稠油套损井衬管补接技术.ppt

一、前言一、前言二、衬管补接工艺技术原理二、衬管补接工艺技术原理三、衬管对接的理论依据三、衬管对接的理论依据四、衬管补接技术所研究的工具及作用四、衬管补接技术所研究的工具及作用五、衬管补接技术的工艺流程图五、衬管补接技术的工艺流程图六、衬管补接技术的适用范围六、衬管补接技术的适用范围七、衬管补接工艺的技术关键七、衬管补接工艺的技术关键八、衬管补接工艺的技术指标八、衬管补接工艺的技术指标九、衬管补接工艺技术的现场应用九、衬管补接工艺技术的现场应用十、效益分析十、效益分析十一、结论十一、结论s目目录录目前辽河油田公司共有停产待修井目前辽河油田公司共有停产待修井28002800多口。多口。其中因套管损坏而停产的稠油井其中因套管损坏而停产的稠油井,约占停产待修约占停产待修井的井的25%25%，大约，大约700700余口。余口。过去采用的套管开窗侧钻、取换套等工艺进行过去采用的套管开窗侧钻、取换套等工艺进行套管修复，周期长、投入修井成本较高，给施工套管修复，周期长、投入修井成本较高，给施工造成了较大风险。造成了较大风险。衬管补接技术弥补了上述技术的不足，通过现衬管补接技术弥补了上述技术的不足，通过现场应用表明，是一项切实可行而有效的修井工艺场应用表明，是一项切实可行而有效的修井工艺技术。技术。前前 言言一、衬管补接工艺技术原理一、衬管补接工艺技术原理J衬管补接工艺技术通过套管打通道磨铣工具的衬管补接工艺技术通过套管打通道磨铣工具的研制，动力密封工具、密封加固器以及小直径大研制，动力密封工具、密封加固器以及小直径大膨胀率封隔器（膨胀率封隔器（128mm128mm）的研制，形成一套完整）的研制，形成一套完整的套损井修复工艺技术。的套损井修复工艺技术。J该套工具由地面泵（水泥车或泥浆泵），提供该套工具由地面泵（水泥车或泥浆泵），提供给井下动力密封工具的动力源，投球打压后，使给井下动力密封工具的动力源，投球打压后，使动力密封工具开始动作，由此带动动力密封加固动力密封工具开始动作，由此带动动力密封加固器两端的上、下胀管器，进行相对运动（下面胀器两端的上、下胀管器，进行相对运动（下面胀管器先动，上面胀管器后动）。管器先动，上面胀管器后动）。k达到一定的额定压力（达到一定的额定压力（8-12MPa8-12MPa），运动至一定程），运动至一定程度后上、下胀管撑胀开上、下套管密封器，迫使套度后上、下胀管撑胀开上、下套管密封器，迫使套管密封器锚定贴附在套管壁上。管密封器锚定贴附在套管壁上。k由于套管密封器金属材料的特殊性，使其不仅能牢由于套管密封器金属材料的特殊性，使其不仅能牢固地锚定在管内壁上，而且能产生密封作用，使被固地锚定在管内壁上，而且能产生密封作用，使被损坏的套管能重新承受起原来能承受的压力，并形损坏的套管能重新承受起原来能承受的压力，并形成一个完整的通道。成一个完整的通道。k当地面压力达到额定压力值后当地面压力达到额定压力值后(16-20MPa(16-20MPa），动力），动力密封工具与密封加固器（衬管）丢手，从而完成损密封工具与密封加固器（衬管）丢手，从而完成损坏套管的衬管补接工艺。坏套管的衬管补接工艺。二、衬管对接的理论依据二、衬管对接的理论依据由临界强度公式：得：惯性矩：将(2)式代入(3)式：(1)(1)(2)(2)(3)(3)(4)(4)二、衬管对接的理论依据二、衬管对接的理论依据v根据目前使用的衬管和动力密封工具的压力，可根据目前使用的衬管和动力密封工具的压力，可得出：得出：L8mL8mv这说明衬管长度超过这说明衬管长度超过8m8m，可导致衬管失稳，为长，可导致衬管失稳，为长井段的衬管补接提供对接的理论依据。为了使衬井段的衬管补接提供对接的理论依据。为了使衬管在井下不失稳，只能采取管在井下不失稳，只能采取8m8m长衬管对接的方式，长衬管对接的方式，进行长井段套损井的衬管补接。