膨胀管补贴技术在稠油热采井的应用及效果

摘要： 针对稠油热采井下返工艺封隔器封堵易导致封隔器砂卡造成大修，常规的封堵技术不能有效封堵或存在有效期短、成功率低等问题，采用膨胀管补贴技术在稠油热采井实现补贴封堵是一种新的技术应用。介绍了膨胀管补贴技术的工作原理、技术参数、密封方式和技术特点。现场应用表明，该工艺技术对稠油热采井的封堵具有很好的效果，同时为下步工作提供了研究方向。

Abstract: Back to process heavy oil thermal recovery downhole packer packeplugging easily lead to major repairs caused by sand cards, and conventional sealing technology can not effectively block or has a short period, the low success. Tate and other issues. The use of expandable tubular technology subsidies heavy oil thermal recovery wells in the block realization of subsidies is a new technology. This paper describes works principle, technical parameters, sealing methods and technical features of expansion pipe subsidies technology. Field application shows that the process technology for heavy oil thermal recovery wells in the block has a good effect, as well as provides the research direction for future work.

关键词： 稠油热采井；封堵；膨胀管；补贴

Key words: heavy oil thermal recovery wells；block；expansion pipe；subsidies

中图分类号：TE3文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）17-0054-01

0引言

膨胀管技术是一项新兴技术，国外经过近几年的研究和开发，这一技术已逐渐趋于成熟，应用领域也日渐广泛并取得了显著的经济效益。在引进消化国外技术的基础上，国内也开展膨胀管技术研究工作，开发了自己的技术并在钻井、完井及修井方面推广应用，取得了显著成果。目前膨胀管技术主要用于稀油油藏的钻井、完井及修井方面，适用于蒸汽吞吐开发稠油油藏的膨胀管技术开发研究还处于起步阶段。2008年底针对稠油热采井下返工艺封隔器封堵易导致封隔器砂卡造成大修，常规的封堵技术不能有效封堵或存在有效期短、成功率低等问题，开展了稠油热采井膨胀管补贴技术研究应用，初步取得了成功。

1稠油热采井膨胀管补贴技术[1]

1.1 工艺原理膨胀管补贴系统由膨胀管、密封件、膨胀锥、启动腔、送入钻具等几部分组成。膨胀管是一种具有低屈服、快硬化、高强度、宽塑变等特点的特殊材质的管材。膨胀管之间采用特殊螺纹联接，在膨胀过程中和膨胀后不丧失结构完整性和密封完整性。膨胀锥由具有高硬度、高抗磨性、足够的强度以及良好的延性和冲击韧性体的金属材料制成。膨胀原理是：膨胀锥在液压作用下在膨胀管内移动，利用其塑性形变能力大的特点，使其在极限范围内产生屈服变形。施工工艺为将膨胀管和有膨胀锥组成的启动腔组装在一起，由油管连接下至设计深度，在地面通过油管向膨胀启动腔注入高压液体驱动膨胀锥向上运动，迫使膨胀锥从膨胀管中穿过，使膨胀管材达到塑性屈服极限，产生永久的塑性变形，达到径向膨胀的目的。在膨胀管的上下两端各有一组软金属材质的密封悬挂系统，在膨胀管径向膨胀的同时将其挤压在套管和膨胀管之间，实现膨胀管的锚定和密封。

1.2 主要参数膨胀管的管材为SP-80，这种材料具有低屈服、快硬化、高强度、宽塑变的特点及一定的抗腐蚀性能，不仅可以满足膨胀过程中的力学性能要求，而且可以满足膨胀补贴后油井生产要求。

1.3 密封方式和承载压力稠油热采井蒸汽吞吐的生产特点要求膨胀管补贴系统密封、承载机构必须耐300度以上高温，橡胶密封件耐高温性差，不适合稠油热采井，必须选择耐高温、耐腐蚀、气密性好的软金属作为膨胀管补贴的密封承载系统，密封性能指标见表2；为进一步验证膨胀管的耐压性，进行密封检验（见表2）。

1.4 技术特点①可以实现任意井段长度补贴要求；②采用软金属密封，密封件耐高温、高压、耐腐蚀，有效期长。

2膨胀管补贴施工工艺[2]

2.1 井筒准备①通井。下通井规通井，若通井遇阻，则必须用磨铣工具进行磨铣，确保通井畅通。②刮削、洗井。用刮削器刮削至补贴段以下20米，以清除井壁的毛刺、污垢等赃物，然后洗井清洗井筒脏物。

2.2 下膨胀管柱①下膨胀管。将膨胀启动腔（内装膨胀锥）连在膨胀管底部，下入井筒，然后逐根连接依次下入。②下油管。膨胀管下完后将膨胀管坐在井口，向膨胀管内下入油管与膨胀锥对扣连接，对接后继续下油管至膨胀管设计深度。必要时电测校深、调整管柱，确保深度准确。

2.3 打压膨胀①地面管线试压：试压45MPa，稳压10分钟，不刺不漏为合格。②打压膨胀：启动水泥车，加压开始膨胀，膨胀过程中油管逐渐上升，作业起升设备随着上提，在膨胀过程中适时卸压、卸单根，然后继续加压至膨胀补贴结束。③试压：膨胀补贴结束，试压12兆帕；下螺杆钻配?准132mm磨鞋，磨铣底部堵头，施工结束。

3现场应用及效果分析

2008年现场实施4口井，均为封堵长井段、亏空废弃层封上采下生产，最长补贴井段53.1米，最短补贴井段23.5米，膨胀压力为20-34MPa，膨胀后试压12MPa，试压均合格，截至目前4口井均生产正常，单井吞吐最高3轮次，阶段累计生产原油1575吨。

4结论及认识

4.1 软金属密封方式的膨胀管补贴工艺在稠油热采井取得成功，初步解决了了长井段、亏空严重废弃层封隔器封堵易造成砂卡管柱、化学封堵有效期短的难题。

4.2 该技术施工工艺简单，只需配套小修作业机、高压水龙带、常规水泥车即可完成膨胀补贴施工，工期短，整个施工过程需要2～3天。

4.3 膨胀管补贴现场试验初步取得了成功，但要满足多周期吞吐生产，经历多次冷热交变状态，实现有效密封，仍需要对密封材料、热膨胀性能、密封方式、抗压、承载负荷等方面进一步研究试验。

参考文献：

[1]何增燕.套损井研究及修复[J].特种油气藏，2004，11（4）：70-73.

[2]高向前，深泽俊，张立新等.膨胀管补贴技术试验研究[J].石油矿场机械，2008，37（11）：41-43.