文档介绍：胜利油田套损井机理研究及治理效果分析
摘要:胜利油田经过五十多年的开发生产,地质条件变得更为复杂,频繁的油水井措施、修井施工以及井身结构、完井固井质量、套管材质等诸多因素的影响,使油水井套管技术状况越来越差,每年新增套管变形、穿孔、破裂、错断等套损井近400口。分析套管损坏原因,开展套管损坏机理研究及开展套管治理已经成为油田开发的一项重要常规工作。
中图分类号:TE951
一、套管损坏机理及原因分析
(一)套损井基本状况
分公司组织开展的油水井套管损坏状况大调查活动据统计,有套损井5427口(油井3318口,水井2109口),%。其中带病生产井1836口,%;停产井7212口,停产井2089口,%;报废井1502口,%。
(二)套损规律分析
套管变形占59%,又分为弯曲变形(占套损总数的34%)和缩径变形(占总数的25%)。套管漏失占41%,又分为套管破裂(占总数的16%)、套管错断(占总数的13%)、穿孔漏失(占总数的11%)、套管外窜(占总数的1%)。套损部位在水泥返高以上的占16%,位于水泥返高与油层上界之间的占25%,位于油层上下界之间的占55%,位于油层下界以下的占4%。在平面上的分布主要集中在产油富集的构造上,在同一个构造上,多在构造的顶部、轴部、倾角较大的翼部;钻遇断层的井和断层两侧的井套管损坏比例也比较高。在纵向上主要分布于新生界各个地层中,集中于油层部位,大部分在馆陶组,其次在沙河街组。套损井的平均正常生产年限为11年。
(三)套损原因分析
1、出砂是常规疏松砂岩油藏套管损坏的主要原因。这类油藏的主力油层位于馆陶组,主要特征是油层埋藏浅、胶结疏松、、非均质严重,地层出砂严重等。油层部位地层与套管外水泥环容易形成亏空带,造成应力发生变化,导致套管发生弯曲变形,乃至断开。2、不合理注水开发是直接诱发套管损坏的直接原因。高压注水进入泥岩后会产生微裂纹,使注入水进一步侵入,区域逐渐扩大,在高压作用下,泥岩浸水区域发生蠕变,形成一个比上覆岩层压力要大得多的蠕变力,挤坏套管。3、套管腐蚀是造成套管损坏的主要原因:一是硫化氢腐蚀。二是注入水腐蚀。污水中的酸根离子、入井液中的无机盐化学物质、微生物中的硫酸盐还原细菌和嗜氧细菌也会对套管产生腐蚀。4、增产措施是导致高致密低渗透砂岩油藏套管损坏的重要原因:对于高致密低渗透砂岩油藏,主要特征是埋藏深,、油层胶结致密,渗透率低,层间压差差异大。开发过程中需要采取压裂、酸化等增产措施。高压、高腐蚀造成套管发生损坏。5、稠油热采井交变热应力是套管损坏的主要原因:稠油热采油藏岩性复杂、原油粘度高、油层埋藏浅。在多轮次注蒸汽吞吐采油过程中,套管承受高温、高压引起的交变热应力负荷的影响,造成套管伸长与收缩引起塑性变形部位的结构损伤。6、套管的材质、加工制造质量以及套管管柱强度设计不合理直接影响到油水井的寿命。7、钻井、固井质量是延长油水井套管寿命的关键:钻井过程中井身、井径、工具保护等达不到标准造成丝扣腐蚀漏失、脱扣、破裂弯曲等情况发生。固井质量差、不达标造成套管强度减少,承压能力低。
二、套损井综合治理技术进步与发展
(一)“测”――套损井检测技术:在套损井检测方面实现了由简单机械向高技术含量的转变,由定性向定量、局部向全