套管整形技術的

研究與發展

中油遼河油田分公司鉆采工藝研究院

目錄一、前言二、套損井損壞狀況調查分析三、套管整形技術

機械式整形工藝炸藥爆炸擴脹法整形工藝

水力機械整形工藝四、結論與建議一、前言

隨著油田開發時間的延長，特別是到油田開發的中、后期，油水井井下套管的損壞將越來越嚴重，套管故障井的數目將越來越多。這已成為各油田普遍存在的嚴重問題，特別是稠油熱采井。套管損壞，不僅使油水井無法正常生產，給井下作業造成困難，甚至無法進行，而且直接降低井的使用壽命，影響油田開發井網的完善和最終采收率。如何提高套損井修復率、完善注采井網、減少更新井數、節約開發資金和提高經濟效益，已成為亟待解決的生產問題。套管整形技術是用機械方法或化學方法對套管變形部位進行沖擊擠脹、碾壓擠賬、高能氣體擴脹復位修復，使變形部位的套管或錯斷部位的套管得以恢復原來徑向尺寸和通徑。對于中淺層套管損壞采取取換套修復，工藝要求需整形（打開套管通道）；中深層套管損壞采取套管補貼修復，工藝要求有的需整形（打開套管通道），套管整形配套技術為其提供了有力的技術保障。1、套損井損壞類型統計841621792001年度遼河油田對所屬的7個采油廠、3個油公司共計425口上報待修套損井進行了調查。2、套損井類型（2002年度）2002年11月，遼河油田對全油田范圍內共計15835口生產井進行了全面調查，其中有1607口待大修井。

三、套管整形技術

本文針對遼河油田目前套管損壞的現狀，結合套損井的實際情況與修復技術的實踐，研究出以下3種套管整形技術，并進行了推廣與應用。

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、機械式整形工藝技術2、炸藥爆炸擴脹法整形工藝技術3、水力機械整形工藝技術

（一）、機械式整形工藝

機械式整形技術原理是利用鉆桿柱及配重鉆鋌傳遞動力，如快速下放的重力及加速度產生的沖擊力，轉盤旋轉帶動鉆具的扭轉動力等，使沖脹式整形工具、旋轉碾壓整形工具、旋轉震擊沖脹整形工具等產生上下往復式、旋轉碾壓擠脹式、旋轉震擊擠脹式動作，對變形或錯斷部位的套管作功。當整形工具作功足以克服或大于地應力對套管的擠壓力和套管本身的彈性應力時，變形部位的套管則逐漸被沖脹、碾壓、敲擊而恢復徑向尺寸，從而完成對變形或錯斷部位的套管整形修復。（一）、機械式整形工藝技術指標：

梨形整形器、旋轉震擊式整形器、偏心輥子整形器、三錐輥套管整形器，整形級差一般不大于2mm。適用范圍：

適用于套管變形ΔФ≤5mm采用機械式脹管整形技術（二）、炸藥爆炸擴脹法整形工藝

爆炸整形技術是在套管錯斷口處或變形井段放置炸藥，炸藥爆炸后在套管內表面迅速受到一個“滑移爆炸沖擊波”使套管在較短的時間里迅速向外擴脹。從引爆開始，爆炸沖擊波以每秒3500-7500m的速度依次通過套管及與其接觸面，其作用點壓力可達1.23×103-1.55×104MPa，大大超過套管材料及套管外巖石的本身動態屈服極限，使套管在爆炸沖擊波有效作用范圍內向外擴徑，達到打通井筒通道的目地。（二）、炸藥爆炸擴脹法整形工藝

2.1技術關鍵：炸藥藥量控制爆速控制2.2適用范圍：爆炸整形復位最適應于變形、套管縮徑量Δφ≤25mm，機械式整形無法實施的井況（三）、水力機械整形工藝工作原理：

在工作時，依次將分瓣式脹管器、液缸、和防頂扶正裝置連接好用油管將其下到套管的變形井段頂部，通過地面泵車向油管內打壓，液缸的反向推力由防頂扶正裝置和油管承擔。在向油管內打壓的同時，液體壓力也同時驅動防頂扶正裝置的錐體將卡瓦撐開并錨定在套管上，壓力越高錨定力越大。連接在分瓣式脹管器上的液缸將動力液的壓力轉換成軸向機械推力推動分瓣式脹管器擠脹套管的變形部位（作用原理與梨形脹管器相同），使其復原。當液缸走完一個行程，則變形部位被修復一個行程的長度。如果變形部位較長，則需要在修復一個行程的長度之后，重新提放管柱，將其放到沒被修好的部位重新打壓擠脹，直到脹管器能夠順利通過變形部位為止。油管防頂扶正裝置液缸分瓣式脹管器套管（三）、水力機械整形工藝

技術特點：防卡功能錨定力大多級液缸使用，徑向整形量大技術指標：單次最大整形長度：400mm單次最大整形量：10mm（三）、水力機械整形工藝

現場應用施工8井次成功率96%（四）、結論與建議

套管整形工藝技術滿足遼河油田套變井、錯斷井的大修復產要求。是油田中后期套管損壞修復主要技術措施，對于降低成本、增加效益將起到積極的作用。由于遼河油田分公司套損井仍在不斷增多的現狀，該項技術將有廣泛的應用