套损井修复技术21页PPT
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石油工程技术 井下作业 套损井修复技术(膨胀管应用)
套损井修复技术 （膨胀管应用）
目
肆叁贰壹
套膨膨膨
录
内胀胀胀
膨管管管
胀技关技
管 补 贴 技
术 系 统
键 技 术
术 原 理
术
一、膨胀管技术原理
膨胀管技术原理
实体膨胀管就是一种由特殊材料制成、 具有良好塑性的金属圆管，下入井内后通 过机械或液压的方法在直径方向膨胀10～ 30%左右，从而使管柱发生永久性胀大， 同时，在冷作硬化效应下，管材强度和刚 性指标得到提高，而塑性指标下降。
Φ112mm-116mm（大通径） 7″套管： Φ139mm-143mm 9-5/8″套管：Φ196mm-202mm
膨胀管补贴后强度：J55-N80钢级 （常规）、P110或更高钢级（特殊）
错断井膨胀管补贴
大段贴堵修复工艺
四、套内膨胀管补贴技术
1、常规膨胀管补贴（免钻底堵）
技术原理：
单根补贴：底堵和膨胀锥连接，补贴后将膨胀
三、膨胀管技术系统
四、套内膨胀管补贴技术
利用膨胀管的膨胀性能在井下对套管 损坏处进行“补贴”和密封，修复损坏 的套管，恢复生产。
适用范围：
错断、变形和腐蚀类套损修复 对已射孔井段的补贴封堵 钻井过程中技术套管磨穿的修复 完井过程中套管脱扣
技术特点：
适用于多种套损类型的修复 修复后可获得较大的通径 悬挂能力强，密封可靠 修复后不影响后续作业
❖ 长短不限：应用广泛 ❖ 可打捞：方便后期处理
◆ 打捞出悬挂器 ◆ 切割打捞一体化打捞出加固管：防腐套管、玻璃钢管 ◆ 磨铣贴堵管：铝合金、玻璃钢管 ❖ 聚合物类堵剂：封堵可靠、密封性好、悬挂承载力大 ❖ 内通径大：易于后期措施实施、利于下大泵 ❖ 生产管柱简化：方便生产管理，提高泵效
目
肆叁贰壹
套膨膨膨
录
内胀胀胀
膨管管管
胀技关技
管 补 贴 技
术 系 统
键 技 术
术 原 理
术
一、膨胀管技术原理
膨胀管技术原理
实体膨胀管就是一种由特殊材料制成、 具有良好塑性的金属圆管，下入井内后通 过机械或液压的方法在直径方向膨胀10～ 30%左右，从而使管柱发生永久性胀大， 同时，在冷作硬化效应下，管材强度和刚 性指标得到提高，而塑性指标下降。
Φ112mm-116mm（大通径） 7″套管： Φ139mm-143mm 9-5/8″套管：Φ196mm-202mm
膨胀管补贴后强度：J55-N80钢级 （常规）、P110或更高钢级（特殊）
错断井膨胀管补贴
大段贴堵修复工艺
四、套内膨胀管补贴技术
1、常规膨胀管补贴（免钻底堵）
技术原理：
单根补贴：底堵和膨胀锥连接，补贴后将膨胀
三、膨胀管技术系统
四、套内膨胀管补贴技术
利用膨胀管的膨胀性能在井下对套管 损坏处进行“补贴”和密封，修复损坏 的套管，恢复生产。
适用范围：
错断、变形和腐蚀类套损修复 对已射孔井段的补贴封堵 钻井过程中技术套管磨穿的修复 完井过程中套管脱扣
技术特点：
适用于多种套损类型的修复 修复后可获得较大的通径 悬挂能力强，密封可靠 修复后不影响后续作业
❖ 长短不限：应用广泛 ❖ 可打捞：方便后期处理
◆ 打捞出悬挂器 ◆ 切割打捞一体化打捞出加固管：防腐套管、玻璃钢管 ◆ 磨铣贴堵管：铝合金、玻璃钢管 ❖ 聚合物类堵剂：封堵可靠、密封性好、悬挂承载力大 ❖ 内通径大：易于后期措施实施、利于下大泵 ❖ 生产管柱简化：方便生产管理，提高泵效
套损验收PPT幻灯片课件
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固化体体积变化对比试验
试验结果表明：
• 三种树脂在高温 下均能较好的固 化，固化后体积 均有不同程度的 收缩。
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19
稳定剂的研究
从右图可以看出：加 入少量的稳定剂后，
其常温下稳定性提高 3倍以上，且对树脂 固化时间和固化物强
适用于不同特征的套损破漏状况
修井工程-套管损坏的修复-PPT
④液压缸
液压缸是套管补贴的重 要工具，其结构分上液缸、 下液缸、止动环和两组活 塞、活塞拉杆等.
