Page 175 - 修井工程

水泥候凝时， 利用驱动头驱动膨胀管产生永久变形， 待水泥凝固后即完成固井或达到其他目
的。 在实施工艺过程中应注意以下几个方面的要求：

（1） 扩眼时应依据地层的压力体系、 地质条件来确定扩眼工具的类型和外径。 一般在
异常压力地层扩眼直径应大些， 宜使用管下扩眼工具； 对于一般的易漏易塌地层， 扩眼直径
可小些， 选用双心或偏心钻头即可。

（2） 膨胀管是通过驱动头及与之相连的钻柱送至井下的， 驱动头与膨胀管用剪销连接。
当膨胀管被送至预定位置时， 加力剪断剪销就可促使膨胀管膨胀。 膨胀管之间的可膨胀连接
及可膨胀式套管附件是关键技术， 可膨胀管附件包括： ①可膨胀引鞋， 其作用一是引导膨胀
管的顺利下入； 二是帮助将膨胀管膨胀到底部。 ②不可膨胀扶正器， 其作用是在斜井中使膨
胀管居中， 以利于注水泥和固井。 膨胀管之间为特殊螺纹连接， 其基本原理是保证在膨胀
前、 膨胀过程中及膨胀后保持连接强度及密封的完整性， 对于可膨胀式割缝管需保持连接及
抗拉、 抗压强度的完整性。 因此， 它要求驱动时从外螺纹开始， 以免脱扣。

（3） 在注水泥时， 对于可膨胀式割缝管只能应用平衡塞注水泥技术， 为保证完全顶替
水泥浆， 必须在膨胀割缝管之前注水泥， 并且割缝必须预先用树脂类物质予以填充。

（4） 钻水泥塞， 所用的钻头必须是欠尺寸的， 以免破坏膨胀管。
液压膨胀工艺流程如下：
（1） 完钻后下入膨胀管柱， 膨胀管柱底部带有膨胀引鞋。
（2） 采用内管注水泥替出钻井液， 避免水泥浆被其他流体污染。
（3） 水泥通过了内管、 膨胀锥， 顶替塞就会进入浮鞋， 将工作管柱的底部密封。 然后
憋压至 10 ～20MPa（根据系统尺寸大小确定）， 该压力可憋坏底部装置里的一个圆盘片， 将
压力传到膨胀锥的底部， 促使膨胀锥向上移动并且使套管膨胀。
（4） 随着膨胀锥的上升， 起出工作管柱， 并将工作管柱排放好。
（5） 水泥浆凝固后， 钻膨胀管内的水泥。

五、 膨胀管技术典型应用

膨胀管具有很多技术优势： 可减少钻井费用 （钻井液、 钻头）； 减少完井费用； 减少修
井费用； 提高产量并保证井筒稳定性； 提高安全性。 其典型应用如下。

1.可膨胀滤砂管

与传统滤砂管相比， 可膨胀滤砂管 ESS （ExpandableSand Screen） 不仅在结构上有很大
改进， 而且其优势也更为突出。 可膨胀滤砂管共有 3 层， 内层是可膨胀式割缝基管， 中间用
覆盖片状过滤材料缠绕， 外层是可膨胀式基管罩。 可膨胀滤砂管膨胀后会紧贴井壁， 使筛管
获得良好的支撑， 同时由于筛管和井壁之间没有环空， 减少了砂粒的移动、 微粒的运移以及
与之相关的筛管堵塞， 还可最大限度地减少砂粒撞击和冲蚀， 增大滤砂面积， 并且可对储层
做进一步的作业处理和控制。 图 9 3 为可膨胀滤砂管与传统滤砂管对比图。
可膨胀 滤 砂 管 技 术 包 括 三 个 方 面： 可 膨 胀 式 割 缝 基 管 （ theslotted， expandablebase
重 叠 的 过 滤 薄 膜 可 膨 胀 的 外 层 保 护 套pipe）；
（ overlapping filtration membranes） ；
（ expandableouterprotection sleeve） ； 锥形心轴从上向下推， 使得内外两层管胀开， 薄膜被夹
在中间。
可膨胀滤砂管的优势表现为：

169