套管補貼技術與應用

段衛東

摘要：膨脹管補貼套管技術是指將膨脹管下到需要修復的套漏井段，采用地面打壓、提拉的方法，使膨脹管膨脹，從而將膨脹管緊貼于套管，以達到修補套漏和封堵炮眼的目的。

關鍵詞：油水井 套管 補貼技術 補貼管

1 油田目前生產現狀

隨著油田開發的逐漸深入，大港油田的開發已進入高含水期，堵水、堵漏的需求也越來越多，部分油水井由于腐蝕、井筒壓力變化、不規范的生產方式造成油層套管的穿孔或破損，套變井的數量在逐年增加，另外有部分油水井在投產不久就出現套管漏失的問題，采用下封隔器、化學堵漏等常規性堵漏、修補工藝都存在明顯不足，已不能滿足生產需要。

油田堵水技術是增加油田的可采儲量和提高油井產量的重要措施之一，我國最早使用水泥漿堵水。后來發展為油基水泥、活性稠油、樹脂聚合物。

60年代采用封隔器卡堵出水層和使用化學堵水劑封堵。70年代這項技術有了迅速發展，特別是水溶性聚合物在油田堵水中應用以來，使化學堵水技術向前邁進了一步。

近年來又出現了襯管補貼技術進行堵水，與以上的技術相比，它具有很強的選擇性、準確性、可靠性和井眼的暢通性。所以從修井的角度來講，這項技術更具有推廣性和實用性。

堵漏方式與分類：

封隔器堵漏：對油層以上套管漏失有一定作用，對淺層井套漏有良好的效果，但對于深井及油層內的出水無效。由于受生產管柱蠕動和工具承受能力的影響，也會使封隔器在使用一定的周期內失效。化學堵漏：施工難度大，有郊期有一定局限，施工中必須連續施工，有一定風險。

套管補貼技術：

修復補貼適用的井況包括套管腐蝕孔洞、穿孔、破裂裂紋、破裂裂縫、螺紋失效、誤射孔補救等。這種井況下的補貼修復，修復效果明顯，成功率高，修復后井的利用率高。

2 膨脹管工作原理及技術特點

2.1 膨脹管工作原理 膨脹管補貼套管技術是指將鋼制套管下到井下需補貼的井段后，在地面用高壓泵向油管內打壓，推動膨脹錐向上運動，使膨脹管直徑擴大，當膨脹錐上行至膨脹管上端時，油套連通，泵壓下降，膨脹管完成整體膨脹，緊貼于套管，通過管外的密封件實現膨脹管與原井套管的密封和錨定，達到修補套漏和封堵炮眼的的目的。

2.2 膨脹管結構 膨脹管管柱主要由下封頭、膨脹器、連接桿、膨脹管、密封環、油管、打壓接頭等部分組成（見圖1），其中膨脹器是由膨脹管尾和膨脹錐組成。

[d2][L][d1][L1][D1][D2]

圖1 膨脹管結構示意圖

注：膨脹管尺寸依據套管尺寸的不同而不同。

2.3 膨脹管技術指標

①可膨脹管膨脹施工壓力 ≤45Mpa；②修復后，補貼段通徑為φ103-φ108毫米；③修復后補貼段密封壓力≥15MPa；④修復后膨脹管機械性能達到J55鋼級。

2.4 膨脹管的優點與缺點

①膨脹管可滿足長短井段的補貼需求， 連接簡便。②通過金屬對金屬密封， 接觸面整合良好， 兩層套管間無縫隙。③膨脹管補貼套管， 對漏失部位進行有效封堵的同時也加固了老井套管， 提高了套管的抗外擠強度。④膨脹管串兩端的密封橡膠件具有耐壓、耐高溫、耐腐蝕等特性， 可保證較長的有效期限。

缺點：由于在套管中又加入一層套管，使原井徑尺寸縮小，影響了下入的油管及井下工具的尺寸，給沖砂、下完井管柱、打撈、鉆塞等施工帶來不便，比如油管過補貼井段時，接箍兩端要車有倒角，以防卡阻。

3 膨脹工具

膨脹工具最主要的是膨脹錐，目前膨脹錐主要分為固定式和變徑式兩種，膨脹錐在作業時將受到很大的界面壓力，因此在設計、制造膨脹錐的時候需要考慮機構形式、材質和潤滑等問題，要求制造的膨脹錐具有足夠的強度、耐沖擊性、耐磨損、耐腐蝕等。補貼結束后用2 7/8″油管內徑打撈矛（長度大于1米）打撈底堵，完成施工。

4 現場應用實例

井號：棗90-12井

基本情況：

井別：油井 人工井底：2812.43m 生產井段：2445.0-

2473.3m

漏失井段：1732.23m-17442.97m，1852.69m-1926.01

m，2427.60m-2443.70m。

補貼井段：1711.74-2444.75m

[名稱

表層套管

技術套管

油層套管][規范

339.7

139.7][鋼

級

J55

N80][壁厚

（mm）

9.65

7.72][抗內壓

（MPa）

19.2

54.4][內徑

（mm）

320.4

124.26][深度

（m）

245.81

2836.71][水泥返

深（m）

地面

1798]

措施前后對比如下：

[井號

棗90-12][工作制度

6.0/4.0][內容

套管補貼][報開

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]

井號：女K58-60

基本情況：

井別：水井 人工井底：3047.12m 生產井段：2691.5

-2908.6m

漏失井段：670.51-673.54m、1896.85-1899.9m。

補貼井段：670.51-673.54m、1896.85-1899.9m。

女K58-60井套管數據表

[名稱

表層套管

油層套管][規范

339.7

139.7][鋼級

J55

N80][壁厚

（mm）

9.65

7.72][抗內壓

（MPa）

19.2

54.4][內徑

（mm）

320.4

124.26][外徑

（mm）

339.7

139.7][深度

（m）

243.27

3066.57][水泥返

深（m）

2147]

補貼完成示意圖（如圖2）

到目前為止，套管補貼已應用10余井次，應用效果良好，在生產措施越來越多、套管漏失越來越嚴重的今天，希望這項技術不斷創新與發展，更好的為油田建設服務。