可根据实际情况进行长井段套损井的衬管补接。可根据实际情况将套损井衬管对接至所需长度。将套损井衬管对接至所需长度。三、衬管补接技术研究的工具及作用三、衬管补接技术研究的工具及作用v利用高效复合铣锥、领眼铣鞋、套管修整器，利用高效复合铣锥、领眼铣鞋、套管修整器，针对套管损坏井段进行磨铣，形成一个完整的通针对套管损坏井段进行磨铣，形成一个完整的通道，以便补接工具的顺利的下入。道，以便补接工具的顺利的下入。v钻具组合：钻具组合：u领眼铣鞋领眼铣鞋+钻铤（钻铤（20-30m20-30m）+钻杆钻杆+方钻杆方钻杆u高效复合铣锥高效复合铣锥+钻铤（钻铤（20-30m20-30m）+钻杆钻杆+方钻杆方钻杆u铣锥铣锥+套管修整器（套管修整器（1-31-3个）个）+钻杆钻杆+方钻杆方钻杆3.13.1套管打通道磨铣工具的研制套管打通道磨铣工具的研制v密封加固器是密封加固套管的主要工具，密封加固器是密封加固套管的主要工具，由衬管、密封器、胀管组成由衬管、密封器、胀管组成u衬管：非标无缝管材经过调质处理，相当衬管：非标无缝管材经过调质处理，相当 于于N-80N-80u密封器：由特殊材质的金属采用特殊的结构密封器：由特殊材质的金属采用特殊的结构 起到密封、锚定作用起到密封、锚定作用u胀管：由特殊材质的金属经过特殊处理超硬胀管：由特殊材质的金属经过特殊处理超硬 锥管，起到胀开密封管的作用锥管，起到胀开密封管的作用三、衬管补接技术研究的工具及作用三、衬管补接技术研究的工具及作用3.2密封加固器的研制三、衬管补接技术研究的工具及作用三、衬管补接技术研究的工具及作用v小直径大膨胀率封隔器是补接后试压验封的主小直径大膨胀率封隔器是补接后试压验封的主要工具，既能满足衬管补接后的试压、验封，又要工具，既能满足衬管补接后的试压、验封，又能顺利起出补接后的衬管。能顺利起出补接后的衬管。v管柱组合：管柱组合：球座球座+小直径大膨胀率封隔器（小直径大膨胀率封隔器（XTF-90XTF-90或或XTF-XTF-128128）+油管（油管（1-21-2根）根）+节流阀节流阀+小直径大膨胀率小直径大膨胀率封隔器（封隔器（XTF-90XTF-90或或XTF-128XTF-128）+泄压阀泄压阀+油管（或油管（或钻杆）钻杆）3.33.3小直径大膨胀率封隔器的研制小直径大膨胀率封隔器的研制四、衬管补接工艺技术的工艺流程图四、衬管补接工艺技术的工艺流程图起出管柱起出管柱磨铣工具打通道磨铣工具打通道错断找到准确找到准确漏失点漏失点验证套管验证套管破损状况破损状况交井交井通井规通井规通井通井8-10m洗井、通井洗井、通井密封加固工具密封加固工具试压试压验封验封套管变形、孔缝套管变形、孔缝轻微错断井轻微错断井磨铣打通道工具磨铣打通道工具动力密封工具动力密封工具密密封封加加固固器器小直径大膨小直径大膨胀率封隔器胀率封隔器形成形成修复工修复工艺技术艺技术适用范围适用范围 1.1.距井口距井口50m50m到油层顶到油层顶界以上界以上50m50m2.2.补贴井段补贴井段最好是在固最好是在固井井段井井段3.3.适用于适用于:孔洞裂缝孔洞裂缝严重套变严重套变套管错断套管错断技术指标：技术指标：1 1）77套管衬管补套管衬管补接接 minmin=143mm=143mm F F抗冲抗冲=300-350kN=300-350kN P P抗内外抗内外15MPa15MPa 2 2）5 51 1/2 2套管衬管套管衬管补接补接 minmin=100.3mm=100.3mm F F抗冲抗冲=300-350kN=300-350kN P P抗内外抗内外15MPa15MPa对接补贴对接补贴 v 套管因腐蚀而出现孔洞的套损井套管因腐蚀而出现孔洞的套损井v 套管出现裂缝、套管丝扣脱扣的套损井套管出现裂缝、套管丝扣脱扣的套损井v 套管因地层蠕变等地质因素而错断的井套管因地层蠕变等地质因素而错断的井v 