液压整形技术在曙光油区的应用

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摘 要：针对曙光油田稠油套变井较多，常规机械整形技术和爆炸整形技术修复稠油套变井效果不理想等问题，采用液压套变整形技术对稠油套变井实施整形。该技术利用小修设备，采用液力控制和变径滚压技术，对套管内壁进行滚压，胀头直径自动增加到预先设定的尺寸，最大限度的恢复变形套管的通径。

关键词：液压整形 套变井 液力控制

一、概述

随着油水井生产时间的延长和稠油井吞吐轮次的增多，套损井逐年增多，缩径井、错断套损井、多段套损井、长段套损井、腐蚀外漏井不断增加，这已成为稠油油田普遍存在的严重问题。据不完全统计，曙光油区共有油水井3419口，套管存在不同程度损坏井1228口，其中稠油套损井就多达660多口。套管损坏，不仅使油水井无法正常生产，给井下作业造成困难，甚至无法进行，而且直接降低井的使用寿命，影响油田开发井网的完善和最终采收率。如何提高套损井修复率、完善注采井网、减少更新井数、节约开发资金和提高经济效益，已成为亟待解决的生产问题。

目前套变井修复主要有爆炸整形和机械整形2类技术。爆炸整形技术中，其用药量很难把握准，变形处的套管往往伴有壁厚不均，由于爆炸的无方向性，不可避免的对套管造成极大的破坏；机械整形中梨形器扩胀技术、套管磨铣技术、偏心辊子整形技术、旋转震击技术、滚珠整形技术等，普遍存在着损伤套管，牺牲套管厚度，难以恢复原通径，施工周期长，投资大等问题。

液压变径滚压套管整形新技术，克服了上述缺陷，该技术所采用的滚动胀头，由数百个变径钢球按一定的规律排列，对套管内壁进行滚压，胀头直径自动增加到预先设定的尺寸，最大限度恢复变形套管的内通径。不但套管不受损坏，反而会增强套管。

二、技术原理

1.工具结构

该技术的井下整形工具部分分为三个系统：锚定系统、增压系统、滚动胀头，其结构见图1所示。

2.整形原理

该技术利用小修设备，采用液力控制和变径滚压技术，对套管内壁进行滚压，胀头直径自动增加到预先设定的尺寸，将套管最大限度的恢复到原有的通径。

首先将液压变径滚压套管整形器与推力液缸、行程卸压系统和锚定系统在地面连接好，用管柱送到井内预定位置，在地面用高压泵车向管柱内加压，地面液压力经增压液缸增压后，作用在液压变径滚压整形器上，通过变径滚动胀头将轴向推力转化成径向扩张力，并向外扩张，推动滚珠对套管内壁进行滚压，将套管内壁滚压回圆形状态，使变形套管达到塑性变形，套管扩径。套管整形过程如图2所示。在完成1次加压膨胀后，地面泵卸压，变径滚动胀头收缩，滚珠收回，下放管柱，再重复上述过程，直到工具完全通过变形段为止。反复滚压完毕后，钢球回到初始状态，上提管柱完成整个工艺。

五、现场应用

现场施工一井次，实验井因高含水关井，经作业初步证实，该井790.62～794m井段之间存在套管缩径（大径φ150mm，小径φ144mm），不能正常实施机械堵水。为修复该井套变，满足后续机械堵水及生产要求，决定对该井实施液压整形，整形井段为790.62m～794.0m。

经五次整形后，套管缩径由Φ144mm恢复到Φ154mm以上，能够满足机械堵水要求。下泵带入堵水管柱（Y211-150封1×772.57；Y341-150封2×809.98）。实施液压整形和堵水措施后，该井平均日产油10.5t，见到良好的生产效果。

六、结论

1.液压胀管整形工具将液压与机械方式相结合，是在原有整形工具的基础上进行的一次创新，改善了普通整形工具效率低，效果差的状况。

2.采用液压提供动力，整形力大小不再依赖作业设备，同时利用液压力易于改变、易于控制的性质，可以准确控制胀头膨胀力的大小。

3.利用该工具对套管进行整形既能节省作业成本，又能减少对套管的危害，其突出的优点决定了其广阔的应用前景。

4.液压整形技术在稠油套变井上的成功应用，表明该技术对稠油套变井整形而言，具有推广价值。

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