调整井套管保护措施及效果

近年来，大庆油田油水井相继出现了多个套管损坏成片区。在成片套管损坏区，由于套管错断，注水井被迫停注，造成注采系统不完善，开发效果交差，油田稳产受到威胁，因而，成片套管损坏区补充更新调整井已势在必行。但在地下岩层大面积蠕变的套管损坏区内能否打井，新钻井能否维持较长一段开采时间而不至于短期内发生套管损坏，则是矿场生产中一个十分重要的问题。本文对萨北套管损坏区更新试验井三年多的套管保护措施进行了综合分析，为成片套管损坏区今后更新调整井套管保护提供了实践经验。     

油田构造特征及井网加密调整与油水井套管损坏之间的关系

详细剖析套损形成机理,对未知井套管情况进行差别和预防是控制套损上升速度的关键。结合杏 树岗油田北区构造特征及井网加密调整与油水井套管损坏分布状况,提出了地层倾角大的地区在层间压差 较大及浸水域形成后,油水井套管所承受的剪切力大,尤其是断层集中分布地区,断层面进水局部产生 滑移,断层的分布交杂区易形成异常高压,导致断层附近易发生套损,相同开发条件下油水井套损率与 地层倾角呈线性关系;井网加密调整时由于成片钻井地层压力变化大,断层滑移形成嫩二段浸水源头, 静态上注采系统不协调高压砂体增多,导致井网加密调整井区套损加剧。由此给出了杏北地区特殊构造 井区以及井网加密调整阶段油水井套管损坏防治措施。     

ZYY341-110型封隔器在套管变形井中的使用

针对油田开发后期套管损坏井增多、套管变形缩径,常规分注工艺采用的Y341-114型封隔器不能满足套管损坏井分注的难题,研制开发了ZYY341-110型小直径封隔器。该封隔器外径小、结构简单、组装试压方便,设计有平衡机构、锁紧机构,后座距为零,密封可靠。经现场试验表明,施工成功率100%,密封性好,有效期长,能满足套管变形大于110*!mm井的分注卡漏工艺需要,缓解了套管损坏井区的注采矛盾。     

ZYY341—110型封隔器在套管变形井中的使用

针对油田开发后期套管损坏井增多,套管变形缩径,常规分注工艺采用的Y341－114型封隔器不能满足套管损坏井分注的难题,研究开发了ZYY341－110型小直径封隔器,该封隔器外径小,结构简单,组装试压方便,设计有平衡机构,锁紧机构,后座距为零,密封可靠,经现场试验表明,施工成功率100％,密封性好,有效期长,能满足套管变形大于直径110mm井的分注卡漏工艺需要,缓了套管损坏井区的注采矛盾。     

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     

萨中开发区注聚区块套管损坏原因

近几年来，随着聚合物驱油方式的工业化应用，萨中开发区注聚区块葡一组油层部位套管损坏井数急剧增加，套损的加剧直接影响着聚驱井 的正常生产，同时危胁着周围水驱井网的安全，通过研究注聚区块葡一组套损特点，系统地分析了引区葡一组油层部位套损的主要原因，分析认为套损加快的主要原因：一是由于聚驱井网部分井长期超破裂压力注入聚合物溶液，导致油层破裂，出砂损坏套管；二是注聚后主力油层压力上升的同时，易在油层变差部位及二类连通的河间薄差层形成异常高压层，使通过该部位的多口油水井套管损坏，并提出了控制葡一组套管损坏的基本措施。     

基于非均匀载荷的注采井套管损坏机理及抗挤套管校核方法

注采井网套管损坏是油田井筒完整性管理面临的主要难题之一,注采地层套管载荷影响因素复杂,常规基于均匀载荷的套管校核方法不能有效满足全生命周期井筒完整性要求.采用有限元方法模拟了注采过程地层压力、有效应力及位移场特征及变化规律,揭示了目标区块套管损坏机理;建立了注采井网套管外挤载荷计算模型,提出了基于非均匀载荷影响的套管校...     

减缓套管损坏速度的矿场试验

本文总结了杏树岗油田杏一区东部油、水井出现套管变形时的开采动态征兆。进行了关控注水井,调整注采关系;下保护封隔器,施加改造措施,对套管出现变形的油井改变泵挂深度;对套管变形区加强动态监测,及时调整注水方案等控制套管损坏速度的现场试验。收到了减缓套管变形速度,套管变形区范围基本得到了控制的效果。     

疏松砂岩超稠油油藏套管损坏防治方法研究及应用

曙光油田曙一区超稠油为疏松砂岩油藏,在蒸汽吞吐开发过程中,套管损坏成为制约其高效开发的主要矛盾。对套管损坏原因分析和现场应用表明:在先期采用预应力完井技术、热力补偿器、提高固井质量及应用高抗挤毁强度套管,在蒸汽吞吐过程中应用真空隔热管、注采一体管柱技术和组合式吞吐技术来建立稳定的温度和压力场来减少和延缓套管损坏,最终通过套管修复技术对套坏井进行修复,可以有效解决套管损坏问题,提高油藏开井率。     

热采井首次注蒸汽后井筒应力分析

用有限元法计算了热采井在首次注蒸汽后井筒及周围水泥环和岩石中的应力分布，并分析热采井套管损坏的主要原因，为防治热采井套管损坏提供理论依据     

临南油田油水井套损分析及治理对策探讨

临南油田油水井日趋严重的套损现象,成为影响油田开发效果的主要因素.文中分析了临南油田油水井套管损坏在开发时间、生产区块、井别、构造位置及井身剖面上的分布规律,论述了套管腐蚀穿孔和变形损坏的主要作用机理,并对临南油田预防和治理套损井提出了建议.     

