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。     

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。     

套管损坏形态分析及预防措施

套管损坏的主要类型可归纳为变形、破裂和密封性破坏3类。分析了射孔对套管损坏的影响，提出了合理选择射孔弹及射孔枪、改进套管柱设计方法、对下井套管要进行严格质量检验、提高套管抗挤强度等具体措施来减少套管的损坏。     

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。     

套管探伤测井技术及应用

套管完井是最常见和最普遍的完井方式，在井内的套管不可避免地受到不同方式、不同程度的伤害，甚至是损坏，一般包括机械损伤和化学损伤两种。套管的损伤对井内安全和油气层的影响和破坏作用很大，因此，套管损伤的检测就显得十分重要。MID-K仪器测井是俄罗斯生产的用于套管损伤检测的测井设备，能够在多层套管中探测不同套管的腐蚀和破损情况，能为套管维护提供依据。在介绍了MID-K仪器测井原理的基础上，结合测井解释实例说明了套管探伤测井技术的应用效果。     

套管损害的原因及防治

通过对河南油田套管损坏的油水井资料进行搜集、整理、分析，从地质因素、高压注水、井下作业、完井质量及生产管理等方面，对套管损坏原因及变化规律进行了深入的研究和探讨，结合生产实际状况，提出了延长套管寿命，防止套管损坏的措施意见，从修井难易程度、工艺技术、产量及注水量高低等诸多因素，综合经济效益评价，提出了套管损坏井大修的原则。为今后如何进一步保护好套管，节省大修费用，降低成本，提高经济效益等方面提出了     

套管损害的原因及防治

通过对河南油田套管损坏的油水井资料进行搜集、整理、分析,从地质因素、高压注水、井下作业、完井质量及生产管理等方面,对套管损坏原因及变化规律进行了深入的研究和探讨,结合生产实际状况,提出了延长套管寿命,防止套管损坏的措施意见,从修井难易程度、工艺技术、产量及注水量高低等诸多因素,综合经济效益评价,提出了套管损坏井大修的原则。为今后如何进一步保护好套管,节省大修费用,降低成本,提高经济效益等方面提出了建议。     

高内压下固井水泥环损坏机理研究

为了研究压裂酸化、高压注水等高内压作业对水泥环的损坏机理,进行了水泥环套管地层组合体的高内压物理模拟实验,研究了高内压条件下复合体的应力应变特征,测定了水泥环在双向应力的作用下的应变值和破坏载荷,确定了水泥环破裂的应力条件;在实验基础上建立套管水泥环地层复合体高内压应力应变模型,模型考虑了套管的偏心、双向不等的地应力、套管水泥环地层轴向应力不一致等因素,分析表明水泥环在高内压下的张性破坏、套管偏心是高内压水泥环套管损坏的关键因素,提出了高内压条件下保护套管水泥环的建议。     

冀东油田套管损坏机理研究

冀东油田深层井岩层质密，渗透率低，中深层井岩层疏松，出砂严重，且地层压力变化大，致使油水井套管大量损坏。到2003年底，发现套管损坏程度不同的油水井达172口，已经占到了油田总井数的1/5以上。套管损坏的过程是一个由于各种影响因素联合发生作用(包括物理作用和化学作用)的耦合过程，研究证实，在诸多造成套管损坏的因素中，地应力的作用是其中重要的因素之一。建立了地应力作用下套损剪切力学模型，并以高尚堡油田为例，分析了冀东油田套管损坏的力学机理。     

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近年来,我国许多油气田的套管损坏均呈快速增长势头,套管损坏的频繁出现带来了巨大的经济损失,也严重防碍了正常生产。然而,按照以往的方法对井下套管变形情况进行识别,进而预测其损坏程度是非常困难的。这种困难来自于许多方面,诸如井眼周围地下情况的不明确、套管受力难以确定、复杂的失效机理、因素的模糊性、套管损坏原因与结果之间的模糊关系等等。为此文中首先系统地分析了这些困难,对套管损坏的原因进行归纳及分类,然后在此基础上利用模糊数学建立了对套管损坏的数学描述,提出了用模糊综合评判方法识别套管的变形情况,进而用序列评判结果来预测套管损坏程度和使用寿命。该方法考虑并利用了影响套管损坏的许多模糊因素,在一定程度上解决了以往方法中遇到的困难,为套管寿命预测研究提供了一种新的途径,并得到了生产单位的肯定。     

喇萨杏油田套管损坏损失采收率的测算方法

针对大庆喇萨杏油田开发以来套损比较严重的实际情况,从分析套损影响采收率的机理出发,考虑套损时套损区的含水、套损井数比及套损严重程度对采收率的影响.利用数值模拟的计算结果,建立了不同套损井数比、不同含水情况下套损损失采收率的计算模型,为井点完全缺失和部分缺失情况下,定量预测套损损失可采储量提供了一种方法,并给出了计算实例.分析结果表明,套损损失采收率主要受套损区块套损前后水驱控制程度变化、套损时含水和套损前采收率的影响,油田套损时套损区块含水越低、套损井数比越高,损失采收率越大.     

