Q/SY
中国石油天然气集团公司企业标准
Q/SY 02015—2017
机械式膨胀套管裸眼封堵作业规程
Operation procedure for plugging openhole with expandable tubular
through mechanical expansion
2017—06—28发布
201709一15实施
中国石油天然气集团公司 发布 Q/SY 02015—2017
目 次
A
前言
范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义
1
施工设计 4.1 设计原则 4.2 设计依据 4.3 设计内容施工准备
4
5
5.1 井眼准备 5.2 膨胀套管、施工管柱及附件准备 5.3 设备、仪器仪表 5.4 其他工具、材料 6 施工程序及步骤 6.1 膨胀套管外管柱下入 6.2 膨胀套管内管柱下人 6.3 膨胀套管膨胀作业 6.4 修整膨胀套管 6.5 编写施工总结报告施工质量验收要求健康、安全、环境控制要求
1
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附录A（资料性附录） 机械式膨胀套管裸眼封堵施工设计书格式附录B（资料性附录） 施工步骤清单及施工各方准备工具清单 Q/SY02015—2017
前言
本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由中国石油天然气集团公司标准化委员会石油工程技术专业标准化技术委员会提出并
归口。
本标准起草单位：中国石油集团钻井工程技术研究院。 本标准参加起草单位：西部钻探工程有限公司、塔里木油田分公司、潍坊市宇宏石油机械有限公
司、吐哈油田分公司、西南油气田分公司、川庆钻探工程有限公司。
本标准主要起草人：吕明杰、徐丙贵、尹洪伟、刘洋、王建利、郭慧娟、刘志同、贾涛、王宏伟、任荣权、王雪、刘继东、于海洋、李显义、黎强、康鹏、林晶、杨兆亮、熊开俊。
II Q/SY02015—2017
机械式膨胀套管裸眼封堵作业规程
1范围
本标准规定了机械式膨胀套管裸眼封堵的施工设计、施工准备、施工程序及步骤、施工质量验收
要求以及健康、安全、环境控制要求。
本标准适用于油气井钻井过程中使用机械式膨胀套管裸眼封堵的施工作业。
规范性引用文件
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下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T31033 石油天然气钻井井控技术规范 SY/T5087 含硫化氢油气井安全钻井推荐做法 SY/T5198 钻具螺纹脂 SY/T5369 石油钻具的管理与使用 厂方钻杆、钻杆、钻链 SY/T5974 钻井井场、设备、作业安全技术规程 SY/T 6202 钻井井场油、水、电及供暖系统安装技术要求 SY/T 6228 油气井钻井及修井作业职业安全的推荐作法 SY/T 6426 钻井井控技术规程 SY/T6951—2013实体膨胀管
术语和定义
3
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
膨胀套管expandabletubular 又称膨胀管，是一种膨胀前具有良好塑性、膨胀后具有足够强度的用于支撑裸眼井段的可膨胀金
属圆管。 3.2
膨胀套管内管柱internalexpandabletubularstring 简称内管柱，可下入到膨胀套管下部并与之对接的管柱，用于下放膨胀套管，同时为膨胀作业提
供高压液体通道。 3.3
