套管粘砂提高固井质量的机理探讨

简要阐述了国内外套管粘砂的发展及其现状，分析了套管与水泥环间胶结强度的影响因素，对应用套管粘砂提高固井质量的机理以及胶结剂的选用进行了探讨。     

粘砂套管特性对声波幅度的影响研究

建立超声波在套管、粘胶剂及粘砂砂粒中的反射模型,计算超声波在每个介质层间的声波能量,并根据超声波的能量变化,分析粘砂套管的粘胶剂厚度和粘砂砂粒分布密度对反射波声幅大小的影响.理论分析与实验结果均表明,粘胶剂厚度与声幅成反比,当其厚度大于等于粘砂砂粒半径时,声幅值最小,表示固井质量评价结果最好;粘砂砂粒分布密度为70%~...     

ER型套管粘砂剂的室内研究

为改善套管与灌注水泥之间的附着力，提高固井质量，简要研制粘附性能好、价格低廉的套管粘砂剂。通过室内合成和筛选，岩模拟固井条件下研制了一种ＥＲ型套管粘砂剂。     

套管粘砂剂的研制

本文研制了一种新型的油田固井用套管粘砂剂，对固化剂、填料、稀释剂等各组分进行了考察，最终以砂子为填料，降低了成本。粘砂剂的剪切强度可达６ＭＰａ以上，能防止套管腐蚀，提高固井质量。     

完井套管粘砂工艺技术在辽河油田的应用

为了提高固井质量,达到防窜、封窜以及防止井身结构损坏的目的,提出完井套管粘砂工艺技术。其工艺原理是在完井套管表面除锈后,用特种粘砂胶均匀粘上一层粒径约3mm的砂粒,在砂层表面喷上一层喷涂胶,再在加热炉内经150℃高温固化120min。完井粘砂套管具有选择附着物的特点,可使第1界面的胶结强度比光套管提高3～8倍。现场应用表明,该技术固井质量均合格,其合格率达到100%。     

套管粘砂工艺研究与应用

光滑的套管表面以及粘附其上的泥浆薄膜严重影响了水泥浆和套管的胶结,从而影响了固井质量的提高。在分析了套管表面状况对固井质量影响的基础上,提出使用粘砂套管固井技术可以提高固井质量,并对此进行了室内试验研究及井下模拟试验。该技术在江汉油田已应用十几年,固井质量合格率１００％,优质率４０％,值得在全国各油田推广应用。     

用粘砂套管提高固井质量

大庆油田现已进入二次加密调整开发阶段,开采对象是一些低渗透薄油层和表外层。这些油层在纵向上与高渗透、高含水层交互。由于油层性质差,需经压裂后才能出油,所以必须保证在射孔、压裂后与高含水层不串,这样才能达到挖潜的目的,故对固井质量提出了更高的要求。粘砂套管在室内试验及现场应用结果证实,使用粘砂套管可以提高固井质量15%~30%,可增加10%的射孔厚度。这一工艺的应用,为油田后期薄油层的开发和改造挖潜创造了条件。     

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。     

API油套管粘扣原因分析及预防

对塔里木油田API油、套管粘扣问题进行了全面调查研究,对部分油、套管抽样进行了上、卸扣试验,并在几口井进行了油、套管下井试验。认为API油、套管粘扣原因既与产品质量有关,也与使用操作不当有关。油、套管螺纹加工质量不高,更容易发生粘扣。为保证油、套管的质量,制定了塔里木油田油、套管抽样上、卸扣试验补充技术条件。使用操作不当导致油、套管粘扣的因素主要包括碰伤、偏斜对扣、引扣不到位、上扣速度快、上扣扭矩不当等。为解决油田使用操作不当导致的粘扣问题,研制了预防油、套管粘扣的新型引扣钳专利产品,并制定了塔里木油田油、套管使用和维护操作规程。经过在几口井推广应用以上预防措施,有效地防止了由于操作不当导致的油、套管粘扣。     

侧钻新技术在锦45-24-18C井的应用

辽河油田自1992年实施侧钻井以来到目前约已完井1600余口，但如何提高侧钻井质量及降低侧钻井成本，一直是困扰油田侧钻井进一步发展的问题。经过多年研究与试验，在锦45—24—18C井上成功地实施了套管开窗一体化、扩孔与随钻扩孔、完井液压套管扶正器、粘砂套管新工艺与技术，为今后侧钻井技术的进一步完善发展提供了基础，有一定的推广价值。     

孤东油田四区油水井套管损坏规律及其对策研究

通过对孤东油田四区套管变形井的分类分析,研究了套管损坏在纵向,横向及时间上出现的规律,重点探讨了油水井套管损坏形成机理,发现油出砂,高压注水等是造成套管损坏井增多的主要原因,提出加强防砂,温和温水,合理控制生产压差是防治套管损坏的重要措施保证。     

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     

港西油田套管变形原因分析及对策

对港西油田套变形的分类和形态进行了统计，认为油层出砂、断层复活，泥岩吸水膨胀，频繁修井作业和施工不当，固井质量不合格是引起套管损坏的原因，从防止治砂和套管柱的设计两个方面提出了预防港西油田套变的措施。     

大港港西油田出砂对套损的影响分析

出砂一直被认为是港西油田套管损坏的主要因素。通过对港西油田出砂层位、岩性、厚度、出砂引起套损的力学机理及出砂引起套损力学条件等方面的研究和阐述,得出了港西油田出砂对套损的影响比例占套损影响因素20%的结论,对港西油田开展套损井的预防和治理具有积极的指导作用。     

侧钻井防砂工艺技术

针对铡钻井井身结构的特点，简要介绍了两种稠油侧钻井防砂技术的机理和内容。其中，在小直径筛管防砂技术中，防砂筛管和封隔器的设计是主要的；而通过室内试验证明，高温人工井壁完全能够满足现场防砂要求。     

油藏压实、出砂引起的射孔段套损机理分析

产层出砂引起的套管弯曲是油田开采不容忽视的问题。为解决产层套管的弯曲问题,通过建立压实、出砂引起的弯曲套管的力学模型,来解释部分层段产生相对滑动以及弯曲的机理。从出砂产层套管损坏的机理出发,综合考虑几何、物理、静力学三方面作用,结合一些油田套管损坏的实际情况得出套管弯曲损坏的力学模式。利用华北地区某井实际资料对本模型的验证,证实了压实、出砂共同促成套管弯曲的情况,并取得了良好的模拟效果。结果表明:套管弯曲不仅使有效横截面降低而且由于局部拉应力过大造成套管拉断。因此有效防砂、优化套管设计等对防止套管弯曲,增加油田生产的总体经济效益有一定的指导意义。     

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。     

稠油热采井注汽及油层出砂对套管的影响

对胜利油田单二区块稠油热采井注汽及油层出砂进行了有限元数值模拟研究,得出如下结论:(1)油层注汽引起岩层温度升高,套管应力增加,易造成套管轴线偏离,发生错断;(2)热采井出砂严重时,出砂区域地层软化,地层骨架失去承载能力,出砂区域内套管轴向应力为压应力,当超过极限应力时,易发生套管弯曲变形、错断和缩径;(3)随着出砂量的增大,套管射孔孔眼应力集中系数增大,当孔边应力达到套管材料的屈服极限时,会导致孔眼塑性破坏。