出砂因素对采油井套管损坏力学分析

以东濮凹陷WZ油田井况调查套管损坏资料为依据,分析说明地层出砂是引起套管损坏的主要原因。在对出砂油井套管损坏形态、层位与射孔状况、岩石性质等因素进行综合分析基础上,对疏松砂岩出砂、上覆岩层坍塌等主要方面导致的套管受力变形进行研究,为探讨疏松砂岩地层套管的损坏机理及防治措施提供依据。     

严重出砂井中采油套管损坏的力学分析

对于出砂严重的疏松砂岩油藏,非均匀载荷也是引起套管损坏的一个重要因素。针对此类油藏中非均匀载荷的形式特点,根据弹性力学理论,建立了3种适用于严重出砂井的套管承受非均匀外载的力学模型,包括套管承受椭圆形外载力学模型、对径集中载荷力学模型以及正交对径集中载荷的力学模型,并采用逆解法进行了求解,得到了此3种非均匀载荷下套管的抗挤强度计算公式,为研究严重出砂地层中非均匀载荷作用下的套管挤毁问题提供了初步的理论依据。研究表明,套管承受3种非均匀形式载荷的能力远远低于API抗挤强度,约为均载情况下的3%~25%,其中套管在对径集中载荷作用下最易发生破坏;另外,随着套管承受椭圆形外载的非均匀程度逐渐降低,其抗挤强度逐渐升高。     

出砂井套管损坏机理及预防措施研究

在油田开发中,采油套管损坏造成了巨额的经济损失。套管损坏是由许多因素造成的,其中油层 出砂因素不容忽视。通过分析辽河油田特种油开发公司的油井出砂情况及套管损坏规律,总结出了出砂 井中套管损坏的原因,包括套管压缩、屈曲、剪切、弯曲、挤毁破坏等机理,然后提出了一些有效的减 缓套管损坏速度、延长油水井寿命的措施和建议。     

地层出砂及射孔对套管屈曲损坏的影响分析

油藏出砂后,上覆地层重力转移到套管轴向上,当轴向载荷超过套管临界屈曲载荷后,套管发生屈曲损坏。建立了考虑射孔的套管屈曲损坏有限元力学模型,旨在探讨射孔参数对出砂引起套管临界屈曲载荷的影响,从而确定合理的射孔参数,提高套管临界屈曲载荷,为预防出砂引起的套管屈曲损坏提供理论支撑。计算结果表明,在出砂严重的地层,应选择合理的射孔孔密和相位,避免选用相位180°射孔。如果出于产能考虑,必须要采用180°相位射孔,射孔孔密严禁超过44孔/m。当射孔密度大于22孔/m时,应选择90°相位射孔。     

松软地层套管损坏的影响因素研究

建立松软出砂地层中套管的三维有限元力学模型，分析出砂段高度、套管内压以及垂向地应力对套管受力的影响。分析结果表明，出砂段的存在大大增加了套管损坏的危险性；出砂套管损坏的危险程度与出砂段高度呈抛物线关系；最大当量应力与内压的关系基本为双段线性；垂向地应力对套管应力大小影响很大。防止和减少出砂地层套管损坏的措施，除采用合理的防砂工具、选用高强度套管外，还应使出砂段高度避免接近临界出砂段高度，并且尽量使套管内压力接近临界内压。图6参8     

出砂套管受力有限元分析

油气井开采过程中.生产层段由于出砂将在套管外部附近形成空洞,破坏了套管的受力环境,套管外部失去支撑.由于上覆地层压力的作用,使套管在轴向压力作用下产生屈曲变形.本文用弹塑性有限元法建立了出砂段套管屈曲变形的有限元力学模型.根据此模型,分析了某出砂引起套损后,套管的形态;特定上覆层栽荷下,发生屈曲的自由套管段长度.这些结...     

热采井出砂套管损坏机理的有限元分析

热采井出砂套管损坏机理已成为桐油热采生产中迫切需要解决的问题。油层大量出砂造成的空洞、塌陷等引发套管弯曲，局部热应力集中，使套管应力增加而损坏。文章采用三维有限元法，对辽河油田杜84段二区内的若干口井，按照出砂量的不同进行数值计算．得到了热采井套管、水泥环、射孔与油层的应力场分布规律及套管的应力与出砂量的变化关系，并得出了热采出砂井套管损坏的机理。     

出砂地层套管临界内压研究

建立了松软出砂地层中套管的三维有限元力学模型．分析了出砂段高度、套管内压对套管受力的影响。分析结果表明．出砂段的存在大大增加了套管损坏的危险性;出砂套管损坏的危险程度与出砂段高度呈抛物线关系;最大当量应力与内压的关系基本上为双段线性。防止和减少出砂地层套管损坏的措施．除采用合理的防砂工具．选用高强度套管外;应使出砂段高度避免接近临界出砂段高度;尽量使套管内压力接近临界内压;并且提出了设想的滑动式套管结构。     

