别、构造位置及井深剖面上的分布规律,论述了套管腐蚀穿孔和变形损坏的主要作用机理,提出了"预防为主,防治结合"的总方针,并提出了"套损井治理必须优选经济、有效、合理的惨井方案,确保治理工艺的合理优化组合,以实现经济效益的最佳化"的方案,总结了近年来临南油田在预防和治理套损井方面的主要对策及措施,为今后临南油田的高效益开发提出了宝贵建议,值得其他油田借鉴.     

膨胀管补贴工艺在江苏油田的应用

随着油水井生产的时间延长,开发方案的不断调整和实施,由于地层地应力的变化、油水井作业及其他施工的影响,油、气、水井套管技术状况越来越差,结合江苏油田现场实际,分析套管损坏原因,采用膨胀管补贴工艺技术,有效地解决了现场生产难题,同时缩短修井时间,降低生产成本。     

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。     

江苏油田油水井套损机理与对策分析

针对JS油田套管状况逐渐变差,套损井数量呈上升趋势的现状,综合分析了JS油田油水井套损机理;针对JS油田油水井套管现状阐述油水井套管综合保护的措施,并对JS油田套损井修复技术进行了分析及实践,提高了油水井利用率,取得了明显的经济效益和社会效益。同时针对油田开发中后期套损井综合治理提出一些有建设性建议。     

套损井多次补贴用可变径膨胀锥设计与性能分析

针对套损井已补贴段下方无法进行多次补贴的问题,设计了一种可变径膨胀锥,以实现膨胀工具小直径入井、大直径膨胀,从而达到对套损井多次补贴的目的。在设计可变径膨胀锥结构的基础上,建立了膨胀锥闭合过程中的力学计算模型和运动计算模型,得到了膨胀力与推力、楔形角、摩擦系数的函数关系及推力与约束力、摩擦系数的函数关系。计算结果表明,可变径膨胀锥的膨胀力是推力的1.53倍,端面摩擦系数由0.1增大至0.4过程中推力增大8.8 kN,由0.5增大至0.8过程中推力增大19.0 kN,膨胀锥最大应力454 MPa。样机室内试验结果表明,该工具结构设计合理,启动压力3~5 MPa,完全闭合压力52 MPa,膨胀锥最大外径由188.0 mm增大至220.0 mm,与常规膨胀锥尺寸相同,膨胀率达17.02%。研究结果表明,可变径膨胀锥的膨胀力随推力增大而线性增大,能够实现膨胀工具小直径入井、大直径膨胀,进一步降低闭合压力后具有广阔的应用前景。      

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.     

油水井套损原因、检测方法及修复措施

系统分析了套管损坏的原因，介绍了国内外几种较先进的套损检测方法，提出了预防套管损坏的几项措施，并提供了几种常用的修复工艺，对油田因地制宜地采取套管修复措施，恢复套损井的正常生产具有一定的借鉴意义。     

实体膨胀管补贴技术在冀东油田的应用

膨胀管补贴技术修复套管具有强度高,内通径大的优点,已在国内各大油田常规开发的套损井修复、封堵出水层、封堵射孔段等方面得到了广泛应用。但由于冀东油田复杂的地质条件使得油水井井斜大、出砂严重,先后实施膨胀管补贴施工的4口井均未取得成功。通过对这4口补贴未成功井进行分析,开展了膨胀管补贴技术在出砂斜井中的应用研究,并在高尚堡高308-4井进行现场应用取得了首次成功,为该技术在冀东油田的进一步推广提供了技术保障。     

实体膨胀管套管补贴技术在多井段套损井中的应用

东辛油区套损井逐年增多,储量、产能损失大,常规套管修复技术难以满足矿场实际需要.应用实体膨胀管套管补贴技术解决了多井段套损漏失导致油水并不能正常生产的矛盾,取得较好效果.截至目前,共在东辛油区不同类型区块的5口多井段套损漏失井上应用该技术,成功率100%,有效率100%,最长有效期已超过200 d.油井累积增产油量4314.6t,恢复产能40.12t·d-1,恢复可采储量8.0×104t;水井累积增注水量50 281.0m3,恢复注水能力368m3·d-1,水驱储量(10.0～15.0)×104t.     

膨胀管加固技术的研究与应用

为了提高油田错断套损井、多段套损井、长段套损井、腐蚀外漏井补贴加固的可靠性,研究应用了适用于139.7mm套管井的膨胀管加固技术。该技术利用金属塑性变形的特性,在液压和机械力的共同作用下使膨胀管材直径增大,紧贴于套管损坏部位,实现锚定与密封,从而使套损井得到修复利用。现场应用151口井(167段),加固后内通径109～110mm,密封承压15MPa以上,锚定力大于500kN,最长的加固井段150.7m。该技术具有密封性好、锚定力大、工艺简单的特点,满足了小直径生产管柱分注、分采的要求,具有很好的推广应用前景。