反循环砾石充填防砂工艺在东辛油田的应用

受岩石应力、出砂、腐蚀等的影响,油井套管一般都会出现错断、变形、结垢等现象,在现有的修井工程技术条件下,很难恢复原状,致使井眼变形、缩小,甚至导致油井报废,为完善井网和提高油井的利用率,必须钻一些更新井、侧钻井,其中部分井因出砂而不能正常生产,采用常规的换向法砾石充填防砂工艺不能解决该问题。为此,研究了反循环砾石充填防砂工艺,并对东辛油田3口井进行了现场先导性试验,施工一次成功率100％,有效率100％;初期日产液量49.8m3,日产油量11.5t,平均单井日增油3.8／t,综合含水率80.5％,累积增产原油5871t,取得了较好的效果。实践证明该工艺为解决套变井、侧钻井、变壁厚等特殊井身结构井的防砂以及挖潜增效提供了一种新的途径和思路。     

王官屯油田套损机理及防治研究

随着王官屯油田开发的深入,套损现象日趋严重,套损井总量上升趋势明显,直接影响了注采井网的完善和生产。从地质、工程、开发等因素分析了影响王官屯油田套管损坏的主控因素,并提出了有针对性的预防对策。     

套变井精细分层压裂工具

随着油田勘探开发的深入,因地质、工程原因导致套变井越来越多,严重制约了油田的开发生产和措施改造。套变井因井筒内通径变小,可能造成机械分压工具无法正常通过、或者通过后工具在套变段存在遇卡风险,在分层压裂中难以实现精细改造。为此,研发了套变井精细分层压裂工具。通过对精细分层压裂管柱、组合流道结构的喷嘴、多簇压裂滑套等关键工具的结构和材质研究,使该压裂工具具有小直径、耐磨蚀、精细分层、适应性强等优点,满足套变井压裂和精细分层的需求。现场应用效果良好,通过精细分层,提高压裂措施改造的针对性,最大程度提高了改造效果,具有进一步推广价值。     

套变井封隔作业技术

针对套变老井的井下封隔作业难题,设计开发了能够穿过上部套管变形井筒,而对下部较大尺寸的井筒进行封隔的大膨胀比系列井下作业封隔器,并形成了一套套变井封隔作业技术,解决了由于上层套管变形造成作业管串无法下入条件下对指定的下部较大尺寸的井筒进行封隔作业难题,从而能够完成对油层酸化、测试、卡水、堵水、分层开采等改造作业,使套变严重井的井下作业成为可能,充分发挥了老井潜能,对油田后期开发具有重要意义。     

新立油田高含水开发期应用侧钻井挖潜试验研究

对新立油田扶杨油层高含水期剩余油分布规律和特点进行研究,将剩余油分为注采不完善型、储层型、构造型3大类12种形式。结合新立油田套管变形井的井况特点,确定了以开窗侧钻为主的工艺技术,应用于3种剩余油类型,部署了挖掘构造型剩余油、储层型剩余油和换井底恢复储量型的侧钻井,共试验了6口井,平均日产液为9.2 t/d,日产油为4.5 t/d,日产油是老井产量的3.5倍,取得了较好的效果,为挖潜套变井剩余油潜力提供了广阔空间。     

定向井防碰地面监测系统设计及现场试验

随着陆地和海上油气勘探开发程度的不断提高,丛式井和加密井正变得越来越普遍,而受老井网加密调整使井间距离更密、老井测斜数据不完整或不准确、井眼轨迹控制产生误差等因素的影响,钻井过程中易发生井眼碰撞,对钻井和油田的正常生产构成了潜在威胁。根据振动波的传播机理,提出了一种定向井防碰地面监测方法,设计了一套定向井防碰地面监测系统。该系统在渤海某海上油田区块钻井现场进行了试验:借助定向井设计、随钻测量资料,利用Compass软件分析了在钻井与邻井的中心距,并对危险井段进行了监测;根据采集到的钻头振动信号特征,分析了钻头对危险井筒的趋近。现场应用结果表明:钻头钻水泥塞过程中,在钻井套管头处振动信号强度很大,该系统可通过识别钻头振动信号判断钻头靠近或钻遇了邻井水泥环和套管;在邻井套管头采集到的钻头振动信号的振幅,随在钻井和邻井的中心距的增加呈一定的衰减关系,可根据该关系和分离系数判断井眼碰撞的风险。      

高含水后期套损井综合治理配套技术

大庆油田杏北开发区自1972年出现套损以来至2004年底已发现套损井2473口,套损形势十分严峻。套管损坏不仅造成油田的注采失衡,而且对套损井采取增产增注措施都会产生不同程度的限制,降低了套损井区剩余油的挖掘潜力。近几年通过不断加强套损井治理工作,套损井区的注采关系逐步得到改善。在套损井大修方面,研究应用了通径70mm以上套损井整形扩径技术,开展了段铣扩径技术和膨胀管加固技术攻关,不仅提高了套损井大修的修复率,而且提高了修井质量;在套损井利用方面,研究并应用了套损井分层注水工艺技术和细分堵水技术,开展了套损井分层压裂改造技术攻关．为通径100mm以上套损井细分注水、增产增注等措施提供了技术保证,充分发挥了套损井在油田高含水后期的生产潜力。     

Y341-100型液压封隔器的研制

胜利油田现有套损、套变井数量约占全部油水井的5％，治理套损套变井使其恢复生产是提高采收率的重要措施。针对目前现状，开发研制了Y341-100型小直径液压封隔器，配套其它井下工具使用以满足套管直径不小于110mm的139．7mm套管井的分层采油及注水等工艺要求。     

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。