控制压力平衡是减缓套损趋势的有效途径

高压注水可以加剧套管损坏已越来越成为共识,并已初步确定了原始地层压力是预防套损的合理注水压力.首先从大庆喇、萨、杏油田的压力变化与套损关系入手,注意到了压力变化对套损趋势的影响,进而对喇、萨、杏油田6个主要开发区的压力变化与套损趋势的关系进行了分析,认为只有当注入压力高于原始地层压力并出现明显的梯度变化时,才会造成套损井数的激增.这主要是由于较高的注入压力变化加剧了井间或层间压力场的变化,从而使地层出现颤动的因素得以加强,在构造相对薄弱的地带就会出现局部蠕动,造成套管的变形与错断.     

控制压力平衡是减缓套损趋的有效途径

高压注水可以加剧套管损坏已越来越成为共识，并已初步确定了原始地层压力是预防套损的合理注水压力。首先从大庆喇、萨、杏油田的压力变化与套损关系入手，注意到了压力变化对套损趋势的影响，进而对喇、萨、杏油田6个主要开发区的压力变化与套损趋势的关系进行了分析，认为只有当注入压力高于原始地层压力并出现明显的梯度变化时，才会造成套损井数的激增。这主要是由于较高的注入压力变化加剧了井间或层间压力场的变化，从而使地层出现颤动的因素得以加强，在构造相对薄弱的地带就会出现局部蠕动，造成套管的变形与错断。     

40臂井径结合电磁探伤测井技术在吉林油田的应用

套损套变是许多油田面临的一个重要问题,套管损伤对油气层和开发井安全都有严重影响。目前监测套损套变主要有井径测井,电磁探伤测井等。井径测井只能够反映套管内壁变化,且只能监测单层管柱,而电磁探伤测井虽能够监测双层甚至多层管柱,但其给出的套管壁厚是套管的平均壁厚(视壁厚),无法准确定位套损类型及具体方位。本文将40臂井径测井与电磁探伤结合起来,不仅能够准确确定套损套变发生的深度、套损类型,而且能够套损发生方位,使得套损套变检测更加精确。该方法在吉林油田应用效果较好。     

工程测井资料在区块套损分析中的应用

通过对套管检测工程测井、注入、产出剖面等测井资料在L7-30井区套损成因及套损机理研究中的综合应用分析,阐述了测井资料在准确描述套损类型及损坏程度、分析区块套损形态的一致性变化规律、确定套管损坏受力方位、套损成因及损坏机理、套损预防措施的制定及区块套管损坏防治措施效果监测等方面的重要作用,并对套管防护工作提出了建议。     

大庆油田套管损坏预防对策探讨

对大庆油田套管损坏原因的分析表明，超压注水、注采不平衡导致泥岩、页岩浸水和层间压力差异大是引起套损的主要原因。针对套损情况，从确保套管承载能力和降低套管所受外部载荷两个方面系统地提出了在套管井寿命周期内和油田开发全过程中的套损预防对策。实践表明，提高套管强度和质量、提高固井质量和应用防窜封窜技术是预防套损的根本，通过注采系统调整合理注水，降低不均衡层间压差是预防套损的关键。     

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。     

页岩层剪切套损的数值模拟及影响因素分析

为了给出标准层套损前的变形规律,得到引起套管变形的主要因素,基于ABAQUS软件平台,标准层页岩内微层理采用节理材料模拟,在考虑流固耦合效应的条件下,建立了标准层套管-水泥坏-地层的三维力学模型,模拟了套管剪切损坏的变形过程。研究结果表明:防止页岩层的剪切滑移可有效预防套损的发生,而提高套管强度不能从根本上解决套损问题。不同载荷、注水时间及滑移岩层厚度不但影响套管发生塑性应变的时间,而且对套管的位移变形有显著影响。相同情况下载荷越大,加载速率越大,滑移岩层厚度越大,套管越易发生塑性应变,套管的位移变形也越大。研究结果对预测套管失稳损坏和对指导油田注水工作具有实际指导意义。     

