油层套管损坏因素的分析及预防

综合国内外油田油层套管的损坏因素分析认为:有油田注水中注采不平衡;自然地震,断层失稳;泥岩吸水膨胀、盐岩蠕变,固井质量,水的腐蚀等,以及套管质量和施工质量不合格等因素造成套管变形、破裂、错断等,并提出了如何防止和控制套管损坏的措施。     

注水开发引起泥岩层套管损坏机理研究

油田注水开发以后,由于泥岩层吸水软化,改变了作用在套管上的非对称外挤蠕变载荷分布而导致套管出现径向缩径变形的损坏现象。通过建立套管—水泥环—围岩的三维有限元数学模型,定量分析了注水开发引起泥岩蠕变对套管的影响,给出了注水开发引起泥岩层套管受蠕变载荷作用而损坏的机理。研究表明:蠕变载荷从0上升到最大的稳定值时间与泥岩的蠕变特性有关,一般约需400 d;当弹性系数由10 GPa降低到6 GPa时,套管所受径向载荷由61.95 MPa增大到68.36 MPa;泥岩吸水软化后,随着泥岩弹性模量的降低,套管外壁的附加载荷会明显增大,即泥岩在较高的注水压力下吸水软化,加剧蠕变载荷分布的非均匀性并加大蠕变载荷值,超过套管的抗外挤能力使套管柱发生径向缩径变形而损坏。     

泥岩蠕变导致套管变形损坏机理分析

油田注水开发以后，泥岩吸水蠕变使非均匀地应力作用于水泥环和套管，通过对泥岩吸水蠕变以后，在远场地应力作用下，对水泥环与地层接触的第二界面和水泥环与套管接触的第一界面压力的数值仿真分析，提出了泥岩吸水蠕变诱发地应力在井眼周围产生应力集中，迫使水泥环和套管在最大水平地应力方向产生椭圆形缩径变形，是造成套管变形损坏的直接原因，而且水泥环与套管接触的第一界面的椭圆形外压力分布规律与水平地应力方向、套管变形趋势相反，说明水泥环在套管抵抗非均布外载中起到改变受力边界条件的作用。     

高压注水对油田套管的损坏及防治分析

根据注水开发油田套管的损坏特征 ,分析认为高压注入水窜入泥岩层诱发地应力挤压套管 ,是影响套管变形的主要因素 ;另外 ,当注水压力高于地层破裂压力和上覆岩层压力时 ,会产生单向侧应力剪切破坏套管。为了防止高压注水引起的套管损坏 ,应采取如下预防措施 :注水井适时解堵防膨 ,合理调整注采井网 ,控制压裂垂直裂缝不要延伸至泥岩层 ,提高固井质量及套管强度等。从分析当前套损井治理现状出发 ,提出防治套管损坏总体方针是预防为主 ,防治结合     

隔6井套管损坏原因分析

介绍隔6井套管损坏段套管的基础数据以及套管下入后的各种作业情况,通过对该井压裂施工分析和套损段泥岩蠕变外载分析认为,套管损坏的主要原因是压裂时井口压力过大,时间过长造成注入水通过裂缝进入泥岩段 ,泥岩吸水为挤毁套管所致。存在类似地质构造的油气田,在设计套管、下套管、固井、压裂酸化等施工时,应提前采取相应措施,方可避免重大经济损失,降低成本。     

高压注水下套管蠕变损坏的机理研究

油田注水开发以后,由于泥岩吸水蠕变,使非均匀地应力作用于水泥环和套管而导致水泥环和套管发生径向缩径变形。通过建立套管—水泥环—泥岩围岩蠕变力学模型,定量计算和分析了井壁泥岩蠕变载荷分布和变化规律,水泥环和套管外壁径向和环向载荷分布规律,揭示了套管外壁环向载荷分布规律是引起套管变形损坏的直接原因;套管外壁径向载荷与地应力分布规律、套管变形趋势相反说明水泥环在套管抵抗非均匀载荷时起到改变受力边界的作用。通过对套管损坏机理的研究,提出预防高压注水泥岩层的套管损坏主要从防止注入水窜入软弱的泥岩夹层和提高油层附近泥岩层段套管强度两方面入手,为后续套管损坏防治工作提供借鉴。     

