姜龍（四川省川西鉆探工程公司 610051）

在固井過程中，風(fēng)險(xiǎn)較高，施工難度最大且施工技術(shù)相對復(fù)雜的就是尾管固井技術(shù)。在大多數(shù)施工中都使用的是傳統(tǒng)的卡瓦式尾管懸掛器進(jìn)行固井，雖然具有低成本的優(yōu)點(diǎn)，但不能達(dá)到有效固井的目的。隨著實(shí)體膨脹管技術(shù)的發(fā)展，膨脹式尾管懸掛器固井技術(shù)迅速發(fā)展，不但可以解決傳統(tǒng)固井不能解決的問題，還可以對鉆井深度進(jìn)行延伸。

一、膨脹式尾管懸掛器的介紹

1.膨脹式尾管懸掛器是以實(shí)體膨脹管技術(shù)為基礎(chǔ)研發(fā)出來的尾管懸掛器。這種懸掛器是利用金屬擠壓的速變性原理進(jìn)行制造的，它可以通過可膨脹本體進(jìn)行徑向膨脹，從而使得懸掛器本身發(fā)生塑性變形。根據(jù)工作原理可以將其分為兩種類型，一種是實(shí)體膨脹式尾管懸掛器，還有一種是異形管膨脹式尾管懸掛器。

2.對其組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析時(shí)，可將其懸掛機(jī)構(gòu)分為三個(gè)部分，首先是膨脹主體，其次是膨脹錐，最后是中心管。膨脹主體下部有一些加工的螺紋，這些螺紋一般是用來連接尾管的，懸掛器上面有一些數(shù)組橡膠帶，每組橡膠帶都被環(huán)形肋分隔開。在懸掛器進(jìn)行作業(yè)時(shí)，尾管懸掛器就會受力膨脹，膨脹錐在受力情況下會沿著中心管下垂，使得懸掛器本體對橡膠帶和環(huán)形肋產(chǎn)生排擠作用，將其擠壓到上層套管，使其與內(nèi)壁相互接觸從而產(chǎn)生較大的摩擦力來承受軸向載荷量。方便尾管鉆井作業(yè)進(jìn)行，從而減少了施工時(shí)間，節(jié)省了施工材料。更好的提高了固井水泥漿的凝固質(zhì)量，簡化了施工工序。

二、膨脹式尾管懸掛器的技術(shù)特點(diǎn)

1.膨脹式尾管懸掛器在構(gòu)造中將懸掛功能和封隔功能有效統(tǒng)一，在一定程度上簡化了工具結(jié)構(gòu)，減小了外形尺寸，使得其外形比較簡單輕便，讓其在入井過程中相對安全方便。有利于施工人員進(jìn)行操作，保障了施工人員的施工安全，也會使得固井成功率相對較高。

2.這種懸掛器是使用金屬加橡膠進(jìn)行密封制作的，使用一種高強(qiáng)度的橡膠密封懸掛的膨脹懸掛密封裝置，密封效果好，懸掛力較大，從而使得懸掛器的使用壽命延長。此懸掛器采用液壓與機(jī)械相結(jié)合的膨脹方式和自動釋放的方式，為了減少管內(nèi)的液壓，一般通過機(jī)械方式輔助膨脹進(jìn)行作業(yè)。

3.懸掛器內(nèi)部高效的坐掛機(jī)構(gòu)使得施工中高應(yīng)力集中程度普遍降低，同時(shí)也降低了卡瓦對上層套管的損壞，使坐掛機(jī)構(gòu)對上層套管的適應(yīng)能力增強(qiáng)，對老古井的加深有著更好的作用。從結(jié)構(gòu)上來看，膨脹式尾管懸掛器固井比傳統(tǒng)的懸掛器固井的環(huán)空更大，使其在施工中水眼比較暢通。

4.膨脹式尾管懸掛器在使用中具有雙向承接性，懸掛力的產(chǎn)生是由橡膠和管壁相互摩擦造成的，它既可以起到懸掛的效果又可以起到密封的作用，而且對密封原件的長度進(jìn)行調(diào)整可以設(shè)定懸掛力的強(qiáng)度，使其在進(jìn)行大型酸化壓裂等施工時(shí)也可以很好的承接。

三、膨脹式尾管懸掛器在尾管固井中的應(yīng)用

1.在尾管固井施工之前，首先要對水泥漿進(jìn)行設(shè)計(jì)和檢測，確保水泥漿在混合中對水分的合理添加以及水泥漿的材料使用情況，對水的添加要按照一定的比例進(jìn)行，水泥材料的選擇最好使用商品水泥，這是施工成功的關(guān)鍵所在。一般是在注水泥漿之后才進(jìn)行懸掛器的坐掛工作，如果不能保證水泥漿的性能穩(wěn)定，在施工中水泥漿提前凝固會造成尾管串凝固到井眼，水泥漿凝固速度太慢會使得尾串管難以凝固，這兩種情況下都會引起施工風(fēng)險(xiǎn)。

2.在尾管入井時(shí)，要把握好懸掛器系統(tǒng)在管套內(nèi)下降的速度，在尾管進(jìn)入裸眼之前要對尾管串進(jìn)行上提、下放、旋轉(zhuǎn)等操作。在此過程中還要記錄尾管的稱重值。在注水泥施工中，先要安裝管線，然后再進(jìn)行水泥的注入工作。

3.當(dāng)注水泥的工作完成之后，要根據(jù)水泥漿的凝固情況對施工過程進(jìn)行規(guī)劃。之后再進(jìn)行坐掛。先將尾管下降至特定的位置，然后在進(jìn)行投球，等到球降到球座之后，緩慢開泵通過增加氣壓來膨脹尾管懸掛器。在高壓液體作用之下對膨脹錐實(shí)行放入，將膨脹管和上層套管的內(nèi)壁緊貼，使得懸掛尾管串和上層技術(shù)套管之間形成環(huán)形空間。這時(shí)，膨脹錐下部的鉆井液將通過內(nèi)管小孔進(jìn)入環(huán)形空間，液壓就可以將懸掛器由較小直徑膨脹到較大直徑，直至懸掛器外壁與套管內(nèi)壁貼緊。整個(gè)膨脹過程完成之后，浮閥會自動打開，膨脹錐將使用送入工具上的傳壓孔進(jìn)行傳壓，使整個(gè)送入工具上的壓力下降，從而達(dá)到平衡管內(nèi)外壓力平衡的效果。并使用指示燈給地面?zhèn)鬟f膨脹結(jié)束的信息。這時(shí)，下放鉆具會將膨脹錐與尾管分離，坐掛完成之后，就應(yīng)該重新建立水泥漿循環(huán)通道，將多余的水泥漿循環(huán)出井眼完成整個(gè)固井作業(yè)。

結(jié)束語

該技術(shù)在尾管固井中的使用很大幅度上減少了套管使用量，使得裸眼井段長度減短。并可以提供更強(qiáng)的懸掛力，不僅有力于提高固井質(zhì)量，還可以對普通井的加深起到一定的協(xié)助作用。膨脹尾管懸掛器技術(shù)以其顯著的優(yōu)越性在固井作業(yè)中被廣泛使用，但是就我國國內(nèi)膨脹式尾管懸掛器在固井中的使用而言，對這種固井技術(shù)還不夠完善。為了使膨脹式尾管懸掛器的應(yīng)用前景更加廣泛，需要加快對其的研發(fā)速度，提高在固井施工中的應(yīng)用水平，實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的創(chuàng)新從而達(dá)到施工中工程質(zhì)量安全可靠的目的。

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