胜利油田套损井机理研究及治理效果分析
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇胜利油田套损井机理研究及治理效果分析范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘要：胜利油田经过五十多年的开发生产，地质条件变得更为复杂，频繁的油水井措施、修井施工以及井身结构、完井固井质量、套管材质等诸多因素的影响，使油水井套管技术状况越来越差，每年新增套管变形、穿孔、破裂、错断等套损井近400口。分析套管损坏原因，开展套管损坏机理研究及开展套管治理已经成为油田开发的一项重要常规工作。
中图分类号：TE951
一、套管损坏机理及原因分析
（一）套损井基本状况
分公司组织开展的油水井套管损坏状况大调查活动据统计，有套损井5427口（油井3318口，水井2109口），占油水井总井数的19.8%。其中带病生产井1836口，占6.7%；停产井7212口，停产井2089口，占7.6%；报废井1502口，占5.5%。
（二）套损规律分析
套管变形占59%，又分为弯曲变形（占套损总数的34%）和缩径变形（占总数的25%）。套管漏失占41%，又分为套管破裂（占总数的16%）、套管错断（占总数的13%）、穿孔漏失（占总数的11%）、套管外窜（占总数的1%）。套损部位在水泥返高以上的占16%，位于水泥返高与油层上界之间的占25%，位于油层上下界之间的占55%，位于油层下界以下的占4%。在平面上的分布主要集中在产油富集的构造上，在同一个构造上，多在构造的顶部、轴部、倾角较大的翼部；钻遇断层的井和断层两侧的井套管损坏比例也比较高。在纵向上主要分布于新生界各个地层中，集中于油层部位，大部分在馆陶组，其次在沙河街组。套损井的平均正常生产年限为11年。
（三）套损原因分析
1、出砂是常规疏松砂岩油藏套管损坏的主要原因。这类油藏的主力油层位于馆陶组，主要特征是油层埋藏浅、胶结疏松、、非均质严重，地层出砂严重等。油层部位地层与套管外水泥环容易形成亏空带，造成应力发生变化，导致套管发生弯曲变形，乃至断开。2、不合理注水开发是直接诱发套管损坏的直接原因。高压注水进入泥岩后会产生微裂纹，使注入水进一步侵入，区域逐渐扩大，在高压作用下，泥岩浸水区域发生蠕变，形成一个比上覆岩层压力要大得多的蠕变力，挤坏套管。3、套管腐蚀是造成套管损坏的主要原因：一是硫化氢腐蚀。二是注入水腐蚀。污水中的酸根离子、入井液中的无机盐化学物质、微生物中的硫酸盐还原细菌和嗜氧细菌也会对套管产生腐蚀。4、增产措施是导致高致密低渗透砂岩油藏套管损坏的重要原因：对于高致密低渗透砂岩油藏，主要特征是埋藏深，、油层胶结致密，渗透率低，层间压差差异大。开发过程中需要采取压裂、酸化等增产措施。高压、高腐蚀造成套管发生损坏。5、稠油热采井交变热应力是套管损坏的主要原因：稠油热采油藏岩性复杂、原油粘度高、油层埋藏浅。在多轮次注蒸汽吞吐采油过程中，套管承受高温、高压引起的交变热应力负荷的影响，造成套管伸长与收缩引起塑性变形部位的结构损伤。6、套管的材质、加工制造质量以及套管管柱强度设计不合理直接影响到油水井的寿命。7、钻井、固井质量是延长油水井套管寿命的关键：钻井过程中井身、井径、工具保护等达不到标准造成丝扣腐蚀漏失、脱扣、破裂弯曲等情况发生。固井质量差、不达标造成套管强度减少，承压能力低。
二、套损井综合治理技术进步与发展
（一）“测”――套损井检测技术：在套损井检测方面实现了由简单机械向高技术含量的转变，由定性向定量、局部向全井、静态向动态的跨越。
1、完善和发展了传统套管检测工艺：对打铅印验套、薄皮管验套、井径测井验套、侧面打印验漏、封隔器验漏、井温测井验漏等常规的单项套管检测手段进行了改进和完善。可以将漏失段确定在0.5m范围内，并可根据漏失量分析漏洞的大小；开发研制了侧面打印器，可直观地反映出套管破漏孔洞的大小。