出砂井打捞管柱力学分析研究及其应用

出砂井落鱼管柱打捞需要对管柱的套铣长度进行选择,针对这一问题建立了井下管柱受力分析计算模型。利用力学分析模型分别对打捞施工过程中管柱摩擦力和大钩载荷进行了详细计算,为打捞施工过程中工程参数的选择提供了理论依据,为安全施工提供了技术保证。实践证明,计算模型简单实用,解决了出砂井落鱼管柱打捞过程中易出现复杂情况的问题。在打捞工艺中应用这一数学模型将进一步提高作业效率,降低作业成本。     

疏松砂岩地层出砂因素对套管损坏机理探讨

以东濮凹陷WZ油田历年井况大调查套管损坏资料为依据，在对出砂油井套管损坏形态、层位与射孔状况、岩石性质等因素进行综合分析基础上，对疏松砂岩出砂、上覆岩层坍塌等主要方面导致的套管受力变形进行研究，为探讨及防治措施提供依据。     

油层出砂形成空洞对套管的影响研究

通过模拟试验分析了油层出砂形成的空洞位置及其大小对套管的影响;认为当套管承受的压力大于临界压力时,套管就失稳。套管在空洞处可能发生弯曲变形。     

油水井套管损坏的地质因素综合分析

套管损坏在各油田普遍存在，给油田的开发和生产带来了不同程度的影响。地质因素有时在套损中成为主导因素。综合分析了套管损坏的地质因素：泥页岩吸水膨胀、盐岩层蠕动、断层复活、油层出砂、地面下沉及油层压实等，同时提出了避免或减少套管损坏的的预防措施和建议。     

疏松砂岩油层出砂影响因素分析

油藏开发中出砂问题是影响产能的重要因素,分析油藏出砂影响因素对有效控制出砂以及选择合理的防砂方法具有重要意义.综合国内外文献及大量实例认为,地质因素、开采因素和完井因素是影响油层出砂的三大因素.进一步详细分析了油层出砂的影响因素,提出针对不同出砂原因应采取与之相对应的防砂方法.     

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。     

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。     

疏松砂岩地层出砂对套管损坏的研究

以东濮凹陷文明寨油田历年井况调查的套管损坏资料为依据，在对出砂油井套管损坏形态、层位与射孔状况、岩石性质等因素进行综合分析基础上，对疏松砂岩出砂、上覆岩层坍塌等主要方面导致的套管受力变形进行研究，为探讨防治措施提供依据。     

抽油机井无泵采油技术可防砂卡

油层出砂经常造成抽油机井抽油泵“卡壳”，为了保证抽油机正常“吐油”，大庆油田采油六厂首次应用了抽油机井无泵采油技术，而且效果很好。     

应用配套技术治理油井出砂

出砂导致油井卡泵、砂埋油层等事故而频繁作业，油井免修期大幅降低，维护成本据高不下，严重时出砂还会使得地层坍塌，导致套管损坏、油井报废。经过现场实践，针对不同出砂井类型进行了分类治理。对于严重出砂井采取防砂措施，控制地层出砂；对于轻微出砂井采取稳砂措施；对于冲砂漏失井采取堵漏冲砂．或泡沫冲砂技术。     

砂泥岩夹层套管损坏的有限元分析及防控措施

据大港油田不完全统计,在沙泥岩夹层的套管损坏占63%。针对在砂泥岩夹层套管损坏严重的问题,基于弹塑性力学和断裂力学理论,建立了沙岩—泥岩—沙岩三岩层剖面的轴对称有限元模型,并借助有限元软件进行求解,分析不同钢材和壁厚条件下三岩层剖面上套管内应力分布情况。结果显示,套管内的Von Mises 应力在砂泥岩界面和泥岩段应力最大,且在砂泥岩界面应力发生突变出现尖角,因此在砂泥岩界面和泥岩段套管容易损坏。针对砂泥岩夹层研究了泥岩段套管损坏的防控措施,研究发现,相同钢级下,增加套管壁厚不能有效防控泥岩段套管损坏,提高套管的钢级才是有效方法。通过以上分析研究对砂泥岩界面防控套管损坏的研究提供技术借鉴。     

冀东油田出砂井射孔套管变形分析

以冀东油田高尚堡浅层出砂井套变统计资料为基础,分析了冀东油田疏松砂岩油藏套变部位,发现高尚堡浅层代表区块套管变形深度主要集中发生在1 850~2 000 m,与生产层位置一致。分析认为出砂造成套管失去支撑,是套管变形的原因之一,上覆岩层的压力是套变直接原因。对由于出砂、地层压力下降造成的上覆地层压力变化使套管发生变形的机理进行了分析,采用ABAQUS软件对射孔套管变形情况进行模拟对射孔套管在上覆地层压力作用下变形的形态规律进行了研究分析,为指导出砂井预防套变提供了依据。