第十章套管补贴工艺枝术1文档格式.docx

1、套管补贴，就是利用特制钢管，对破漏部位的套管进行贴补，采用机械力使特制钢管紧紧补贴在套管内壁上、封堵漏点如图102所示， 目前补贴修复（堵漏）常用特制波纹管，利用专用补贴工具进行补贴施工，其工艺原理是：用油管柱将补购波纹管和补贴工具送至套管破损部位，然后管住内憋压，在液压作用下，补贴工具中液缸及活塞拉杆将液压力转变成机械动力，使拉杆急速回缩上行如图10一3所示人带动胀头胀开波纹管。波纹管补胀开的具体工作过程是：波纹下至套管破损部位后，管柱内憋压，在液压作用下，补贴工具中的水力锚，锚爪伸出并紧紧地卡咬住套管内壁，使水力锚以下的液缸、波纹管、拉杆及胀头等相对固定在一定位置。当液压继续升高并达到一定

2、值时，波纹管内的拉杆及加长杆在液缸活塞的作用下向上急速收回，同时带动波纹管下部的刚性胀头和弹性胀头一起向上急速运动（见图103所示），此时波纹管在水力锚定位作用下，由止动环控制而相对稳定不动，呈锥状的刚性胀头受力向上，初步将波纹管胀开胀圆，刚性胀头下面的弹性胀头则顺利进入波纹管，进一步将波纹管完全胀开并紧紧地贴补在套管内壁上。弹性胀头最大外径部分的外表面呈球状，所以在刚性胀头进入波纹管内一定距离后、弹性胀头刚好进入波纹管内，进一步将波纹管胀圆并紧紧地挤压贴在套管内壁上，从而完成对破损漏失井段的补贴修复。因波纹管外表面粘缠有一层玻璃丝布，入井前又在玻璃丝布外表面涂抹了一层固化剂，因此在补贴时被挤

3、压而均匀地与套管内壁接触，在补贴后的候凝固化过程中，玻璃丝布与固化剂逐步硬化成玻璃钢样的填充物，从而密封了波纹管与套管间的极小环空间隙，达到彻底封堵漏失的修复目的。二、补贴修复适用范围补贴法修复工艺技术，适应井况范围较广泛，从补贴工艺发展应用的情况来看，目前可以推广应用到以下几方面。1修复补贴 修复补贴适用的井况包括套管腐蚀孔洞、穿孔、破裂裂纹、破裂裂缝、螺纹失效、误射孔补救等。这种井况下的补贴修复，修复效果明显，成功率高，修复后井的利用率高。2调整补贴 对于多油层系同开发的油井，共同注水的注水井，在开发到一定程度后，同井不同层系不同油层将会出现层间矛盾、层内矛盾、平面矛盾等注水开发三大矛盾。

4、为消除解决这三大矛盾，特别是层间矛盾往往需调整开发层系，使某一层系，某一层段封闭放弃开发，为此需对关闭放弃的层段射孔孔眼进行补贴封闭，这种补贴法称为调整补贴。因补贴而封闭的油层一旦需重新动用，只需重新补射孔即可完成。利用波纹管补贴封堵射孔孔眼与化学堵剂封堵关闭的油层配套进行，可使调整开发层系取得更理想的施工效果。3封堵高含水层jL油井含水高，则高含水层的出水量将使低含水部位层段产油出油不利，这种高含水将随油田注水开发时间的增长而增高，而处理高含水井况，往往用机械卡堵即双封隔器卡堵高含水层段，其结果是高含水部位被卡堵，而低含水部位的油也同时被卡堵产不出来。另一方面双封隔器堵水因其工具及配套配产（

5、水）器所限，一般一次工艺管住只能卡堵34层，而又受工具寿命所限，往往需起下管柱更换堵水工具，所以费时费力，成本较高，而效果也并不 理想。利用波纹管补贴封堵漏点的优点，可以将波纹管代替封隔器堵水，而波纹管只封堵高含水部位，低含水部位则被解放出来发挥作用。所以波纹管堵水的前景将是广泛的。经补贴法修复的套管补贴井段，套管内径减少约67mm，承压能力基本可以达到或接近原套管完好时的承压能力，基本不影响一般下井工具的起下作业，因此补贴完成后的修复井完全可以进行正常生产。油井以套管为例：油层顶部套管破损外漏补贴修复后，原套管壁厚6.2mm。，套管内径为13 9.7-26.2=12 7.3mm，补贴后套管内