④液压缸
工作原理是将管柱中传递过来 的液体压力，转换成为活 塞拉杆的上提拉力，带动 拉杆下部的刚、弹二级胀 头进行补贴。液压缸上、 下两组活塞产生的力同时 作用在活塞拉杆上。该液 压缸在35MPa的水力压力 下，活塞拉杆能产生 4.1×105N的拉力，活塞拉 杆的作用行程为1.5m，可 以满足施工需要。
3. 磨铣扩径法
原理：通过使用铣锥磨铣，把凸出部分磨 掉，使通径扩大。这种方法有时需要其它 修复方法配合，如磨铣后挤水泥或下内衬 管等，以保证整修质量。 适用：套管缩径较严重或有一些错断情况。
(二)、套管补贴加固技术
套管补贴加固技术是与套管整形技术配套的 套管修复工艺技术。套管变形或错断井经过整 形后，只是内径尺寸得到了基本恢复。为了使 整形效果得以保持，尽量发挥修复后的功能， 还应对修复后的套管进行补贴加固。尤其是套 管错断或变形量较大，经过爆炸整形或磨铣扩 径后套管损坏严重的井段，必须进行补贴加固。 不整形则无法加固，而整形复位后不加固则易 发生再次变形、错断，且变形、错断的速度也 快。
三、套管损坏的原因
5.井下作业对套管造成损坏。 ①多次的井下作业，尤其是酸化、压裂措施，不断使 套管胀缩、腐蚀，如反复加压、卸载、气举快速放压 等，也会造成套管损坏； ②修井作业中，套铣鞋、磨鞋在处理井下事故过程中 也会对套管造成不同程度的损坏； ③误射孔、重复射孔造成的套管损坏； ④在试油施工中，抽汲掏空深度大于允许深度，使套 管发生变形； ⑤封隔器坐封侧向冲击力造成的套管破裂； ⑥ 遇硬卡大力上提管柱也可能将套管胀坏。
补贴原理示意图
补贴后的波纹管在抗压性能方面不如两端悬 挂密封的补贴衬管，尤其是在套管破损尺寸 较大时，其抗外挤强度较小，因此，波纹管 补贴主要用于密封性补贴、封堵通径未改变 的腐蚀穿孔和误射孔段等漏失性损坏，而不 用于套管损坏严重的加固补贴。
套损井整形打通道工艺技术ppt
技术原理
利用整形工具对套损部位进行修整，使其达到预定形状，同 时利用打通道工具对堵塞的井眼进行清理，建立良好的流体 通道。
整形打通道工艺技术流程
准备阶段
对套损井进行调查，确定整形打通道方案 。
完井阶段
完成修复，进行后续生产。
下井阶段
将整形工具和打通道工具组合下入井内。
打通道阶段
利用打通道工具对堵塞的井眼进行清理。
技术改进建议和展望
针对不同类型和不同严重程度的套损井，需要研发更加 精细的整形打通道技术。
应加强技术集成和智能化应用，提高套损井整形打通道 的效率和准确性。
可以探索新的材料和工艺，以进一步降低成本和提高效 益。
研究不足与展望
当前研究仅针对特定类型的套损井，对于其他类型和不同地理 条件的油田需要进一步研究。
施工质量差，材料老化等管理因素缺乏有效的监源自和管理机制套损井对油田的影响
产量下降
套损井会导致油井无法正常生 产，影响整体产量
安全风险
套损井可能引发井喷、泄漏等 安全事故
维修成本高
套损井需要频繁维修，增加了 成本投入
03
整形打通道工艺技术
整形打通道工艺技术介绍
背景
随着油田开发进入中后期，套损井数量不断增加，严重影响 油田正常生产。整形打通道工艺技术旨在修复套损井，恢复 油井产能。
技术研究目的和意义
目的
开展套损井整形打通道技术研究，旨在解决套损井修复难题，提高油田开发 效益。
意义
套损井整形打通道技术的成功应用，将为油田的持续开发和生产提供有力保 障，同时也为国内外同类油田的修复治理提供借鉴和参考。
研究方法和内容
研究方法
本研究采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法，对套损井整形打通道 技术进行研究。
利用整形工具对套损部位进行修整，使其达到预定形状，同 时利用打通道工具对堵塞的井眼进行清理，建立良好的流体 通道。
整形打通道工艺技术流程
准备阶段
对套损井进行调查，确定整形打通道方案 。
完井阶段
完成修复，进行后续生产。
下井阶段
将整形工具和打通道工具组合下入井内。
打通道阶段
利用打通道工具对堵塞的井眼进行清理。
技术改进建议和展望
针对不同类型和不同严重程度的套损井，需要研发更加 精细的整形打通道技术。
应加强技术集成和智能化应用，提高套损井整形打通道 的效率和准确性。