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     

复杂条件下油井套管损坏原因及预防措施

在油田开采过程中,尤其是开采中后期,经常发生油井套管损坏现象,严重影响了油田的开发效益.引起油井套管损坏的因素很多,既有地质方面的,也有工程方面的.为了深入了解油井套管损坏的原因,以便采取有效措施保护套管,对地层的地质和井下工程情况进行了综合研究.首先,根据井筒中套管所受的应力场分布和作用机制,针对套管、水泥环、地层为弹性介质和塑性介质2种情况,分别建立了与之相对应的弹性和塑性数学物理模型及射孔后的流固耦合模型;然后,模拟计算分析了射孔、水泥环、地层岩性、注水压力、放喷流量、温度和压力等因素对套管受力的影响.结果表明:水泥环的弹性性质和厚度具有降低套管载荷的作用,地层的塑性和流变性对套管受力影响很大,地层压力的变化会引起套管应力的变化;可采取提高固井质量、确定射孔方向和选择合理的注水压力等措施来预防套管损坏.     

对油层错动套管损坏的初步探讨

油田注水引起了地下应力变化．并改变了岩层物性。特别是滑移面的产生是套变产生和发展的关键因素，它为滑移体滑移提供了必要条件．岩体滑移导致套管损坏：适当的岩层组合及断层分布是有利于套损产生天然因素。在注水压力较高、吸水较好的情况下，更容易发生套损。在油田开发做法上可以主动作好套管保护工作。对搞好套管保护有一定的指导意义。     

基于套变数据的盐岩地层非均匀地应力反演

非均匀地应力是直接造成套管承受非均匀载荷和间接造成套管挤毁损坏的主要原因之一,而套管变形数据与地应力变化密切相关。基于套管变形数据,利用最小二乘法建立非均匀地应力优化反演模型。将套管内壁观测点实际变形量与计算变形量差值的平方作为目标优化函数,非均匀地应力作为设计变量,采用零阶函数最小二乘逼进优化方法,对满足套管内径变形量条件下的非均匀地应力进行有限元数值优化反演分析。并基于全井段测井资料的岩石力学参数解释,对川东北某气田HY1井不同套损段的非均匀地应力进行反演计算。计算结果为该区块后续钻井设计、套管强度设计及修井作业等提供依据,该方法为盐岩地层非均匀地应力的获取提供了新途径。     

磁测应力资料的测井解释方法研究

磁测应力方法是一种可以直接测得钢套管内壁应力分布的新技术。磁测应力信息能够解释套损危险程度和水驱力的方向;套损危险程度与应力检测仪器的信号幅度和发生信号异常的极板数量成正比;应力信号的极性代表套管被挤压或拉伸方向,应力值与信号幅度成正比;由6个极板测量的数据信息构成的平面矢量图对解释分析套管受力方向及其相对大小具有实际意义。根据工程需要提出了视应力值的概念,应当从理论和实验2个方面探索磁测应力仪器的刻度方法,这对该项技术发展完善很重要。     

利用玻璃钢套管井进行储层监测

在目的层段下入玻璃钢套管,利用测井资料监测含油饱和度变化成为解决油田开发监测的一个发展方向.利用玻璃钢套管的不导电特性,可以提高在套管井中对油藏动态监测的能力;在开发过程中可以用感应测井、碳氧比测井等监测储层中剩余油饱和度的变化情况,从而提高在套管井中对油藏动态监测的能力,以便优化二、三次采油方案,提高原油采收率.以孤岛油田的玻璃钢套管井为例,采用感应与C/O测井进行定期测井(期限一般为半年),进行储层电阻率以及饱和度的监测.     

大庆油田葡北X断块套管损坏预测方法及矿场试验

对区域地应力场进行了数值模拟,根据套管载荷理论,提出了基于交叉偶极声波测井、方位井径测井等多种测试资料及地质动、静态信息的套管损坏危险性分析方法,制订了经济、适用的预测流程,建立了非均匀载荷下套管挤毁标准,形成了量化的、操作性强的矿场套管损坏预测技术.在大庆油田葡北X断块两个套管损坏危险区域进行了现场试验,在纵向上给出12口井部分深度段套管损坏高危险等级警报,根据预测结果及时调整了开发方案,使得该区块的套管损坏发展状况得到有效控制.     

