[发明专利]一种套损井修复用套管补贴管及其补贴方法

说明书

本发明公开了一种套损井修复用套管补贴管，套管补贴管为空心圆筒形，套管补贴管包括形状记忆聚合物基体和纤维增强相，纤维增强相均匀设置在形状记忆聚合物基体内；本发明通过采用形状记忆聚合物基体与纤维增强相混合而成，形状记忆聚合物基体具有可回复应变大，回复力较大的优点，使套管补贴管具有自膨胀特性；通过加入纤维增强相，纤维增强相具有较好综合力学性能，有效提高了套管补贴管的结构刚度和强度；本发明利用形状记忆聚合物的形状记忆效应完成套损井修复，无需通过外力扩张，制作方便；耐腐蚀能力强，套管补贴管补贴后受温度和腐蚀介质的影响较小且不易脱落，使用寿命长。

技术领域

本发明属于油气田套损井治理技术领域，具体涉及一种套损井修复用套管补贴管及其补贴方法。

背景技术

套损井是指套管出现损坏的井，一般按套管损坏的性质分为套管变形井、套管错段井和套管破漏井等。油水井因各种原因套管破损后会导致一些单元注采井网不完善，注采对应关系破坏，地层压降逐渐加大，储量控制程度变差，进而造成油田水驱储量、可采储量不同程度的损失，是影响油田稳产的一个重要因素。

针对套管破漏井，目前治理技术主要包括隔水采油、化学堵漏、套管补贴、小套管修复和侧钻等，每种治理技术均有其适用性和局限性；现有的套管补贴技术是对套损井段进行整形或磨铣处理后，用油管将补贴管管柱下至需要补贴修复的井段；在地面用高压泵向油管内打压，膨胀管发射腔内压力达到一定数值后，膨胀锥推动油管与油管一起上行，当膨胀锥上行距离超过膨胀管柱长度时，油套连通，泵压下降，膨胀管完成膨胀，且紧贴于基础套管内壁，达到锚定、密封与修复要求；然后起出油管、钻通膨胀管柱下丝堵，完成修复；现有的套管补贴技术具有修复后内通径大、密封可靠、强度高等优点，但有效期短、成功率低；另外，施工时容易造成井下事故，风险较大。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种套损井修复用套管补贴管及其补贴方法，以解决现有的套管补贴技术有效期短，成功率低，施工风险较大，易造成井下事故的技术问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种套损井修复用套管补贴管，套管补贴管为空心圆筒形，套管补贴管包括形状记忆聚合物基体和纤维增强相，纤维增强相均匀设置在形状记忆聚合物基体内。

进一步的，形状记忆聚合物基体为环氧树脂基形状记忆聚合物、苯乙烯基形状记忆聚合物、双马来酰亚胺形状记忆聚合物、氰酸酯形状记忆聚合物、聚酰亚胺形状记忆聚合物中的一种；纤维增强相为碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、氨纶纤维、碳纳米管、碳化硅纤维、硼纤维、石墨纤维中的一种或两种以上。

进一步的，套管补贴管的成型方式为缠绕成型或模压成型。

进一步的，套管补贴管的单根长度3-10m，壁厚为3-10mm。

本发明还提供了一种套损井修复用套管补贴管的补贴方法，包括以下步骤：

步骤1，在地面对套管补贴管进行形状记忆训练，完成形状记忆训练后的套管补贴管处于预变形收缩状态，预变形收缩状态的套管补贴管外径小于待修复套管的内径；

步骤2，将处于预收缩状态的套管补贴管下入至待修复套管的套损段井筒内；

步骤3，在套损段井筒内通过电缆对套管补贴管进行加热，使套管补贴管发生受热膨胀变形恢复至原来的记忆形状，受热膨胀变形的套管补贴管外径大于待修复套管的内径，使套管补贴管膨胀后与待修复套管内壁的紧密贴合，实现待修复套管套损段的修复。

进一步的，步骤1中对套管补贴管进行形状记忆训练时，首先将套管补贴管加热至其玻璃化转变温度以上，使其结晶态熔融具有可移动性；然后通过模具施加外力约束使套管补贴管收缩变形；收缩变形完成后，保持外力约束，降温冷却至其玻璃化转变温度以下，待套管补贴管硬化后，撤去外力约束，补贴管保持收缩状态且不恢复，完成形状记忆训练。