石油與裝備雜志：預(yù)應(yīng)力完井技術(shù) 所謂預(yù)應(yīng)力完井是在固井注水泥前或注水泥后對(duì)井內(nèi)套管串施加一定的預(yù)拉力(稱為預(yù)應(yīng)力)，減小或抵消注蒸汽受熱時(shí)熱應(yīng)力造成的套管伸長(zhǎng)，防止油井套管損壞。

為此，開(kāi)發(fā)了雙級(jí)預(yù)應(yīng)力地錨技術(shù)，形成了5″，5-1/2″，6-5/8″，7″，9-5/8″套管配套系列工具，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，采用自行互動(dòng)雙級(jí)錨爪，一級(jí)錨爪力量不足時(shí)，二級(jí)自動(dòng)張開(kāi)，徹底解決了各種井眼錨固問(wèn)題。預(yù)應(yīng)力完井成功率達(dá)到99%以上。實(shí)踐證明，預(yù)應(yīng)力完井能夠滿足稠油注蒸汽熱采的要求。

套管地錨工作原理：該地錨接在套管柱的*下端，直接與套管相連。套管下到井底后，開(kāi)泵循環(huán)，鉆井液在循環(huán)孔返出。正常固井、碰壓。膠塞碰壓后，坐到地錨上部膠塞座上，然后再緩慢憋壓，當(dāng)壓力到15～20MPa時(shí)，剪斷剪銷，地錨膠塞座下移，推動(dòng)中心管和連桿組，打開(kāi)雙級(jí)錨爪，使雙級(jí)錨爪與井壁錨定，在憋壓狀態(tài)下，井口提拉預(yù)應(yīng)力到設(shè)計(jì)噸位或長(zhǎng)度，套管在預(yù)應(yīng)力的方式下候凝，完成套管預(yù)應(yīng)力施工。

套損熱應(yīng)力補(bǔ)償技術(shù) 在稠油熱采過(guò)程中，由于套管自重、抗拉強(qiáng)度及受到浮力等因素，上部套管受到預(yù)應(yīng)力大，下部施加預(yù)應(yīng)力小。統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)套管損壞絕大部分集中在熱采封隔器至油層頂部井段，占總數(shù)的64.42%。雖然套管損壞原因是多方面的，但*主要的是受軸向變化的熱應(yīng)力所致，因此研制出了一種不影響預(yù)應(yīng)力完井，且能有效緩解局部井段套管柱熱應(yīng)力變化的緩釋裝置，將熱應(yīng)力緩解至套管能承受的應(yīng)力范圍，以減少套管損壞十分必要。熱應(yīng)力補(bǔ)償器是解決套管局部井段損壞的有效工具，是預(yù)應(yīng)力完井技術(shù)的有益補(bǔ)充。

熱應(yīng)力補(bǔ)償裝置是用耐高溫高壓波紋管作密封件，在波紋管密封原件的上下端分別焊裝在上端環(huán)和下端環(huán)上，波紋管密封原件套裝在中心管中部的抗拉力臺(tái)階上。熱應(yīng)力補(bǔ)償裝置中之波紋管密封原件在油井中處于原始狀態(tài)，當(dāng)來(lái)自配合短節(jié)方向的力使外管向上產(chǎn)生運(yùn)移時(shí)，波紋管即開(kāi)始伸長(zhǎng)，反之波紋管則被壓縮。而產(chǎn)生熱應(yīng)力變化時(shí)，生產(chǎn)套管則會(huì)產(chǎn)生微量的伸縮，這是使生產(chǎn)套管損壞的主要原因。完井時(shí)在油層上部的一定位置加裝一個(gè)熱應(yīng)力補(bǔ)償裝置，即可對(duì)生產(chǎn)套管的這種微量伸縮進(jìn)行補(bǔ)償，從而達(dá)到減少或保護(hù)套管不被損壞的目的。若把熱應(yīng)力補(bǔ)償裝置接到水泥沒(méi)有返到地面的井口上，亦可起到保護(hù)井口的作用。應(yīng)力補(bǔ)償器上端母扣和下端公扣與管柱連接在一起，固井時(shí)同被水泥封固。

稠油防砂完井配套技術(shù) 稠油熱采需要蒸汽吞吐，在注氣過(guò)程中，出砂嚴(yán)重，導(dǎo)致油層掏空，加速了套管損壞，因此熱采井完井中必須解決油井出砂與防砂問(wèn)題。為此，研制了系列防砂篩管及其配套完井工具。

防砂篩管。研制的防砂篩管主要有：割縫篩管、繞絲篩管、金屬纖維篩管，根據(jù)不同防砂需要進(jìn)行合理選擇。

割縫篩管強(qiáng)度高、下井不易損壞、施工簡(jiǎn)單、成本低，但篩縫容易被沖蝕、腐蝕、容易堵塞、適用于地層砂均勻地層;金屬網(wǎng)纖維篩管及繞絲篩管防砂效果好、過(guò)流面積大、整體強(qiáng)度高、防砂參數(shù)在地面控制后下井不變化、現(xiàn)場(chǎng)施工簡(jiǎn)單，但其外徑較大，柔性較差。

完井配套工具。研制的完井配套工具主要有：懸掛封隔器、柔性接頭)等。懸掛封隔器用于懸掛篩管完井，對(duì)于稠油熱采井，需滿足高溫、密封等方面的要求。柔性接頭主要用于中短半徑水平井/側(cè)鉆水平井，保證完井管柱順利下到預(yù)定位置。