可以探索新的材料和工艺，以进一步降低成本和提高效 益。
研究不足与展望
当前研究仅针对特定类型的套损井，对于其他类型和不同地理 条件的油田需要进一步研究。
施工质量差，材料老化等管理因素缺乏有效的监源自和管理机制套损井对油田的影响
产量下降
套损井会导致油井无法正常生 产，影响整体产量
安全风险
套损井可能引发井喷、泄漏等 安全事故
维修成本高
套损井需要频繁维修，增加了 成本投入
03
整形打通道工艺技术
整形打通道工艺技术介绍
背景
随着油田开发进入中后期，套损井数量不断增加，严重影响 油田正常生产。整形打通道工艺技术旨在修复套损井，恢复 油井产能。
技术研究目的和意义
目的
开展套损井整形打通道技术研究，旨在解决套损井修复难题，提高油田开发 效益。
意义
套损井整形打通道技术的成功应用，将为油田的持续开发和生产提供有力保 障，同时也为国内外同类油田的修复治理提供借鉴和参考。
研究方法和内容
研究方法
本研究采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法，对套损井整形打通道 技术进行研究。
套管修理(修井工程课程)PPT演示课件
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爆炸修复 （1）适用井：机械修复无效的井 （2）原理：爆炸整形技术又称燃爆整形,适用于机械
整形无法实现整形的套损井。该方法是将适量的炸 药药柱送到井内预整形复位（扩径）井段，利用炸 药爆炸后产生的高温、高压气体及强大的冲击波通 过套管内的介质（修井液、水或油水混合液等）作 用在套损部位套管内表面上时产生的径向向外压力 波，使套损井段的套管向外扩张，从而实现整形复 位。
打压，在液压作用下，补贴工具中的水力锚锚爪伸出并卡住 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值时，波纹 管内的拉杆及加长杆在液缸活塞的作用下向上快速收回，同 时带动波纹管下部的刚性胀头和弹性胀头一起向上运动，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， 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。
43
D、配管柱。依据不同的套管尺寸，选择合适的胀 头及波纹管，并按要求入井。入井补贴工具管柱结 构（从下到上）：导向头 + 弹性胀头 + 刚性接头 + 波纹管（管内穿过活塞拉杆、加长杆、安全接头） + 液缸 + 水力锚 +震击器+ 滑阀 +31/2″钻杆+ 1.5m长短钻杆至少6根。 E、补贴管柱入井。要求操作平稳，速度一般控制 在1m/s的下放速度，不得猛顿猛放，在4小时应下 完管柱。 F、下到补贴井段后，进行套管补贴。补贴有两种 方法。
8
地层倾角对套损的影响示意图 1 －油层；2 －隔层；3 －生产井；
9
岩性变化对套损的影响示意图 A －油井；B －注水井；C －油井
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爆炸修复 （1）适用井：机械修复无效的井 （2）原理：爆炸整形技术又称燃爆整形,适用于机械
整形无法实现整形的套损井。该方法是将适量的炸 药药柱送到井内预整形复位（扩径）井段，利用炸 药爆炸后产生的高温、高压气体及强大的冲击波通 过套管内的介质（修井液、水或油水混合液等）作 用在套损部位套管内表面上时产生的径向向外压力 波，使套损井段的套管向外扩张，从而实现整形复 位。
打压，在液压作用下，补贴工具中的水力锚锚爪伸出并卡住 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值时，波纹 管内的拉杆及加长杆在液缸活塞的作用下向上快速收回，同 时带动波纹管下部的刚性胀头和弹性胀头一起向上运动，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， 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。
