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膨胀管技术现状与发展趋势

www.chinaoilonline.com  2009-07-08 00:00:00

    20世纪80年代壳牌企业开始研究膨胀管技术。目前,提供膨胀管服务的企业有哈里伯顿企业、贝克石油工具企业和斯伦贝谢企业等。其中,研发速度较快的是壳牌和威德福企业。

    膨胀管分为割缝膨胀管和实体膨胀管。割缝膨胀管主要用于封隔复杂层段、代替常规割缝衬管和防砂。而实体膨胀管主要用于修补套管、建井、多分支井和单一井径油井的建井。

    贝克石油工具企业于1998年在美国加利福尼亚州贝尔里奇油田用膨胀管完成了一口多分支井的6级完井。迄今为止,该企业在非洲、亚洲、欧洲、北美和南美完成了10口多分支井的6级完井。同一时期,斯伦贝谢等企业也进行过多分支井的6级完井。

     目前,国外发表文献较多和呼声较高的是膨胀防砂网技术和单一井径油井的建井技术。威德福企业仅在2003年就进行了228次膨胀防砂网安装作业。为提高膨胀防砂网的效率,威德福企业研制出一种高柔曲性的旋转扩管系统。这种扩管系统是把过去的上提和下压扩管改为旋转扩管,由于使用了旋转扩管工艺,把扩管所需要的力降低了90%。

    单一井径井眼是在井眼内下入多级同一尺寸的膨胀管并固井。钻达设计深度后,再下入比衬管直径小的套管柱到井底,然后固井,从表层套管鞋到目的层形成了单一井径的井眼。

    壳牌研究企业认为单一井径油井是油气工业的一大突破。它降低了44%的钻井液用量、42%的水泥用量、42%的套管用量和59%的钻屑生成量。在海上钻井和建井中可节省33%~48%的建井费用。

    为了提高膨胀管与井壁的密封性,国外利用了弹性物喷涂技术在膨胀管外面喷涂了一层弹性物,利用弹性物的弹性加强管体与井壁的密封,可进行层间封隔。目前,这种封隔技术已投入使用,但仍然需要做进一步的研究和现场评价。

    目前,单一井径油井的尺寸是在113/4英寸表层套管内安装95/8英寸膨胀管,扩管后达到10.4英寸的井眼直径。最后在10.4英寸的井眼内下95/8英寸套管并固井。据壳牌企业称,下一步要研制其他尺寸的单一井径膨胀管,进一步提高建井的经济效益。另外,国外也正在研究和开发制造膨胀管的新材料。

    据壳牌企业称,通过4年的努力,实体膨胀管技术完成了从试验到应用的飞跃,克服了初期对实体膨胀管技术的排斥心理。多数用户认为,实体膨胀管是一种低成本和低风险的技术。

    膨胀管在堵漏、修复、防塌和防砂方面为石油工业界提供了一种新的方法和手段。通过发展和完善可能有较高的推广价值。但在建井方面,特别是在单一井径建井方面局限性较大。一是迄今为止所有的单一井径建井试验应用,都是在钻井和建井成本很高的海上,在陆上的应用价值还无法评价。二是采用这种方法建井后的油井寿命还没有办法验证。  

 

 

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