膨胀工艺管 expandablepipeformatchingprocess 简称工艺管，连接在膨胀套管最上端，膨胀套管膨胀作业完成后可随膨胀套管内管柱和膨胀锥一
起起出井口，保证膨胀套管能够全部膨胀。
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3.4
膨胀套管外管柱externalexpandabletubularstring 简称外管柱，可与膨胀套管内管柱连接后下放到预定封堵井段的管柱，一般自下而上由膨胀锥总
成、膨胀套管和膨胀工艺管组成，膨胀套管上下两端安装具有密封悬挂功能的橡胶环。 3.5
通井管柱special gaugefordriftingtheborehole 一种带有根据膨胀套管尺寸特制的通并规的管柱，用于膨胀套管入并前的通并，以验证膨胀套管
一
能否顺利下放到预定并深位置。 3.6
膨胀行程expansionstroke 膨胀套管膨胀过程中，驱动膨胀锥的液压缸内的活塞单次运动的最大距离。
4施工设计
4.1设计原则 4.1.1满足地质设计要求及钻井工程设计要求。
2立足于封堵钻井过程中遇到的恶性漏失、井壁塌、出水等复杂井段，实现封堵后原钻具组合
4.1.2
继续钻进的目的，为后续钻井作业提供有利条件。 4.1.3工艺安全可靠、应急预案充分合理。 4.2设计依据 4.2.1 施工设计应符合地质设计中的相关规定和要求。 4.2.2 施工设计应符合钻井工程设计中的相关规定和要求。 4.2.3 3应根据实钻资料设计膨胀套管的施工作业。 4.2.4 膨胀套管的选择应符合SY/T6951一2013中的相关规定和要求。 4.3 设计内容 4.3.1 1施工设计内容应包括但不限于：设计依据及基本数据、施工工艺流程、施工程序及步骤、应急预案、施工组织与配合、施工各方准备工具清单、施工进度和健康、安全、环境控制要求。 4.3.2 2设计书格式参见附录A。 4.3.3 施工步骤清单及施工各方准备工具清单格式参见附录B。
5施工准备 5.1井眼准备 5.1.1扩眼：采用扩眼器对复杂井段及上下密封段各10m～30m井段进行扩眼，扩眼后井径大于膨胀套管胀后外径5mm。 5.1.2测井径：对扩眼段及以上裸眼井段测井径，扩眼后井径均大于膨胀套管胀后外径5mm以上。 5.1.3通并：下入通并管柱进行通并，通并过程中注意摩阻变化，对遇阻卡并段应重复划眼，待上提下放阻力不超过20kN后方可继续通井；通井管柱下至井底后循环，直至井眼清洁无沉砂。 5.1.4密封悬挂井段的确定：密封悬挂段井壁稳定，密封悬挂段的井径应介于（D5）mm～ (D10）mm范围内，D为膨胀套管胀后外径。 2 Q/SY02015—2017
5.2膨胀套管、施工管柱及附件准备 5.2.1膨胀套管准备
膨胀套管准备应符合下列要求： a）每根膨胀套管均应附有膨胀套管出厂质量检验合格证，并在管体标记外径、壁厚、长度和编
号等信息，标记应完整、准确、清晰。 b）膨胀套管入井前应再次校核长度。 c）膨胀套管入井前应检查螺纹是否完好，并涂专用螺纹密封脂。
5.2.2膨胀套管的运输、装卸和井场放置
膨胀套管的运输、装卸和井场放置应符合下列要求： a）膨胀套管在运输和装卸时，护丝齐全，严禁磕碰，放置膨胀套管时应在管体下均匀地铺垫至
少3条枕木以防止膨胀套管弯曲变形。 b）在井场应将膨胀套管按入井顺序排列放置在管排架上，若需放置多层膨胀套管，则每层之间
应放置枕木或垫杠。
5.2.3施工管柱及附件准备
施工管柱及附件准备应符合下列要求： a）膨胀套管膨胀作业所需的膨胀套管内管柱、地面高压管线及旋转打压接头等各类承压接头
配件均应检查螺纹是否完好，并应进行耐压试验，试压50MPa，稳压15min，压降不大于 0.5MPa为合格。
