套损井修复技术精品PPT课件
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第十章套管损坏原因及维修技术陆相沉积的砂岩、泥质粉砂岩油田,由于沉积的环境不同,油藏渗透性在层与层之间、层内平面都有较大的差别。
即使划分了层系,但同一层系内各小层渗透率仍相差很大,有的相差10倍(如大庆油田),有的相差几十倍(如胜利油田),在注水开发过程中,油层的非均质性将直接导致注水开发的不均衡性,这是引发地层孔隙压力场不均匀分布的基本地质因素。
(1)地层的非均质性(Casing failure & repair)陆相沉积的油田,一般储油构造多为背斜构造和向斜构造,由于背斜构造是受地层侧压应力为主的褶皱作用,一般在相同条件下,受岩体重力的水平分力的影响,地层倾角较大的构造轴部和陡翼部,比倾角较小的部位更容易出现套损。
(2)地层(油层)倾角(Casing failure & repair)注水开发的泥砂岩油田,当油层中的泥岩及油层以上的页岩被注入水侵蚀后,不仅使其抗剪强度和摩擦系数大幅度降低,而且使套管受岩石膨胀力的挤压,同时当具有一定倾角的泥岩遇水呈塑性时,可将上覆岩层压力转移至套管,使套管受到损坏。
(3)岩石性质(Casing failure & repair)在沉积构造的油田中,由于地球不断运动,各地区地壳沉降速度不尽相同。
在地层沉降速度高的地区和油层断层本身所处的构造位置,均会促使断层活动化,特别是注入水侵蚀后,更加剧对套管的破坏作用,造成成片套损区的发生。
套损深度与断层通过该井区的深度相同、断层活跃程度高的地区也恰好是现代地壳运动沉降速度较高的地区,而且是在油层构造的顶部和陡翼部。
(4)断层活动(Casing failure & repair)地震后,大量注入水通过断裂带或因固井胶结第二界面问题进入油顶泥岩、页岩,泥、页岩吸水后膨胀,又产生粘塑性,使岩体产生缓慢的水平运动,这种缓慢的蠕变速度超过10mm/a 时,油水井套管将遭到破坏。
(5)地震活动地球在不断地运转,地壳也在不停的缓慢运动中,其运动方向一般有两个:一个是水平运动(板块运动);二是升降运动。
套损形式各异。
虽然套管损坏是一个普遍性的问题,但是不同的油气田,甚至同一油气田不同区块,其套损的形式都会不同。
主要失效形式如:过大变形、挤毁、错断、屈曲、弯曲、破裂、穿孔和密封失效等。
由于地理环境、钻井技术、设计手段、材料质量等方面的差异,虽然都有标准的套管设计方法,但是都没有考虑井下复杂地应力变化的影响,因此导致设计的套管柱使用寿命很难达到预期的效果。
常规方法:✦用通径规✦铅模打印✦取套观察✦封隔器验串✦薄皮管验弯✦井温找漏新的方法✦超声波彩色井壁成像✦“鹰眼”摄像✦多臂井径测量✦电磁探伤测量✦陀螺与多臂井径测量✦磁法—测壁厚✦套管破裂和错断,传统的方法是打铅印;✦腐蚀,主要用电、磁测井方法检测;✦变(缩)径,主要用多通道井径仪测量井径的变化情况;✦弯曲,国外和国内某些油田采用测井斜和方位变化来解决,传统的方法是用薄皮管验套或根据起出的油管弯曲情况直接观察;✦串漏,一般用井温测井和下封隔器试压验漏。
✦该仪器有四十个独立的井径臂,对应每个臂有一个独立的探头,可测量反映管柱内壁的四十条井径,地面处理后可成直观图像。
主要用于检测管柱内壁的腐蚀、变形及破损。
可提供套管腐蚀、变形及破损成像资料,图像直观,可以任意角度观察套管变形及破损情况。
✦优点:a.可直观成像;b.成像软件功能完备;c.测量精度高;d.测量井斜、方位;e.性能稳定成功率高。
✦缺点:容易在井下遇卡,测前必须通井。
超声波套管壁测厚该仪器在六个臂上共有六个探头,可测量反映管柱分区厚度的六条曲线,和四十臂成像测井结合使用,可准确反映套管的内、外壁腐蚀情况。
优点:a.可测量管柱分区厚度,检测管外壁腐蚀情况;b.适用范围宽可以通过油管;c.测井安全且成功率高。
缺点:a.四十臂成像结合使用,以准确判断内、外壁腐蚀;b.测量井段内须充满清水;c.受井内气体影响大。
注水井压力突然降低,而注水量增大;注水井注水压力突然降低而注水量却增大的异常现象,最大的可能便是发生了套管破损,井下存在漏失层。