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。     

油气井套管腐蚀原因与防腐措施

综述了国内外套管损坏的主要原因和套管腐蚀的严重后果，探讨了溶解氧、ＣＯ２、Ｈ２Ｓ、ＨＣｌ、ＨＦ、细菌、结垢等对套管的腐蚀机理，介绍了套管的阴极保护、化学防腐和涂层防腐等技术措施和有效率，提出了今后油气探井开展套管防腐工作的对策建设。     

套管钻井中套管疲劳损伤模型研究

根据套管材料的疲劳应力寿命曲线推导出了套管构件的疲劳应力寿命曲线;结合疲劳损伤理论,通过定义套管疲劳损伤量和疲劳损伤强度2个基本参数,对套管疲劳损伤进行度量,建立了套管疲劳累积损伤计算模型。由现场套管钻井实例分析结果可知,位于井口的套管疲劳损伤程度最大;采用单因素分析法,当转速一定时,套管的疲劳损伤随着井深的增加而减小;当钻压固定不变时,套管的疲劳损伤随转速的增大而增大。该模型对于套管的疲劳损伤评估具有重要的指导意义。     

榆林气田南区套损气井治理研究及应用

随着长庆油田榆林气田南区的不断开发,套损问题也日益突出。榆林气田南区套损现象主要以井口套管头处微漏和井下管柱的腐蚀为主。因此,本文针对榆林气田气井井筒在多相流环境中腐蚀的因素分析,确定了榆林气田南区CO2及矿化水对气井井筒腐蚀的协同作用规律、影响机理,并且有针对性的提出套损防护的方法及套损的治理技术,通过分析国内外套损形成机理、套损检测技术和治理方法,开发适合榆林气田特点的套损综合治理方案和实施工艺。     

稠油热采井套管损坏机理及套管挂片技术实验

针对蒸汽驱采油过程中套管长期处于高温高压状态导致套管损坏现象频繁等问题,统计分析辽河油田齐40块蒸汽驱套管损坏状况,对套管损坏过程进行力学和热力学研究.研究结果表明:油井注汽时,套管温度升高,产生热膨胀力,热膨胀力随温度升高而增大;当热膨胀力大于套管固井胶结阻力时,套管挣脱水泥环自由伸缩,同时在两者接触面产生斜面效应,...     

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。     

套损检测技术在青海油田的应用

青海油田测试公司先后引进SONDEX公司生产的MTT+MIT多臂井径成像测井仪和俄罗斯生产的MID-K多层管柱电磁探伤成像测井仪,针对不同的测井目的优选套损检测测井手段,取得了较好的效果。MTT+MIT套损检测技术在套管变形检测方面主要用于检测套管弯曲变形、错断、缩径等套管物理形变情况,在MTT的辅助作用下,可检测套管腐蚀、穿孔等;MTT+MIT测井前应通井、洗井。若井筒出液,应挂接井温系列,放慢测速(最佳测速为600m/h),可有效识别疑似孔、洞、缝等不易识别的情况;加测MID-K电磁探伤测井进行辅助验证效果会更好。MID-K套损检测技术在套管腐蚀等化学形变检测方面主要用于检测多层套管技术状况、套管变形、腐蚀情况,尤其是识别小直径孔、洞、缝等套损情况效果明显。射孔对套管的影响非常大,有近1/4的变形是在射孔部位。在后期开采中应选择适合油田的套管类型,优化射孔方案,在保证施工成功率的情况下最大限度地保护套管。完成MTT+MIT测井133井次、MID-K测井125井次套损检测测井作业,给出了8个具体实例,为套损修复措施提供了科学依据。     

磁记忆检测技术在射孔套管安全评价中的应用

在分析套管损坏机理的基础上,采用合理的检测手段对油层套管的损坏情况进行检测,对油田企业采取有效的预防措施,延长套管使用寿命具有重要意义。对磁记忆信号和套管炮眼形状的定量关系进行了探索,并将磁记忆检测方法用于井下套管的检测中,提出了基于磁记忆检测技术的套管安全评价流程,得到了不同孔径炮眼与磁记忆检测信号的对应关系。运用米泽斯屈服条件对射孔段套管的强度进行了分析评价,在模拟套管内部全掏空的情况下,测试段套管最大等效应力值小于其屈服强度,依然满足生产要求,但由于孔边存在应力集中现象,套管的安全状态受到了很大影响。     

冀东油田套管损坏机理及防治措施

介绍了冀东油田油水井套管损坏的情况,对套损井的基本现状和机理进行了综合研究,确定了引起冀东油田油水井套管损坏的主要原因,并根据研究成果,从钻井采油注水等方面确定了预防油水井套管损坏的基本方案,同时采用了多项综合治理工艺措施,提高了套损井的利用率.