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D、配管柱。依据不同的套管尺寸，选择合适的胀 头及波纹管，并按要求入井。入井补贴工具管柱结 构（从下到上）：导向头 + 弹性胀头 + 刚性接头 + 波纹管（管内穿过活塞拉杆、加长杆、安全接头） + 液缸 + 水力锚 +震击器+ 滑阀 +31/2″钻杆+ 1.5m长短钻杆至少6根。 E、补贴管柱入井。要求操作平稳，速度一般控制 在1m/s的下放速度，不得猛顿猛放，在4小时应下 完管柱。 F、下到补贴井段后，进行套管补贴。补贴有两种 方法。
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地层倾角对套损的影响示意图 1 －油层；2 －隔层；3 －生产井；
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岩性变化对套损的影响示意图 A －油井；B －注水井；C －油井
套损井贴堵治理技术应用及推广ppt课件
pp研究背景 第二部分 胜坨油田“贴堵技术”的研究与配套 第三部分 胜坨油田“贴堵技术”的应用 第四部分 胜坨油田“贴堵技术”取得的效果
胜利采油厂
二、胜坨油田“贴堵技术”的研究与配套
针对日益凸显的开发矛盾， 胜采厂及时转变观念，立足自主 创新，探索形成了以套管贴堵为 主导的井筒治理技术。
胜一区沙二1-3单元主力层井网图（2010年调整前）
铅印验证 套管错断
取换套显示 套管漏失
薄壁管验证 套管弯曲
多臂井径显示 套漏腐蚀严重
胜利采油厂
受套坏影响单元油水井开井数由08年1月的274口下降到2010年年底的245口， 减少了29口井，日产液量下降了3316t，日油下降了429.3t。
08年1月
2005-2010年单井作业周期及层次变化趋势
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3.1
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2005年 2006年 2007年 2008年 2009年 2010年
单井周期/天
单井层次/次
胜利采油厂
背景2：老油田套损状况持续恶化，不适应井网完善需要
“十一五”井网指标变化曲线
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水驱储量控制程度（%）
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82.8 82.6
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81.4
81
80.4
80.2
80
79
78
77 2006 2007 2008 2009 2010
胜利采油厂
典型单元-----胜一区沙二1-3
截止2010年套损井数达59口，占总井数的20.7%，失控储量328×104t。
油水井大修PPT.
程 中 的 注 水 、 压 裂 、 酸 化 ， 以 及 油 2、说说有毒无毒蛇的区别：形态上，齿痕上。（放幻灯）
六.猜字游戏。 (3)对休克的治疗 急性农药中毒或剧烈头疼均可引起休克。症状表现全身急性衰竭、神情呆滞、体软、四肢发凉、脸色苍白、青紫、脉
水井日常管理作业等。 搏加快而细、血压下降。急救休克者时，应使病人足高头低，注意保暖，必要时进行输血、输氧和人工呼吸。 应根据单位具体情况设定有针对性的性格测试。
3、完井质量 完井质量对套管影响很大，特别是 射孔完井。射孔工艺选择不当，一是会 出现管外水泥环破裂，甚至出现套管破 裂；二是射孔深度误差过大，或者误射 泥页岩隔层(尤其是开发薄互层的二、 三次加密井尤为重要)，将使泥页岩水 浸膨胀，挤压套壳运动 地球在不停的运动，地壳也在不 停的缓慢运动中，其运动方向一般有 两个：一是水平运动（板块运动）； 二是升降运动。地壳缓慢的升降运动 产生的应力可以导致套管被拉伸损坏。
第一节 套损的原因及预防措施
7、地面腐蚀
地表地层腐蚀是因为浅层水 （300m以上）在硫酸盐还原菌的作 用下产生硫化物，硫化物在浅层水 中氧化反应引起套管腐蚀。
前言