温米油田套管损坏原因分析及预防措施

温米油田经过十几年的开发,二次采油及井下作业等各种因素的相互影响造成油田套管损坏井逐年增加。根据历年套管损坏井统计分析表明，随着油田注水压力、地层压力的提高，套管损坏井越来越多。从套管损坏发生的区块、时间、井型、套管损坏变形性质及井下作业的影响等5方面进行了调查。经研究分析认为，温米油田的套管损坏主要原因是射孔、酸化压裂等井下作业以及注水开发和存在断层；次要原因是腐蚀、注气、钢材质量等。提出了预防套管损坏的措施，可为油田的套管损坏治理提供参考。     

油水井套管损坏的原因及预防措施

油水井套管损坏是由多种因素共同作用的结果.高压注水引起泥岩吸水膨胀和蠕变、局部岩层失稳滑移和注水层地层变形等是导致花土沟油田套管损坏的主要原因.根据花土沟油田目前的生产状况和套管损坏的实际情况,采用两套注水系统,分层系注水;针对储层具有薄、多、散、杂的特点,在射孔时一定要考虑夹层的影响,严格控制射孔层段,把好射孔质量关;在今后的井网完善过程中,考虑套损的影响,采取提高套管钢级和壁厚等措施来预防套管的损坏.     

高压低渗透油田套管损坏原因分析及对策

廊东油田属于典型的高压低渗透油田,近几年随着油田的不断开发,油水井套管损坏情况日益严重,直接影响了油田的注采平衡和开发效果。通过对套管损坏部位的分布、层位以及类型统计分析发现,井下作业施工、高压注水和腐蚀结垢是导致套管损坏的主要原因,通过对套管损坏井的分析,结合廊东油田的开发特征和生产情况,提出了预防套管损坏的措施及建议,从而预防和减缓了套管损坏的发生,延长套管的使用寿命,保障油田的持续开发。     

坨28断块油水井套管损坏的地质因素分析

套管损坏是影响油田安全高效生产的制约因素,坨28断块及其周围断裂发育、地层结构复杂,套管损坏较为严重。断层蠕滑、岩性变化、地下水腐蚀是导致坨28断块套管损坏严重的主要地质因素,其中断层对套管损坏的影响最大,有约2/3的套管损坏与断层有关。长期注水开发使得岩性发生较大变化,导致随开发程度加深而套管损坏严重。地质环境是油气田赖以存在的物质基础,是客观存在的,只有尽可能多地了解套管损坏的地质因素并有针对性地采取适当预防措施,才能最大程度地减轻套管损坏的损失乃至避免套管损坏,有效控制和降低修井施工成本。     

吐哈油田套管损坏机理分析及套管保护技术

统计分析了吐哈油田各采油厂套管损坏情况,指出吐哈油田套损主要形式是套管变形,套损点对应岩层主要为泥岩,套损部位主要集中在油层段及其顶部以上30m以内,套损主要原园是高压注水导致泥岩吸水发生蠕变膨胀迫使套管变形,油井变形大干水井的原园与油井生产压差过大有直接关系。通过研究提出了套管损坏的预防方法。即开发前期的预防方法和开发中的预防方法。     

注水开发油田泥岩层套管蠕变损坏机理研究

注水开发油田的套管在泥岩层中发生对称缩径变形而损坏,这是由于套损段周围的泥岩进水软化后,岩石力学特性发生变化,改变了作用在套管上的非对称外挤蠕变载荷的分布并加大了该载荷所致。鉴于此,根据泥岩含水量与泥岩力学特性的关系,建立了套管水泥环泥岩蠕变力学模型,研究了围岩弹性模量对蠕变载荷大小及分布的影响,以及在该载荷作用下套管弹塑性变形的规律,揭示了在注水开发一段时间后套管往往受蠕变载荷作用而损坏的机理。     