b）钻杆的使用应符合SY/T5198和SY/T5369的规定。 5.3设备、仪器仪表 5.3.1膨胀套管膨胀作业所需的打压设备的额定压力、排量应满足膨胀套管膨胀的技术要求。 5.3.2设备和管线的安装拆卸应符合SY/T5974，SY/T6202，SY/T6228，SY/T6426中的相关规定和要求。 5.3.3膨胀套管入井前应对相关的设备、仪器、仪表进行检查、校核和保养，保证完好，运转正常。 5.4其他工具、材料
按照施工设计要求准备相应的工具及材料。
6施工程序及步骤 6.1膨胀套管外管柱下入 6.1.1将专用提升短节与膨胀套管外螺纹连接，吊起第一根膨胀套管至井口并下入，用卡瓦和安全卡瓦将膨胀套管坐于井口，卸下提升短节。 6.1.2用专用提升短节吊装第二根膨胀套管，拆掉护丝，涂专用螺纹密封脂，与坐在井口上的第一根膨胀套管连接并按照膨胀套管设计所推荐的扭矩上扣，上提管柱，拆除安全卡瓦和卡瓦，缓慢下放管柱，用卡瓦和安全卡瓦将第二根膨胀套管坐于井口。按以上步骤依次将所有膨胀套管连接入井，用卡瓦和安全卡瓦将整个膨胀套管外管柱坐于井口。
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6.1.3膨胀套管起吊、连接和下入等过程中，应避免磕碰，严禁井下落物。 6.2膨胀套管内管柱下入 6.2.1将膨胀套管内管柱缓慢下入至坐于井口的膨胀套管外管柱内，边右旋边下放进行对扣，当出现反扭矩时表明对扣成功，称重并记录。 6.2.2连接钻杆与膨胀套管内管柱，上提管柱，拆除膨胀套管外的卡瓦和安全卡瓦，继续下钻，直至膨胀套管下入至设计位置。应严格控制膨胀套管的下入速度，在套管内不大于15m/min，在裸眼井段不大于5m/min。膨胀套管下入过程中遇阻力不大于50kN。膨胀套管下入过程中严禁旋转管柱。 6.2.3膨胀套管下人到设计位置后，开泵循环；活动钻具，称重并记录。 6.3膨胀套管膨胀作业 6.3.1卸开井口钻杆，向钻杆内投入钢球，连接旋转打压接头和地面高压管线及高压泵。 6.3.2开泵，打压，控制排量，当泵压达到设计的膨胀压力值时，膨胀套管开始膨胀，当泵压泄压归零时，表明一个膨胀行程完成，停泵。 6.3.3上提钻杆一个膨胀行程，开泵、打压，依次进行膨胀作业；当钻杆接头处于井口便于拆卸的高度时，停泵泄压，工具坐于井口，卸掉钻杆，重新连接旋转打压接头和地面高压管线，继续开泵、打压，直至全部膨胀套管膨胀完成。 6.3.4拆卸旋转打压接头和地面高压管线及高压泵。 6.3.5缓慢上提钻具，密切观察悬重变化；继续起钻至接近套管鞋。 6.3.6上提管柱至悬重增加50kN时，右旋管柱10～15圈，使膨胀锥外径缩小，继续上提管柱使膨胀套管内管柱进人套管，起钻至全部工具出井。 6.4修整膨胀套管
下入辊子整形器修整膨胀套管内壁，直至辊子整形器在膨胀套管内上提下放顺畅，并记录膨胀套
管上下端口的位置。 6.5编写施工总结报告
应认真记录施工作业过程，并编写施工总结报告。
7施工质量验收要求
7.1 膨胀套管膨胀并封堵复杂井段后下入子整形器，遇阻不超过20kN，工具出井后无损伤， 7.2膨胀套管膨胀并封堵复杂井段后下入的通井工具的外径尺寸应大于后续施工钻具组合的最大外径，通井过程无阻卡，以保证井眼尺寸满足后续施工钻具组合的要求。
8 健康、安全、环境控制要求 8.1 高压作业区应设置作业警示标识，非操作人员不充许入内，任何人不应跨越高压管线。 8.2方 施工单位应遵守GB/T31033和所在油田的井控实施细则中的各项规定 8.3 对于含有硫化氢的油气井的作业，应遵守SY/T5087中的相关规定。 8.4 作业施工过程中产生的废液应妥善处理，不得随意排放；井场垃圾应统一收集并运至指定地点。
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