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新疆油田公司2005年油气勘探成果及2006年勘探工作安排重点工艺技术介绍工程技术处2013年3月膨胀管补贴技术新疆油田公司2005年油气勘探成果及2006年勘探工作安排重点工艺技术介绍一、膨胀管技术概述二、国内外膨胀管技术发展情况三、新疆油田膨胀管技术状况四、膨胀管补贴作业技术规范目录新疆油田公司2005年油气勘探成果及2006年勘探工作安排重点工艺技术介绍膨胀套管技术以其独特、创新的技术优势，为油田勘探开发提供可靠的技术支撑，可以解决从钻井、完井到修井领域的诸多技术难题，具有广阔的应用前景。膨胀管技术概述新疆油田公司2005年油气勘探成果及2006年勘探工作安排重点工艺技术介绍膨胀管技术的原理是通过机械或液压的方式，使锥部尺寸大于膨胀管内径的膨胀锥受压或受拉从膨胀套管中穿过，使膨胀套管材料达到塑性屈服极限，产生永久的塑性变形，从而达到套管径向膨胀的目的，补贴后甚至强过原套管强度。膨胀管技术概述新疆油田公司2005年油气勘探成果及2006年勘探工作安排重点工艺技术介绍可膨胀管技术可膨胀割缝管技术可膨胀实体管技术替代井眼衬管可膨胀完井衬管可膨胀尾管悬挂器可膨胀套管修复系统可膨胀管分支井定位可膨胀防砂筛管可膨胀钻井尾管膨胀管技术概述新疆油田公司2005年油气勘探成果及2006年勘探工作安排重点工艺技术介绍具有施工工艺相对简单、修复后内通径大、悬挂能力强、密封可靠、强度高等。对套损井段进行整形或磨铣处理后，用油管将膨胀管管柱下至需要补贴修复的井段。在地面用高压泵向油管内打压，膨胀管发射腔内压力达到一定数值后，膨胀锥推动油管与油管一起上行，当膨胀锥上行距离超过膨胀管柱长度时，油套连通，泵压下降，膨胀管完成膨胀，且紧贴于基础套管内壁，达到锚定、密封与修复要求。然后起出油管、钻通膨胀管柱下丝堵，完成修复。膨胀套损井修复技术特点：膨胀管修复套损井工艺原理：下丝堵膨胀管技术概述新疆油田公司2005年油气勘探成果及2006年勘探工作安排重点工艺技术介绍套管修补利用膨胀管修补腐蚀套管膨胀管套管已腐蚀的老井已腐蚀的套管膨胀管技术概述新疆油田公司2005年油气勘探成果及2006年勘探工作安排重点工艺技术介绍上部射孔段出水射孔(水层)射孔(油层)新油层1用膨胀管密封上部所有射孔段封隔(水层)封隔(油层)新油层膨胀管2二次射孔封隔(水层)重新射穿油层射穿新油层膨胀管3隔离已废弃的产层/注入层封堵射孔段膨胀管技术概述新疆油田公司2005年油气勘探成果及2006年勘探工作安排重点工艺技术介绍管具悬挂膨胀管新技术研发新疆油田公司2005年油气勘探成果及2006年勘探工作安排重点工艺技术介绍新疆油田公司2005年油气勘探成果及2006年勘探工作安排重点工艺技术介绍膨胀管的胀管方式液压挤压胀管机械旋压胀管膨胀管技术概述新疆油田公司2005年油气勘探成果及2006年勘探工作安排重点工艺技术介绍技术指标、适用范围1、技术指标膨胀施工压力不高于45MPa；修复后套管的通径为原套管通径减2个膨胀管壁厚；修复完成后，补贴段密封压力不低于15MPa（依照现有标准）膨胀管抗内压30MPa膨胀管抗外压20MPa修复完成后，膨胀管部分的机械性能达到API标准J55钢级。2、适用范围各类错断、破损和腐蚀类套损修复；高温注气井的套损修复；对已射孔井段的补贴封堵。膨胀管技术概述新疆油田公司2005年油气勘探成果及2006年勘探工作安排重点工艺技术介绍施工工艺、对设备的要求膨胀管技术概述新疆油田公司2005年油气勘探成果及2006年勘探工作安排重点工艺技术介绍可膨胀套管技术修复套损井施工工艺包括：1）井眼准备：目的是打通通道以保证膨胀管柱能够顺利下到预定位置；同时对补贴段上下5米范围进行修整整型，去掉原套管内壁上的水泥残渣、毛刺、死油和硬蜡等物；以保证膨胀管补贴时能够有效贴合密封。2）通径：利用设计的通井规通井，并同时对入井管柱进行试压（压力45MPa，保压5min）。