中原油田油水井套管损坏机理分析及防治技术

探讨中原油田油水井套管损坏的有效防治途径。方法：对中原油田油水井套管损坏状况进行统计，归类，并对形成套管损坏的因素和损坏的机理进行分析，理论计算和室内实验。套管损坏的成因分为盐膏层蠕变、不恰当的射孔密度，注入水水窜诱发泥岩膨胀和少数断层复活，套管管柱设计不合理，油田高压注水及地层高矿化度水腐蚀等。     

萨尔图油田北二区西部套损的几点认识

随着油田开发的不断深入,套损已经成为影响油田开发的重要因素。通过对萨尔图油田北二区西部套损井SI组油层的分析,得出套损是由地层压力、泥岩吸水状况、注水强度、措施调整等多方面因素引起的。细致地分析地层构造变化,合理地制定调整措施,有效地提出防治办法,已经成为油田开发迫切需要解决的主要问题之一。     

流固耦合作用下注水井井壁稳定性研究

注水开发油田在生产过程中，渗流场会对油藏地应力场产生影响，在井壁附近产生应力集中。研究了注水过程中流固耦合作用下套管损坏的力学机理，在传统的Biot 方程的基础上，考虑介质渗透性能随应力的变化，建立了注采过程中流体渗流与固体弹塑性变形的非线性耦合数学模型，采用全耦合的有限元法对所建立的模型进行求解。通过对大庆油田南二区某注水井注水开发过程的数值模拟，分析了注水对储层孔隙压力、井壁围岩应力场和变形场的影响，并对比了不同注采情况下储层孔隙压力和井壁应力随时间的变化关系。研究表明，油藏注水开采过程中，油藏流固耦合作用对地层特别是井壁附近围岩的应力和变形影响很大。研究结果为合理建立油藏注水开发的流固耦合计算模型，合理控制注采压差，预防和减少该地区地层变形、套管损坏等提供了依据。     

二连油田阿11断块油水井套损原因分析及治理对策研究

二连油田属于低渗透砂岩油田，断层十分发育，其阿11断块油水井套管损坏严重。通过对油田油水井套管损坏统计分析及该地区地应力的分析计算，得出了导致该地区套损的主要原因，包括泥岩蠕变、断层导水、高压注水、频繁修井作业和套管强度设计不舍理等，并且提出了相应的治理措施。     

油藏降压过程中套管受力与安全排液速率研究

利用蒸汽驱对水驱稠油油藏进行开采是提高油气采收率和保持单井稳产的重要技术措施,能否将油藏压力降低到5 MPa以下是决定蒸汽驱成功实施的关键。鉴于此,建立了油藏压力降低过程中压力分布计算模型,结合胜利油田某水驱稠油区块实际地质力学参数研究了油藏压力变化规律。以获得的油藏压力、井底流压和油藏基岩应力作为边界条件,建立了油藏降压过程中套管受力计算的三维地质力学模型,对降压过程中套管受力进行了分析,研究了排液速率、排液时间和油藏渗透率对套管安全的影响规律。计算结果表明:在油藏压力降低过程中,套管应力不断增加;排液速率越大、地层渗透率越小,井底流压越低,套管应力越大。给出了胜利油田某试验区块排液降压施工参数,成功指导了该区块的排液降压施工。该区块成功将油藏压力从9.7 MPa降低到5.0 MPa,未出现任何套管损坏事故。这表明建立的模型具有较好的计算精度和可靠性,可以为胜利油田水驱稠油油藏转热采时的排液降压提供参考和借鉴。     

套损井综合管理系统的开发及应用

目前大庆油田年套损井数达到1000口左右，严重破坏了油田的注采平衡关系，而且制约了油田注采结构的进一步调整。根据大庆油田套损特点，套损状况及油田生产实际，开发了套损井综合管理系统，包括套损数据管理，大修数据管理，井况调查数据管理和报废数据管理四大模块，套损机理研究认为，泥岩蠕变是大庆杏树岗油田管损坏的主要原因。应用油水井大修工艺措施合理优化与组合经济评价数学模型，可以实现大修工艺措施合理优化与组合；应用套损井综合管理数据库，实现了套损井计算机网络管理。套损井综合管理系统推广应用后，经济效益和社会效益显著。图2表1参3（王永东摘）。