可膨胀管技术应用与研究

三 、 可膨胀管材料应用分析
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随着现代勘探技术的 日益进步 ，人们在石油勘探 方面对于具体 的石油 的开采也逐步朝着更深层次的领 域发展 ，由此也使得是石油开采作业的难度要想 比较 过去有 了较大幅度的提升 。而现有 的开采技术往往会 导致对于井 眼直径 的控制不 当而造成开采无法进行或 是其他危险事故 的发生 。因此 ，为 了解决上述难题 ， 国 内外 专 家 与 学 者 变 研 发 出 了可 膨 胀 管 技 术 ，借 助 这 技 术 ，石 油 钻 井 过 程 中可 以有 效 控 制 井 眼 直 径 ，避 免 井 眼过 小 导致 开 采 难 度 的增 加 或 是 井 眼过 大 所 带 来 的 安全 事 故 的发 生 ，从 而 不 仅 保 证 了后 续 石 油 开 采 作 业 的有 效性 与高产量 ，有效 降低 了石油开采企业 的成 本 ，提升 了开采效率 。 目前可膨胀管技术在石油钻井 的应用 有以下几个方面 ： ３ ． １石 油钻 井 在 石 油 钻 井 过 程 中 ，为 了 能够 适 应 不 同 的地 标 表 层 岩 石 结构 与硬 度 ， 从而 在 保 证 能够 穿 透 岩 层 的基 础 上 避 免 其坍 塌 或 是缩 径等 情况 的 发 生 ，在 石 油钻 井 中 往往会使用 不同直径 的套 管以支撑 ，但是 随着钻进 的 不 断 深 入往 往会 导致 套 管数 量 的不 断增 加 ，钻 进 深 度 越 深 套 管 的 数 量 就越 多 ， 从而 会 导 致套 管设 计 层 次繁 多 。并 且 会 由此 带 来 一 系 列 的 后 期 开采 作业 过程 中 的 种种不便，提高企业的开采成本与运营负担 ，减 少石 油开采企业的利润。而在 套管设计上应 用可膨胀 管技 术 ，不仅能够有效地降低冗繁 的套管层次，并且可 以 就可大大减少套管层次 ，并且 由于材料本身的可膨胀 性 ，使 得 其 能 够 适 应 不 同直 径 的 钻 井 ， 从 而 大 大 降低 了企业 的开采成本，使得井身本身的结构更加的趋 于 合 理 ，有 效 地 克 服 了 由于 直 径 过 小 而 导 致 的 开 采 难 度 较大 以及直径过大增加开采成本 的难题 。而对于一些 超 深 井 ，借 助 可 膨 胀 管 本 身 的 可 膨 胀 性 ，可 减 少 井 眼 锥度 ，从而提高处理井下突发事故 的能力 。因此 ，采 用 新 的可 膨 胀 管 技 术 ，无 论 是 对 于 企 业 的经 营 以及 钻
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可膨胀管技术应用与研究
张 津 李 勤涛
（ 浙 江 省 台州 学 院 物 电学 院 ，浙 江 台州 ３ １ ８ ０ ０ ０ ）
摘 要 ： 可膨胀 管 （ Ｓ Ｅ Ｔ ） 工 艺是 国外开 发 的一项 新技 术 ，采 用膨 胀锥 通过 钢管 就地膨 胀 ，从 而使钢 管 内径减 小最少 。 于上 世纪九 十年代 由皇家荷兰壳牌石油公司提出的技术设想，并且 目前被广泛用于石油勘探作业中，对于是有挖掘与开采工业有巨大的应 用价值 本文从可膨胀管技术原理分析为基础 ，研究其在 目前相关领域的应用情况。 关 键词 ：可膨胀 管技 术 ；石 油勘探 ；膨 胀锥
