Clasificación y aplicación de la tecnología de tubos de expansión.
La tecnología de tubos de expansión tiene principalmente las siguientes cuatro aplicaciones.
(1) Operaciones de perforación
Cuando se perforan pozos ultraprofundos o se opera en áreas de aguas profundas, cuando se perforan formaciones de alta presión, formaciones agotadas o formaciones propensas a colapsar y perder agua, la práctica habitual es utilizar perforadoras de diferentes diámetros. El casing sella la formación. En este caso, es necesario ejecutar varias capas de revestimiento, lo que da como resultado un pozo final pequeño, lo que también puede provocar la imposibilidad de perforar hasta la capa objetivo según lo planeado. Además, debido a la necesidad de grandes diámetros iniciales de pozo, aumentan los requisitos de cargas de plataformas, equipos de perforación y capacidades de manejo de fluidos de perforación. La tecnología de tuberías de expansión puede simplificar la estructura del pozo y reducir la cantidad de capas de revestimiento, lo que puede evitar esta situación. La tecnología de tubos de expansión puede proporcionar soluciones de emergencia a problemas complejos en la perforación, especialmente la perforación de capas de alta presión, capas de fuga de pozos, capas de fluencia de lutitas arcillosas y capas de fluencia de roca salina.
Cuando las operaciones de perforación necesitan pasar a través de formaciones de sobrepresión más profundas, formaciones agotadas o formaciones propensas a colapsar y fugas, la tecnología existente es utilizar brocas de diferentes diámetros para perforar, y las brocas se sellan en capas por capa en forma de mangas. En este caso, cuanto más profundo sea el pozo y mayor sea el número de capas de revestimiento, mayor será el diámetro inicial del pozo requerido. Si el diámetro inicial permanece sin cambios, el diámetro final del pozo se hará más pequeño, por lo que no se podrá perforar la capa objetivo. Incluso si se perfora la capa objetivo, el pozo es demasiado pequeño para cumplir con los requisitos de las operaciones de reingreso, como producción, reparación de seguimiento y estimulación de la producción. Los trabajadores petroleros han estado buscando perforar con brocas del mismo diámetro para llegar a la capa objetivo con alta calidad, rápida y eficientemente, y completar el pozo con revestimiento del mismo diámetro. La tecnología de tubos de expansión es el primer paso hacia la realización de esta tecnología.
Durante el proceso de perforación de pozos exploratorios, para finalmente llegar a la capa objetivo, en el diseño de perforación se debe reservar espacio del casing, es decir, debe existir un casing de emergencia, y el diámetro del pozo o carcasa encima de la carcasa de emergencia Debe ser mayor que el diámetro de la carcasa de emergencia, por lo que el coste de perforar la parte superior de la carcasa de emergencia aumentará independientemente de si se utiliza la carcasa de emergencia o no. Además, la perforación a gran escala lleva mucho tiempo y el equipo de perforación, el fluido de perforación y otros materiales correspondientes son caros. Bajo las condiciones actuales de las plataformas y equipos de perforación, es difícil perforar capas objetivo más profundas debido a las limitaciones de la carga de la plataforma de perforación y otras condiciones. La tecnología de tuberías de expansión proporciona un sólido soporte técnico para la perforación en formaciones más profundas. Al mismo tiempo, debido al diámetro relativamente grande del pozo, los pozos de exploración se pueden convertir en pozos de producción en el sitio.
Figura 3.1 Sistema de tuberías de expansión en pozo abierto
Figura 3.2 Sistema de suspensión de tuberías de expansión
(2) Durante las operaciones de terminación
Expansión después de la perforación El diámetro del fondo del pozo facilita las operaciones de terminación. Sin embargo, en el proceso de perforación real, a medida que el pozo se profundiza, se deben colocar múltiples revestimientos, lo que hace que el diámetro del pozo completado sea demasiado pequeño para cumplir con los requisitos de las operaciones de terminación, las operaciones de producción de petróleo y las operaciones de reparación del pozo. Con la aplicación de la tecnología de expansión de la carcasa, la longitud de la carcasa ha aumentado, pero el diámetro interior de la misma no ha disminuido mucho, por lo que la capa objetivo se puede perforar más profundamente de lo esperado. El diámetro de la sarta de expansión es mayor que el de la estructura de sarta de revestimiento convencional, lo que facilita la transformación de los pozos de exploración en pozos de producción económicamente productivos. Al mismo tiempo, la combinación de la tecnología de tubos de expansión y la tecnología de control de arena puede proporcionar un método de terminación más flexible. La mayor ventaja del método de terminación con tubo de expansión es que tiene un buen soporte para la pared del pozo y puede usarse para completar pozos secundarios, completar pozos horizontales en pozos abiertos y completar pozos bajo balance. Las terminaciones de control de arena con criba ranurada pueden reemplazar las completaciones con empaque de grava.
(3) Operaciones de producción y reacondicionamiento de petróleo
En los pozos petroleros completados con tubos de expansión, no sólo el diámetro del fondo es mayor que el diámetro del pozo convencional, sino que también puede proporcionar espacio para bajar la sarta de producción Las buenas condiciones y una gran área expuesta del pozo pueden aumentar la productividad del pozo petrolero. En las últimas etapas del desarrollo de los yacimientos petrolíferos, hay cada vez más pozos con daños en la carcasa y la tecnología de tubos de expansión proporciona un nuevo método para controlar los daños en la carcasa. Puede reparar cientos de metros de revestimiento, lo cual es de especial importancia para pozos con grandes secciones de revestimiento corroído. Además, esta tecnología también se puede utilizar para sellar agujeros y fugas. Esta tecnología es favorecida por las compañías petroleras porque reduce muy poco el diámetro del pozo en comparación con la tecnología convencional de subsidio de revestimiento.
(4) Otros
La sarta de expansión se puede utilizar como colgador de revestimiento, lo cual es más simple y económico que el revestimiento convencional más empacador. Durante las operaciones, se puede formar un colgador de revestimiento expandiendo una pequeña sección del revestimiento en lugar de todo el revestimiento. El soporte del revestimiento de expansión integra las funciones de sellado del soporte del revestimiento y la parte superior del revestimiento, lo que reduce las operaciones de cementación en la parte superior del revestimiento y puede extender la sección del pozo defectuosa y reducir los costos de mantenimiento. Una vez colocado el soporte del revestimiento expandible, se puede aumentar el área de circulación interna efectiva debido a la sección anular más pequeña. Como estructura sólida, evita fugas en el anillo durante el ajuste y la operación. Las estadísticas muestran que entre el 45 y el 60 por ciento de las perchas convencionales experimentan este tipo de fugas después de sentarse sobre ellas.
Las funciones principales de la tecnología de tuberías de expansión incluyen: ① Reducir la conicidad del pozo, aumentar la longitud del revestimiento, de modo que el revestimiento o tubo de revestimiento en el pozo profundo tenga el mayor diámetro interior posible; (2) Proporcionar diversas herramientas de perforación El entorno proporciona un plan de emergencia rentable y eficaz para reducir la posibilidad de abandono prematuro del pozo; ③Reparar y fortalecer el fondo del pozo existente y sellar las perforaciones y las pérdidas del revestimiento que no pueden bloquearse con métodos convencionales; 4) Proporcionar espacio de trabajo para operaciones posteriores. Al mismo tiempo, el tubo ranurado expandible también se puede usar para filtros de terminación de pozos horizontales y filtros de control de arena en formaciones productoras de arena, y el tubo sólido expandible también se puede usar como colgador de revestimiento.