2、引进、完善了多壁井径测井、光纤井下电视测井等先进井下套管检测技术
（1）八臂-40臂井径测井仪提高了套管变形检测的准确性。可同时测量和传输多条井径测量曲线，同时检测多个方位上套管的具体变化情况，能探测所测套管的剩余壁厚、内径的变化及套管腐蚀、断裂弯曲等情况。（2）影像检测系统使得套管损坏状况变更为直观。
（二）“打”――套损井打通道技术
套损井修复的一个重要工序是打通道，套损井有的是套管本身已经缩径、弯曲或错断，井眼已不是一个畅通的竖直通道或根本没有通道；有的是井外的地层岩石已与井眼连通，井眼内已填满地层坍塌物。只有修出了通道，打捞、封堵、套管补贴、下小套管固井等一系列的技术才可实施。1、套管缩径整形技术：对于套管弯曲变形不大的，可采用整形工具如梨形整形器、辊子整形器、铣锥进行机械整形工艺修复；套管发生严重变形，变形量超过套管内径的12%时，可采用爆炸整形工艺修复，利用火药燃爆瞬间产生的巨大能量，使套管向外扩张膨胀，使地应力在局部范围内重新分布，从而达到修套的目的。2、非坍塌错断井打通道技术：依靠钻具旋转和加载到磨铣工具上部的钻具重量（钻压），使磨铣工具在旋转过程中侧面或端面的硬质合金磨铣损坏的套管和损坏部位的岩石，从而达到套管损坏部位恢复原有径向尺寸和通径的目的。应用于通径大于Ф90mm错断井段修复和机械整形后套管损坏部位的修整、取直。3、坍塌错断井打通道技术：坍塌错断井是指上部套管错断，下部套管被套管外的流砂、砾石充填，且套管外地层塌落，形成套管外有“大肚子”，套管错断上端口段成自由悬挂状态，与下断口不在同一轴线上的复杂情况。治理采用扶正上部套损段，封固坍塌层，扶正固井后，进行钻塞打通道处理井眼，确保井眼畅通后，捞出井下落物，再次精铣通道，进行套管补接，补接完成后可满足水井的高压注水和稠油井的高压注蒸汽的条件。
（三）“补”――套管补贴加固堵漏技术
1、波纹管补贴工艺技术：利用专用的补贴工具通过液压挤胀的方式将波纹管补贴在因腐蚀穿孔、丝扣漏失、机械损伤等造成的套管损坏部位。可以满足水井的高压注水、热采井的蒸汽吞吐要求。2、套管双端密封支撑体加固技术：在小套管（相对原井套管）两端加装密封支撑体，通过液压方式挤胀密封支撑体使其将小套管密封固定在原井套管破损部位，适合于套损井管外压力较大的情况以及错断井。3、套管悬挂加固技术（小套管二次固井技术）：利用套管悬挂装置将小套管下入需加固的井段，座封丢手（或井口悬挂）后，注入灰浆封固小套管与原套管的环空，待灰浆固结后，钻掉多余灰塞，使套管内重新形成一个坚固的通道，适用于套管开窗井、老井加深井、长井段套管损坏的井。4、膨胀套管补贴修井技术：该技术依据机械应力-应变关系这个原理，用膨胀锥以机械方式膨胀钢管。膨胀锥凭借机械推拉力在膨胀套管中前进，使膨胀套管变形，超过其弹性屈服强度达到塑性变形区。5、取套换套工艺技术：利用管外套铣、倒出损坏套管，重新更换新套管与井内原套管对扣上紧，恢复油水井正常生产。6、套管漏失封堵技术：采用具有一定膨胀性能的堵漏剂，采取大颗粒封堵大孔道、间歇封堵的封堵工艺，较好地解决堵漏效果差的问题。并结合触变性水泥独特的流变学特性，实现了套管堵漏触变性水泥施工堵冲一体化；引用Y531压裂封隔器，实现了长井段、多层射孔井封堵和选层封堵。
三、套损井综合治理效果
近年来分公司共投入专项资金3.14亿元，治理839口套损井，平均单井修复费用37.4万元，治理成功766口，治理成功率91.3%。累产油48.1万吨，累注水449.2万立方米，恢复产能65万吨，恢复地质储量5272万吨，恢复可采储量1192万吨，恢复水驱控制储量3486万吨，恢复了部分单元的注采井网，进一步增强老油田稳产基础。