6、径减少6.6mm，则为127.3一6.6=120.7mm，油层部位套管壁厚7.72mm，补贴后剩11766mm，基本不影响70mm抽油泵和补114mm工具的起下。第二节 补贴波纹管、固化剂及补贴工具作为套管补贴工艺技术，其施工方法并不十分复杂，虽然施工工序、步骤较多，但施工基本简单，容易掌握操作。而作为工艺技术中的重要组成部分一补贴工具则结构较复杂，使用操作相对严格。作为工艺技术中的重要组成部分，本节将重点分别介绍波纹管结构形式、固化粘接剂性能要求及补贴工具的结构组成和其性能特点。一、波纹管 波纹管是补贴修复施工中主要修复使用的消耗材料，起修复堵漏的主导作用。因此其材质、性能及结构形式将直接影

7、响堵漏调整层系及堵水等施工效果。1基本结构形式 补贴用波纹管、按其截面几何形状分为8峰和10峰两种规格形式，见图10一4所示。补贴波纹管是用具有一定抗拉、抗弯折、抗压强度和较大延伸率、收缩率的钢板经轧压。焊接而成型。外部经除锈等处理后，缠粘一层0.40.5mm的玻璃丝布。内表面处理光滑无疤痕后，涂防腐漆及润滑脂，然后用硬纸筒包装入库。一般情况下出厂加工长度为6m，也可根据需要特殊焊接加长或用无齿锯截短，因运输等问题超过10m长时，需在施工现场焊接加长。2.基本技术参数波纹管成形后，经除锈、防腐、缠粘玻璃丝布后，应具有的基本技术参数见表101。3波纹管补贴后的性能波纹管经补贴在破损的套管内壁上以

8、后，其抗压性能见表10一2所示。4使用要求 波纹管在补贴使用时，应选用与被补贴套管内径相适应的规格尺寸，如补贴井段在射孔部位且射孔后套管径向尺寸有所增加，则应将波纹管外部再增缠粘一层玻璃丝布，以弥补波纹管径向尺寸的不足。补贴使用的波纹管应垂直无弯曲、扭曲等现象，内外表面无焊疤，焊缝无漏失，玻璃丝布缠粘均匀，内表面涂有润滑脂。波纹管补贴长超过单根（6m）长度时，应焊接加长。一般可在现场用专用卡盘固定后焊接加长，焊后内外疤痕打磨光滑，入井前两端倒成 2 40倒角，焊接加长的焊口处缠粘玻璃丝布。波纹管在入井前1030min，外部均匀涂抹一层粘接固化剂。固化剂涂抹完后应在6h内完成补贴，否则固化剂固化

9、后再补贴密封性可能会下降。二、固化剂 固化剂主要在补贴后，与玻璃丝布反应变成玻璃钢样坚固耐老化的物质，充填在波纹管与套管间的极小间隙内，起密封环空作用。粘接剂主要起玻璃丝布与波纹管之间的贴合作用。固化剂为粘接剂和固化剂两种环氧树脂按一定配比混合而成，一般情况下需在波纹管入井前30min内进行混合配制。其使性能如下：使用配比2：1（粘接剂：固化剂，体积比）； 固化反应时间：常温（18）下小于8h。； 一5以下不反应固化；300C，固化效果极差； 使用前1530n工in开始混合搅匀。粘接剂、固化剂均为椎状桶装、一次用下充时，用一应寸即关盖口隔绝宇气则可保存较长时问。三、补贴工具 补贴工具，一般称波

10、纹管补贴器或套管补贴器，是使波纹管胀开、胀圆并紧紧贴补在套管内壁上的重要工具，是辛上占修复施工的关键性工具。亨上占工具中任何一件工具出现问题或动作、性能不灵活、不符台要求，都将直接影响补贴施工的顺利进行。因此，补贴工具的加工，组装、检验、试验、使用。维护保养等部必须按标准执行，以免发生工程事故。 全套补贴工具由（自上而下）滑阀、震击器、水力锚、双作用液压缸、胀头部分等5大部件组成。基本技术参数见表103所示。表103中的工具全长是指补贴工具全部连接后的长度。1 滑阀（1） 基本结沟形式滑阀的结构形式见口10一5所示。 滑阀主要由中心管、伏正器、阀套等部件组成。（2）作用原理 滑阀上扶正器的弹簧