3）定径刮管：目的是使补贴段内径统一，降低施工风险，以保证胀管过程顺利完成。定径扩眼段为补贴段及上下各3～5m。膨胀管技术概述新疆油田公司2005年油气勘探成果及2006年勘探工作安排重点工艺技术介绍4）膨胀管补贴：①准备：按承压不低于45MPa要求准备好入井管柱，地面测量入井管串长度，入井管串方余为500～800mm计算准备调整短节。②下钻：用吊车或绷绳将膨胀管柱起吊到钻台上，起吊过程要对膨胀管柱进行必要的保护、防止碰伤膨胀管柱。按预先准备的入井顺序下入整个入井管柱，使膨胀管柱准确位于需要的补贴井段。下钻完毕后，按设计方余在管柱上做好标记，座住管柱，接好液压管线接头。校核指重表，记录管柱悬重。膨胀管技术概述新疆油田公司2005年油气勘探成果及2006年勘探工作安排重点工艺技术介绍③胀管：用高压管线将泵站（液压泵或水泥车）和入井管柱连接好，调定泵的安全溢流压力（45MPa），上提管柱，并使膨胀管柱准确位于设计补贴井段，保持静止。启动泵，开始打压胀管。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，达到锚定、密封与修复要求。然后起出油管。④钻通膨胀管柱下丝堵，使井眼勾通。⑤试压：检查补贴后膨胀管的承压能力，应不低于15MPa。膨胀管技术概述新疆油田公司2005年油气勘探成果及2006年勘探工作安排重点工艺技术介绍2、对设备的要求①作业机最大钩载不低于入井管柱重量+40吨；提升速度不低于3.0m/min；提升高度应大于10米；作业机配置泥浆泵、转盘和指重表；膨胀施工足够用的清水。②泵的要求：需要额定工作压力不低于60MPa、工作排量在20～60l/min可调的水泥车或压裂车，并配有足够承压能力在60MPa以上的高压软管。膨胀管技术概述新疆油田公司2005年油气勘探成果及2006年勘探工作安排重点工艺技术介绍基础套管规格膨胀器尺寸膨胀管规格及技术参数油管规格内径通径DdL1D1d1L胀后通径抗内压（MPa）抗外压（MPa）21/2”外加厚油管124.26121.611810824511410050001083020膨胀管技术概述新疆油田公司2005年油气勘探成果及2006年勘探工作安排重点工艺技术介绍下膨胀管柱连接膨胀螺纹定径刮管器定径刮管钻下丝堵现场施工照片膨胀管技术概述新疆油田公司2005年油气勘探成果及2006年勘探工作安排重点工艺技术介绍一、膨胀管技术概述二、国内外膨胀管技术发展情况三、新疆油田膨胀管技术状况四、膨胀管补贴作业技术规范目录新疆油田公司2005年油气勘探成果及2006年勘探工作安排重点工艺技术介绍1、国外技术现状膨胀套管技术自20世纪80年代由英国Shell石油公司首先提出后，至今已开发展了多种应用：膨胀管套管补贴、可膨胀管尾管完井、可膨胀管尾管悬挂、可膨胀割缝管、可膨胀防砂筛管、可膨胀裸眼完井、６级分支井完井等。工具也由刚性的锥体发展为可根据套管内径变径的柔性膨胀系统。2002年9月第一次成功地将可膨胀管技术应用于单一直径井试验。。国内外膨胀管技术发展情况新疆油田公司2005年油气勘探成果及2006年勘探工作安排重点工艺技术介绍ConventionalPlan传统方案MonoDiameter™WellPlan单一直径井身方案（MonoDiameter™）26201613-3/811-3/49-5/875-1/2”TD=25,000’DrivePipe36113/4”95/8”SET95/8”SET95/8”SET95/8”SET95/8”SET95/8”SET95/8”SETTD=25,000’SET™OptimizedWellPlanSET™井身优化方案国内外膨胀管技术发展情况新疆油田公司2005年油气勘探成果及2006年勘探工作安排重点工艺技术介绍Enventure’sSET™Installations亿万奇实体膨胀管的安装TheoperatingenvelopeforSETapplicationsiscontinuallyexpandingwithincreasedexperienceandunderstanding随着整个石油工业界对膨胀管理解的不断加深和膨胀管技术的不断成熟，膨胀管的应用已经越来越普遍了。