需要封堵原射孔井段的井需要封堵原射孔井段的井五、适用范围五、适用范围六六技技术术关关键键v动力密封工具液压缸的合理确定与设计，产生动力密封工具液压缸的合理确定与设计，产生 拉力拉力F480kNF480kNv密封加固器与动力密封工具丢手分解机构密封加固器与动力密封工具丢手分解机构v锥套的锥度、强度、材质的合理选择与匹配锥套的锥度、强度、材质的合理选择与匹配v小直径大膨胀率封隔器结构及胶筒的设计与确小直径大膨胀率封隔器结构及胶筒的设计与确 定定七、衬管补接后的技术指标内通径：内通径：min143mmmin143mm抗冲击力：抗冲击力：F=300-350kNF=300-350kN抗内、外压力：抗内、外压力：P15MPaP15MPa内通径：内通径：min100mmmin100mm抗冲击力：抗冲击力：F=300-350kNF=300-350kN抗内、外压力：抗内、外压力：P15MPaP15MPa77套管套管5 51 1/2 2套管套管八、八、衬管补接工艺技术的现场应用衬管补接工艺技术的现场应用 7 7套管套损井衬管补接工艺技术现场试验情况表套管套损井衬管补接工艺技术现场试验情况表单位名称井 号漏失段长度（m）密封加固井深（m）加固密封次数试压结果锦采锦 45-012-1361070.0-1075.51069.20-1076.011合格曙 1-20-064769.00-773.00775.50-779.70767.00-773.90774.20-781.192合格曙采杜 84-53-53708.28704.53-711.471合格 51/2套套管管套套损损井井衬衬管管补补接接工工艺艺技技术术现现场场应应用用情情况况表表单位名称井 号漏失井段长度（m）补贴井深补贴长度（m）对接次数补贴次数试压结果兴采欧 31-26-34316.05-328.43294.83-295.61314.50-330.5016289.48-297.508.02121合格锦采锦 2-22-015211.35-221.65209.55-226.0016.4512合格九、经济效益分析九、经济效益分析v衬管补接工艺技术，能够使因严重套管损坏而衬管补接工艺技术，能够使因严重套管损坏而停产的油水井恢复生产。停产的油水井恢复生产。v在不打更新井、侧钻井的情况下，完善开发地在不打更新井、侧钻井的情况下，完善开发地下井网，而投入修井成本较少、周期相对较短，下井网，而投入修井成本较少、周期相对较短，是油田上产的一项解决套损井复产问题有效的修是油田上产的一项解决套损井复产问题有效的修井工艺措施。井工艺措施。v与套管开窗侧钻相比，施工单位投入修井成本与套管开窗侧钻相比，施工单位投入修井成本只是它的只是它的1/3-1/21/3-1/2，相对缩短修井周期，相对缩短修井周期8-10d8-10d，与，与开窗侧钻一口井相比，可节约套管、固井、测井开窗侧钻一口井相比，可节约套管、固井、测井等费用，与取换套管相比，可节省套铣管、套铣等费用，与取换套管相比，可节省套铣管、套铣鞋、固井等费用鞋、固井等费用十十结结论论v1.1.针对严重的套损井，衬管补接一口井比开窗侧钻针对严重的套损井，衬管补接一口井比开窗侧钻、取换套管等工艺技术，投入少、周期短、取换套管等工艺技术，投入少、周期短v2.2.衬管补接工艺技术，在套损不严重的大修井中，衬管补接工艺技术，在套损不严重的大修井中，可以使用小修作业（带转盘）进行施工，达到大修目可以使用小修作业（带转盘）进行施工，达到大修目的的v3.3.从衬管补接的实践应用中得出，衬管补接工艺技从衬管补接的实践应用中得出，衬管补接工艺技术适用套管损坏的任意井深，能将衬管在井下对接至术适用套管损坏的任意井深，能将衬管在井下对接至所需长度，是修复套损井一项切实可行，值得推广的所需长度，是修复套损井一项切实可行，值得推广的修井工艺技术，并为稠油套损井修复提供了有力的技修井工艺技术，并为稠油套损井修复提供了有力的技术支持术支持