勝采老油田作業(yè)區(qū)油水井套損分析與研究

肖毅

摘 要：目前，對(duì)老油田勝采作業(yè)區(qū)套損的研究仍有許多細(xì)致的研究工作要做，以減少套損帶來(lái)的產(chǎn)能損失。文章針對(duì)勝采老油區(qū)油水井套損嚴(yán)重情況，細(xì)分套損機(jī)理，加強(qiáng)泥質(zhì)巖夾層的防護(hù)、優(yōu)化注水節(jié)點(diǎn)、精準(zhǔn)射孔軌跡等技術(shù)措施，有效地提升油水井作業(yè)修復(fù)的整體生產(chǎn)效益，減少因?yàn)樽鳂I(yè)導(dǎo)致的油井停產(chǎn)，對(duì)勝采老油田同類(lèi)井套損防治具有指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：套損機(jī)理 修復(fù)技術(shù) 一體化管理 油水井作業(yè)

勝采油區(qū)經(jīng)過(guò)50多年的開(kāi)發(fā)，已進(jìn)入中后期。隨著油田生產(chǎn)時(shí)間的延長(zhǎng)，開(kāi)發(fā)方案的不斷調(diào)整以及實(shí)施，由于不斷演變的地質(zhì)、開(kāi)發(fā)等管理?xiàng)l件，油水井的套管狀況逐漸變差，甚至損壞，油水井套管損壞是油田普遍存在的問(wèn)題，大量套損井將導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失、人員傷亡、打亂原油生產(chǎn)部署。由于地層斷層、層位穿越、儲(chǔ)層物性、注入水及地層水的腐蝕、頻繁的措施作業(yè)等各種因素造成套損現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，嚴(yán)重制約了老油田的穩(wěn)產(chǎn)突圍，還加大了井下作業(yè)維修工作量和勞動(dòng)強(qiáng)度。

一、勝采油區(qū)套管破損現(xiàn)狀

通過(guò)多年的作業(yè)資料積累，在勝采老油田開(kāi)采過(guò)程中，由于勝采老油田套管破損井的數(shù)量逐年上升，套損井中以套變?yōu)橹?，套漏為輔。套變井與套漏井的比例在3∶1，水井比油井更易發(fā)生套損，同時(shí)有的發(fā)生套管變形井已經(jīng)接近作業(yè)施工總數(shù)的5%，區(qū)塊產(chǎn)量難以提升，套管井損壞問(wèn)題不僅成為困擾勝坨油田穩(wěn)產(chǎn)的難題，還大大增加了專(zhuān)業(yè)化隊(duì)伍井下作業(yè)維修工作量和成本支出。

二、套管損壞機(jī)理研究

造成套管損壞的原因很多，也很復(fù)雜。主要有井身因素、地質(zhì)因素、工程技術(shù)因素、腐蝕等，但絕大多數(shù)套管損壞是由綜合因素導(dǎo)致。

（一）注水井操作因素

注水井操作因素主要有作業(yè)磨損、高壓作業(yè)、射孔，井筒除垢。由于修井時(shí)管柱起下、刮削、并筒除垢（化學(xué)作用）等井下作業(yè)過(guò)程，由于均會(huì)作用于套管，對(duì)套管造成不同程度的磨損、破壞或腐蝕，無(wú)形中降低了套管的強(qiáng)度，對(duì)套管變形造成了潛在影響。需要對(duì)套管如射孔作業(yè)，套管射孔后孔眼周?chē)鷮a(chǎn)生不同長(zhǎng)度的裂紋，而裂紋周?chē)姆蔷鶆驊?yīng)力，又會(huì)加速這種裂紋變化，注入水又會(huì)加速腐蝕這部分套管。在長(zhǎng)時(shí)間注水后（例如注水井不平衡注水，特別是高壓注水時(shí)），射孔段由于長(zhǎng)期受高壓水流的沖刷，導(dǎo)致射孔孔眼逐漸擴(kuò)大，從而降低了套管抗擠壓強(qiáng)度，此處的套管更加發(fā)生套損。

（二）套管材質(zhì)缺陷

材質(zhì)缺陷是指在套管加工制造時(shí)存在微孔、微縫、抗擠、機(jī)械強(qiáng)度低、壁厚不均勻等質(zhì)量問(wèn)題。這種套管下入井后，可能發(fā)生連接不好、密封不嚴(yán)、管柱失穩(wěn)、滲漏等問(wèn)題，嚴(yán)重者會(huì)發(fā)生脫扣和斷裂。

三、注水井預(yù)防套損的幾種措施

（一）做好泥質(zhì)巖夾層的防護(hù)工作

對(duì)于含泥質(zhì)巖夾層比較多的地層區(qū)域，射孔方案編制時(shí)，要注意盡量地使得射孔位置遠(yuǎn)離泥巖夾層，對(duì)于射孔位置距離泥巖夾層比較近的，需要做好夾層保護(hù)工作，最重要的還是要提高固井質(zhì)量，保證層間互不相竄，達(dá)到防止注入水沿水泥膠結(jié)不好層帶竄入泥巖層。在生產(chǎn)中，給地層中注水時(shí)，注水井的注入壓力不得高于地層最小破裂壓力，以免注入水竄基質(zhì)疏松砂層或者泥質(zhì)巖夾層，造成套管近地應(yīng)力分布不平，使得套管發(fā)生套損。

（二）提高套管抗擠壓和抗腐蝕性強(qiáng)度

完井采用高鋼級(jí)、大壁厚的套管。采用泥頁(yè)巖蠕變形成不均勻“等效外擠應(yīng)力”作為套管最大抗擠強(qiáng)度。油田開(kāi)發(fā)前不但要準(zhǔn)確的測(cè)定地應(yīng)力值，選擇合適的套管等級(jí)和壁厚，還要在注水時(shí)嚴(yán)格計(jì)算得到的注水量，不能超過(guò)極限注水壓力進(jìn)行注水。

四、結(jié)論

由于油層有注無(wú)采、注大于采、注多采少、非油層浸水、斷層局部進(jìn)水等因素致使高壓異常區(qū)域普遍存在。這些套損井在鉆井過(guò)程中，曾發(fā)生過(guò)各種較大事故，例如井噴、報(bào)廢、井漏、井涌、油氣浸和固后管外冒等。在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，由于對(duì)套損井綜合治理不及時(shí)，致使破壞范圍擴(kuò)大，發(fā)生過(guò)很多作業(yè)事故和開(kāi)發(fā)事故，例如油管?chē)姵?、井底吐沙、套管變形、套管錯(cuò)斷、套管冒油等。這些問(wèn)題的出現(xiàn)，直接造成了油氣田企業(yè)財(cái)產(chǎn)的重大損失，甚至危及人身安全和周邊環(huán)境，嚴(yán)重影響了油田整體開(kāi)發(fā)效果和經(jīng)濟(jì)效益，甚至?xí)o油氣田企業(yè)帶來(lái)不利的社會(huì)影響。

套管井損壞問(wèn)題一直是困擾勝采老油田穩(wěn)產(chǎn)的難題，也是井下重復(fù)作業(yè)維修的原因，并且大多數(shù)套管損壞是由綜合因素導(dǎo)致。要采取“一體化”治理的措施，細(xì)分套損機(jī)理，采取封隔器暫閉、科學(xué)部署注水以及強(qiáng)化管材的采購(gòu)監(jiān)督等技術(shù)措施，以減少套管損的發(fā)生，為提高采收率打下基礎(chǔ)。

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