世界各国油田开发进程表明，随着开采年限 的增长，受工程和地质因素的影响，油水井套管 将出现不同程度的损坏。为此，油田工作者应本 着“预防为先，防修并重”的方针，一是研究套 管损坏的机理，制定防护措施；二是研究套损井 修复技术，提高大修井修复能力。由此减缓套管 损坏速度，尽可能的延长油水井的使用寿命，降 低油田维护的操作成本，提高油田后期开发的经 济效益。
第一节 套损的原因及预防措施
2、固井质量问题 固井质量直接关系到完钻井的寿 命和以后的注采关系，影响固井质量 的主要因素有：井眼不规则、井斜、 固井水泥不达标、顶替水泥浆的顶替 液不符合要求、水泥浆的密度低或高、 注水泥后套管拉伸载荷过小或过大等 等，都将影响固井质量。
六.猜字游戏。 (3)对休克的治疗 急性农药中毒或剧烈头疼均可引起休克。症状表现全身急性衰竭、神情呆滞、体软、四肢发凉、脸色苍白、青紫、脉
水井日常管理作业等。 搏加快而细、血压下降。急救休克者时，应使病人足高头低，注意保暖，必要时进行输血、输氧和人工呼吸。 应根据单位具体情况设定有针对性的性格测试。
3、完井质量 完井质量对套管影响很大，特别是 射孔完井。射孔工艺选择不当，一是会 出现管外水泥环破裂，甚至出现套管破 裂；二是射孔深度误差过大，或者误射 泥页岩隔层(尤其是开发薄互层的二、 三次加密井尤为重要)，将使泥页岩水 浸膨胀，挤压套壳运动 地球在不停的运动，地壳也在不 停的缓慢运动中，其运动方向一般有 两个：一是水平运动（板块运动）； 二是升降运动。地壳缓慢的升降运动 产生的应力可以导致套管被拉伸损坏。
第一节 套损的原因及预防措施
7、地面腐蚀
地表地层腐蚀是因为浅层水 （300m以上）在硫酸盐还原菌的作 用下产生硫化物，硫化物在浅层水 中氧化反应引起套管腐蚀。
前言
世界各国油田开发进程表明，随着开采年限 的增长，受工程和地质因素的影响，油水井套管 将出现不同程度的损坏。为此，油田工作者应本 着“预防为先，防修并重”的方针，一是研究套 管损坏的机理，制定防护措施；二是研究套损井 修复技术，提高大修井修复能力。由此减缓套管 损坏速度，尽可能的延长油水井的使用寿命，降 低油田维护的操作成本，提高油田后期开发的经 济效益。
第一节 套损的原因及预防措施
2、固井质量问题 固井质量直接关系到完钻井的寿 命和以后的注采关系，影响固井质量 的主要因素有：井眼不规则、井斜、 固井水泥不达标、顶替水泥浆的顶替 液不符合要求、水泥浆的密度低或高、 注水泥后套管拉伸载荷过小或过大等 等，都将影响固井质量。
套损井修复技术
堵漏技术
目前胜利油田的技术水 平为：丰富了TC－1型触 变水泥堵剂、ND系列炮 眼封堵剂、GSY高水膨胀 剂等多类型堵漏剂；实现 了触变性水泥套管堵漏施 工堵冲一体化；引用 Y531 压 裂 封 隔 器 ， 实 现 了长井段、多层封堵和选 层封堵。
套损井修复技术
目录
- 打通道技术 - 堵漏技术 - 套管补贴技术 - 小套管固井技术 - 膨胀管技术 - 取换套技术 - 错断井扶正、补接技术 - 结论
爆炸整形示意图
打通道技术
★非坍塌错断井打通道技术 依靠钻具旋转和加载到磨铣工具上部的钻具重量，
使磨铣工具在旋转过程中侧面或端面的硬质合金磨 铣损坏的套管，适用于通径大于Ф90mm的错断井 修复。
打通道技术
★坍塌错断井打通道技术
坍塌错断井是指上部套管错断，下部套管被套管外的
临流砂71、-砾3井石是充填一，口且5套1/管2外″坍地层塌塌错落断，井套，管该错断井上通端过口扶 正成扶胀正自套上由、部悬挤套挂损状灰段态稳， ，定与封、固下磨坍端铣塌口层不打在，通同钻道一塞、轴打套线通管上道。处补理通接井过后眼采，用，射 孔再完次井精，铣通其道中，套进损行井套管段补90接8。.6目～前9该1技1.术3米已成，功补修接复井 段2900多5口.3坍～塌9错1断2米套损，井加。固后套管试压25MPa，30 分水量套管扶正钟2不2降立；方投米封堵加固入，满生足产配后注，方注打 通 道案水要压求力。15M补接加固Pa，日注
膨胀管技术
利用膨胀锥的机械推拉 力使膨胀套管变形，超 过弹性屈服强度，达到 塑性变形区。膨胀后内 径增加10～15%，屈服 和破裂强度和膨胀前一 样。
该技术已经在通61-侧 162 、 王 14- 侧 20 两 口 井上进行了现场试验， 均取得成功。