胜坨油田套管损坏规律及控制因素研究

胜坨油田目前已经进入开发后期,油水井套管损坏严重。分析顿坏套管的埋深、损坏类型以及套管损坏井使用寿命与开发阶段的关系,并从泥岩吸水蠕变和膨胀、储集层压力持续下降、套管腐蚀以及下套管和完井、固井过程中施工不当等方面分析了套管损坏的控制因素。研究发现,地层水腐蚀是造成胜坨油田明化镇组及浅层套管损坏的主要原因;泥岩吸水蠕变、储集层沉积压实是造成E_(s1)、E_(s2)段套管损坏主要原因。为有效减缓套管损坏速度,针对油田后期出现的油层压力持续下降,应合理调整注采井网,同时应防止注水窜入泥岩地层;提高注水质量,减缓污水对套管的腐蚀;在施工过程中应建立套管保护措施,防止时套管的人为损坏。     

套管钻井测井解释方法和解释模型研究

套管钻井测井系列和测井环境与裸眼井相比发生了很大的变化,必须研究新的解释模型和评价方法。分析了套管钻井测井资料在储层中的响应特征,对比分析了裸眼井与套管井测井资料之间的响应关系,提出了套管钻井测井资料的校正方法;利用套管井校正后的自然伽马、套管补偿中子、RMT测井资料,建立了储层泥质含量、孔隙度、流体饱和度参数模型;以裸眼井解释结论为基础,通过套管井计算的泥质含量、孔隙度和饱和度的交会图分析,建立了套管钻井测井储层流体定性、定量解释标准。通过对2口新钻套管钻井测井资料的处理,证实该方法是有效的。     

四十臂井径成像测井在普光气田的应用

文中分析了普光气田套管损坏的主要原因,提出利用多臂井径成像测井对普光气田套管状况进行检测,论述了多臂井径成像测井仪的功能、技术指标、仪器特点、测井资料解释方法,以及该技术在普光气田开发中的应用情况。研究及应用效果表明,多臂井径成像测井技术可以检测井下套管损坏和加速损坏的状况,据此提出了套管防护措施,延长了套管使用寿命,从而增加了普光气田的气井开采年限;对修复井下损坏套管、恢复气井正常生产提供帮助,同时为下步综合治理措施方案提供科学依据。     

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。     

套管损坏的力学分析及动力学机制探讨

为预防和治理油田开发套管损坏，以弹塑性力学变形破坏理论为基础，通过建立套管损坏的概念模型，模拟了油层厚度变化、水平应力场不均匀变化、套管外形成空洞以及单、双油层注水井等条件下的套管损坏现象。从力学机理上揭示了采油井和注水井套管损坏的原因，分析了套管损坏的动力学机制。研究表明，随着油层厚度的增加，采油井套管和套营外围岩被破坏的程度逐渐增加，并从整个层位的套管损坏过渡到套管中上部的局部损坏。水平应力场的不均匀变化也加大了套管损坏的程度。当套管外围岩被掏空时，所形成的空洞范围越大，套管损坏的程度也就越严重。单油层注水井套管的破坏程度较双油层注水井严重，双油层注水井中上部油层套管的破坏程度较下部油层严重。据此，套管损坏的机制分为区域动力学机制和局部动力学机制，前者受构造应力场控制，后者受非构造应力场控制，对油井周围环境的改变更为敏感，并且受控干区域动力学机制。     

利用套管变形量进行地应力反演

地应力是石油工程设计与施工所需要的重要参数之一。通常获取地应力大小的方式是通过水压致裂法直接测量、室内试验以及测井资料计算得到,但水压致裂法和室内试验法获取地应力的成本较高,根据测井资料计算地应力需要根据经验校正。而油田具有丰富的套管变形资料,因此,可以利用套管变形量进行反演获取地应力。利用已知的套管变形量作为基础条件,构造符合套管在井下的边界椭圆应力模式,选择测点计算最大变形量与测量最大变形量差值的平方为目标优化函数,采用合理的优化技术对位移进行反分析来获取最大和最小地应力。利用该方法对新疆某油田的A井进行了分析,结果表明,采用该方法能快速有效地计算出套管变形条件下的实际非均匀载荷大小,且计算结果与利用测井资料计算出的结果相差不大,可为合理设计套管柱、减少套管损坏提供依据,为油田获取地应力提供一种新的途径。