引 言 可膨胀管技术就是将管柱下入井底 ，用驱动头 以 液力或机械 的方法使管材永久变形 ，从而使钢管 内径 减 小 最 少 。这 项 技 术 是 由上 世 纪 皇 家 荷 兰 壳 牌 石 油 公 司所 提 出 ， 并且 随着 这 一 技 术 所 带 来 的 巨大 利 益 ， 目 前 越 来 越 多 的 国外 企 业 以及 研 究机 构 都 纷 纷 针 对 这 一 技 术 进 行 了大 量 的理 论 与 实 践 研 究 。并 且 从 近 年 来 可 膨 胀 管 技 术 的应 用 情 况 而 言 ，取 得 了 良好 的效 果 ，并 有 扩大规模应用 的趋势 。 二 、 可膨胀管技术原理分析 可膨胀 管技术作为近 年来在石 油开采作用 中所取 得 的一项 重要 的科研 成果，无 论是其所带来 的经济效 益还是对于开采 人员的安全效益等 都已经受 到了广泛 的关注 与认 可。 目前，国际上普遍采用 的可膨胀管技 术 从 具体 分类 而 言 ，主 要 以 下两 类 ：
一
、
２ ． １ 实 体 膨 胀 管
实体膨胀管基本原理是基于油气井筒 内的金属管 材 冷 扩 径 技 术 ， 通 过 机 械 挤胀 的 方 法对 下入 井 筒 内 的 管柱进行径 向膨胀。实体膨胀 管更多的是借助材料本 身的可膨胀性质 ， 因 此 对 于 材 料 本 身 的 材 质 要求 较 高 ， 因 此 其 对 于 对 选 材 的 要 求 高 ，因 此 ，从 成 本 方 面 而 言 ， 其 也 要 比割 缝 膨 胀 管 要 高 。 ２ ． ２ 割 缝 膨 胀 管 可膨胀割缝管是 由一系列 串联 的，互相交错 的轴 向割缝 ，而割缝 的布置使管柱 易于膨胀 。由于事先对 材料进行 了处理 ，因此其本身对于选材 的要求相 比较 实体膨胀管而言 ，较低 ，因此其成本较低 ，可用作水 平 井 完 井 的割 缝 筛 管 以及 防 砂 筛 管 。 但无论何种膨胀管在作业过程 中都是 以常规 的尺 寸 下到 井 内预 定 位 置 ， 固定 后 注 入 水 泥 ，借 助 上 拉 滚 球或推动膨胀锥体 的方法 ，使套管发生膨胀塑变 。
案 也 是错 误 的 ． 编 写 物 理 题 目要避 免此 类 问题 的发 生 ． 当然 ， 物 理 题 目 中出 现 干 扰等 条件 是 允许 的， 也 是 合 理 的， 这 个 题 目显 然 不 属 此 类 ． 参 考 文献 ： ［ １ ］ 程守洙， 江之永． 普通物 理学 （ 第五版） ［ Ｍ ］ ． 北 京： 高等教育 出版社， １ ９ ９ ８ ． １ ６ ３ ， ４ １ ８ ． ［ ２ ］ ｈ ｔ ｔ ｐ ： ／ ／ ｉ ｓ ｈ ａ ｒ ｅ ． ｉ ａ ｓ ｋ ． Ｓ ｉ ｎ ａ ． ｃ ｏ ｍ ． ｃ ｎ ／ ｆ ／ １ ３ ８ ４ ９ ６
第 ２ １ 卷 第 １ 期 ２ ０ １ ３ 年０ ３ 月
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技
术
物
理
教
学
Ｖｏ１ ． ２１ Ｎｏ ．１ Ｍａｒ ．２ Ｏ１ ３
Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ ＮＩ Ｃ Ａ Ｌ Ｐ Ｈ Ｙ Ｓ Ｉ Ｃ Ｓ Ｔ Ｅ Ａ Ｃ Ｈ Ｉ Ｎ Ｇ
Ｒ＝ ， 即 Ｎ ＝ ０时 方 可 ． 这 说 明重 物 在 下 落 过 程 中 只有 在 最 低 点 Ｃ处 才 会 接 触 轨 道 ， 其 它位 置 时都 脱 离 轨道， 不 能 沿 圆环 滑 动 ． 重物 在 Ｂ点 时加 速 度 只是 受 重 力 和 弹簧 拉 力 的 结 果 ． 可 以求 得 ， ａ ＝ ６ ． ２ ｍ ． ｓ 一 ２ ． 对于第 （ ２ ） 问， 由 于 重物 不是 沿 圆环 轨 道 运 动 ， 因 而重物与 ｃ点接触 的瞬间其速度方 向不在轨道 Ｃ点的 切 向， 所 以其加速度和对 圆环 的压力不能用圆周运动 规律去解决． 具体解答较复杂， 这 里不在赘述． 通过讨论不难 看出， 这个题 目是不严密的， 参考答