11、片与套管内壁紧密贴合，F井工作时，滑阀上端与油管柱相连，下端与补贴工具的震击器相连。由于套管壁与扶正器的磨擦作用，在上提或下放管柱时，滑阀分别处于关闭或打开状态，起切断或连通油管与套管间环空的作用，以利于起下管柱作业。（3）基本技术参数 2.水力锚 （1）基本结构形式 水力锚基本结构形式见图107所示。水力锚主要由锚体、锚爪、 弹簧片等组成。补贴用水力锚一般锚爪为 6只、2只一组，互成 120角，锚爪牙尖角为90经渗碳热处理，牙尖表面硬度达HRC 5 86 2。（2）作用原理 水力锚的作用主要是在补贴波纹管入井到补贴井段后，在补贴工具开始工作时，固定波纹管在某一位置保持相对不动，使波纹管定位，

12、以便保证补贴部位的准确。作用原理是：水力锚入井接在震击器下部，双作用液缸上部。波纹管到位后，在管柱内液压作用下（约45MPa），锚爪被推出，紧紧地咬住套管内壁，使其以下的液缸、波纹管被定位。同时，补贴工具在工作时产生的一部分其它作用力也将通过锚爪被分散到套管壁上，减轻了液缸、拉杆等的反作用破坏力。补贴液压卸掉后，锚爪在压缩弹簧的作用下，逐渐收回到锚体内，即可活动管柱。基本技术参数见表104。（4）使用要求 水力锚上、下均为平式油管螺纹，与上部震击器和下部液缸连接时，需加变扣接头。水力锚锚爪齿面应无断裂、缺齿缺陷，弹簧片完整，紧固螺钉齐全并紧固，锚爪侧圆周向无变形，密封胶件齐全完好。连接时螺纹处

13、应涂密封脂。4双作用液压缸 双作用液压缸是补贴工具中重要组成部件，也是补贴施工中关键性工具，是将管柱中液压力转变成机械上提力的重要动能转换工具，在补贴工具的排列顺序中列第四位。（1）基本结构形式 液压缸的基本结构形式见图108所示。双作用液压缸主要由上部公接头、上液缸、下液缸、止动环、活塞拉杆等部件组成。活塞拉杆工作时够预先拉出1500mm，无负载状态下12MPa压力即可顺利收回液缸内。拉杆下端接头为钻杆螺纹，可与安全接头、拉杆加长杆等直接相连，当补贴井段长度超过活塞拉杆长度时，则需加长拉杆，即用加长杆增长可实现所需长度。（2）作用与原理 双作用液压缸的主要作用是将液压力转变成活塞拉杆的机械上

14、提力，实现胀头上行胀开胀圆波纹管，完成补贴动作。其原理是：当液压从油管柱内传递到达液压缸中时，液体的压力则转变为液压缸内活塞的上行力。由于活塞与缸体下端外的活塞拉杆连成一体所以液压缸内活塞在液压作用下上行并带动活塞拉杆急速上行，拉杆又带动连接在其下的刚性胀头和弹性胀头上行，从而使刚性胀头和弹簧胀头将被相对定位的波纹管胀开胀圆并紧紧地贴补在套管内壁上完成补贴。双作用液压缸基本技术参数见表105。液缸在入井使用时，上部与水力锚加变接头连接，下端与安全接头连接。液压缸在入井使用时，液压缸内外应清洁，缸内无泥砂等机械杂质。液压缸必须无弯曲、裂缝等缺陷。活塞拉杆应全部拉出，拉杆无扭曲、弯曲等变形，连接时需涂防粘扣密封脂，旋紧扭矩不低于3800Nrn。液压缸对井内工作液要求较严格，最好在清水中工作。泥浆等压井液含砂需控制在1以下，粘度应低于50mPas，pH值应控制在78之间。5胀头部分 胀头部分是全套补贴工具中的重要部件，是最后完成对波纹