Currentinstallationscover:目前的操作实例:Longestexpansion6,624ft最长的单个膨胀管柱长度2,019mDeepestinstallation28,000ft最大安装深度大于8,500米Highestinclination112°角112度Heaviestmud2.38SG通过的最大井斜最大泥浆密度3HighestTemperature380°F最大安装温度190°CToknowtheroadahead,askthosecomingback.求道于知者–Confucius551BC孔子公元前551年新疆油田公司2005年油气勘探成果及2006年勘探工作安排重点工艺技术介绍国内2000年引入可膨胀管技术的概念，2003年开发成功膨胀管补贴技术，2005年突破膨胀螺纹联接技术。目前一次补贴最长段150.7m、过19组螺纹；膨胀管补贴最大下入井深为3607米。全国有8个油田开展了膨胀管技术工业化推广应用。勘探开发研究院在分支井定位及斜井已成功应用膨胀管技术。2、国内技术现状国内外膨胀管技术发展情况新疆油田公司2005年油气勘探成果及2006年勘探工作安排重点工艺技术介绍一、膨胀管技术简介二、国内外膨胀管技术发展情况三、新疆油田膨胀管技术状况四、膨胀管补贴作业技术规范目录新疆油田公司2005年油气勘探成果及2006年勘探工作安排重点工艺技术介绍新疆油田于2007年开始膨胀管技术在5-1/2″套管内的膨胀管补贴作业试验。2008年-2010年通过对技术的消化吸收，逐步掌握了膨胀管补贴技术施工设计和施工工艺，并在实际应用中，结合现场实际情况，对工具的适应性进行改进。2010年成功实现了小修作业设备进行膨胀管补贴作业。新疆油田膨胀管技术状况新疆油田公司2005年油气勘探成果及2006年勘探工作安排重点工艺技术介绍新疆油田公司于2007年引进不锈钢膨胀管补贴工具，同期开展了低碳钢膨胀管补贴工具开发，组建了工具试验室，培养了一批膨胀管应用技术人员，并承担集团公司膨胀管补贴技术推广项目，获得滚珠膨胀锥、膨胀管膨胀工具2项实用新型专利。新疆油田膨胀管技术状况新疆油田公司2005年油气勘探成果及2006年勘探工作安排重点工艺技术介绍高温井段、Φ177.8mm套管、内径Φ118.62mm的Φ139.7mm套管采用不锈钢膨胀管补贴。内径Φ124.26mm、Φ121.36mm的Φ139.7mm套管采用低碳钢膨胀管补贴。不锈钢膨胀管补贴最高记录：（1）一次性大跨度补贴长度达24.66m。（2）国内三项领先：实体膨胀管补贴井段3515.46-3529.21m，修井液密度1.52g/cm3，主力气层压力48.6MPa。低碳钢膨胀管补贴最高记录：（1）最大下入深度为2213.9m，一次补贴最大长度为30.02m。（2）最多一次成功膨胀6组螺纹。81044511101102468101220072008200920102007年以来膨胀管补贴统计数据柱状图补贴井次补贴井段新疆油田膨胀管技术状况新疆油田公司2005年油气勘探成果及2006年勘探工作安排重点工艺技术介绍EMDS-TM-42TS电磁探伤测井仪电磁探伤测井仪能在油管内探测油管、套管的厚度和损坏(腐蚀、变形、破裂等)、射孔井段，准确指示管柱接箍、封隔器等井下工具位置，并能探测管外扶正器等铁磁性物质。能在不关井停产情况下测井，测量结果不受井筒内外介质或套管壁上的石蜡等影响。仪器直径：42mm耐压：100MPa耐温：150℃测量管柱直径：63—324mm测量内层管柱壁厚：3—12mm测量双层管柱壁厚：25mm新疆油田膨胀管技术状况新疆油田公司2005年油气勘探成果及2006年勘探工作安排重点工艺技术介绍MCI多臂井径成像仪通过多个独立测量臂来实现检查油管、套管的形变、弯