注水开发油田套管损坏讲座
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油水井破损套管的化学堵漏修复中原油田由于盐膏层发育,地质条件复杂以及长期注水开发,特别是增压注水,油水井套管破损现象十分普遍,井况恶化问题日益突出。
特别是一些老井,由于油层套管使用时间过长,固井水泥又没有完全封固油层套管,在套管自由段和封固段因腐蚀造成穿孔,再加上套管变形、破损等现象,造成地层出钻井液、出水,严重影响油水井的正常生产。
目前,解决油水井因腐蚀和其他原因造成的套管破漏穿孔问题主要采用常规无机胶凝材料堵漏和热固性树脂堵漏方法,以及部分换套大修工艺和内衬小直径套管工艺。
但这些技术常常由于受到使用效果、使用有效期和施工费用的限制,许多油水井的套漏问题不能得到及时有效地解决,制约了油气生产。
以最常用的无机胶凝材料堵漏技术(如水泥膨润土堵漏)和热固性树脂增漏技术(如脲醛树脂堵漏)为例,目前油水井破损套管的化学堵漏修复主要存在下列问题:(1)堵剂不能有效地驻留在封堵层位,堵剂替至目的层后未凝固前就已漏失掉,造成堵浆注入量大,施工时间长。
(2)形成的固化体脆性大,易收缩,不能与周围介质形成牢固的界面胶结,在注采压力的作用下使封堵失效,缩短了施工有效期,对于薄层和小井眼封堵封窜更是如此。
(3)堵剂适应性和安全可靠性差,施工风险大。
为克服上述工艺的缺陷,针对套管破损穿孔漏失等问题,开展了油水井破损套管化学堵漏修复技术研究,研制出能在漏失位置有效驻留,并能形成界面胶结强度高、有效期长的封固层的新型化学堵剂YLD-1,在破损套管的化学堵漏修复方面取得重大突破,显示出良好的应用前景。
1室内试验1.1该技术对化学堵剂的性能要求1.1.1化学堵剂进入封堵层后,能够快速形成网架结构,有效地滞留在封堵层内。
1.1.2在井下温度和压力的养护条件下,通过有机和无机堵剂的协同效应和化学反应,能够在封堵层位形成抗压强度高、韧性好、微膨胀和有效期长的固化体。
1.1.3能与周围介质胶结成一个牢固的整体。
1.1.4配制的堵浆流动性和稳定性好,挤注压力低,固化时间易于调整。
油田开发过程中油水井套管损坏问题探讨摘要:现阶段,油田生产作业频繁,生产周期逐渐变长,以及注水、底层下沉引起的应力变化,造成油田开发过程中油水井套管损坏现象逐渐增多,严重影响着油田的产量和开采效率,而且为井下施工带去一定的风险与难度。
基于此,本文首先分析套管损坏机理,继而提出有效的预防、检测及修复技术措施。
关键词:油田开发;油水井;套管损坏引言在油田生产中,如果发生套管损坏,会造成注采井网布局不合理,影响开发效果与进度,如果重新打更新井会大大增加成本,同时拖延开发进度,因此,套管损坏的预防与修复成为油田开发中亟待解决的问题。
一、套管损坏的类型首先油田开发中多种因素的干扰,套管损坏的类型较多,常见的有套管的破裂、变形、穿孔、错断等,对套管的运行造成很大的影响,严重的会导致流体泄漏,影响油田生产。
如果注水井的套管发生故障,会导致注入水的窜槽,影响注水效果。
油井的套管损坏,导致压力的泄漏,影响到井下抽油泵的正常运行,致使油井产量大大降低。
套管变形有缩颈变形和弯曲变形两种,有一些还有套管漏失的现象,包括套管断裂、套管错断,一旦出现套管损坏,必须进行修复技术措施。
对井下套管进行修复,可以解决套损故障,保障油水井的正常生产,满足油田开发过程中的技术要求。
二、套管损坏机理1、地层力对套管的破坏第一,套管受盐层塑性流动产生的外挤压力而出现损坏和变形,盐膏和盐层发育井段,在波动的外界压力、高压和高温下出现塑性流动,产生较大的外挤压力,大大的超过上覆地层压力而挤毁套管,尽管在有水泥封固的组合套管中,外壁受到的压力会明显减小,但非均匀载荷也会通过固体介质传递到外壁,造成破坏。
第二,在盐层的溶解作用下,扩大了井眼或是造成坍塌而产生外挤压力和冲击力挤毁套管,通常情况下会有结盐出现在损坏处,压裂放压可释放出盐水,严重情况下结盐会卡死油管和套管,不能进行大修。
第三,断层区间非均质力对套管造成的损坏,区间压力会因为断层的存在而表现的不平衡,同时出现水串,加重了套管受力的非均质性,损坏套管。
探讨套管损坏原因及修井作业技术发布时间:2022-08-16T02:03:57.856Z 来源:《工程管理前沿》2022年第4月7期作者:张琦[导读] 在油田正常生产过程中,张琦大港油田采油一厂天津市300280摘要:在油田正常生产过程中,一旦油水井套管损坏,注采井网就会损坏,严重影响油田的正常生产。
为了恢复油水井的正常生产,通常需要对损坏的套管进行修复,以有效避免油水井因套管损坏而停产。
这对油水井的正常生产,提高油田开发的经济效益具有重要的现实意义。
套管损坏的原因多种多样,由于套管损坏的原因不同,采用的修复技术也不同。
因此,有必要根据套管损坏程度合理选择修复工艺。
关键词:套管损坏;原因修井作业;操作技术介绍随着油田勘探开发的不断深入,目前我国大部分油田已进入开发中后期。
油水井经过长时间的生产后,容易发生套管损坏,导致其无法正常生产,严重影响油田的正常生产。
分析了套管损坏的原因,研究了套管损坏的预防措施,探讨了常见的套管损坏修复技术,以供参考。
1、套管损坏原因分析1.1物理因素在井下作业过程中,套管会受到各种力的影响,这些力来自不同的方向。
如果力超过套管的允许极限强度,则套管会损坏。
因此,在下套管设计过程中,必须合理选择套管材料及其强度。
然而,由于我国大多数油田地质条件复杂,很难预测套管的井下条件。
此外,在油水井井下作业过程中,一些井下工具经常与套管发生碰撞或划伤,也会对套管质量造成一定的损坏。
一般来说,套管损坏的物理影响因素主要包括地层移动产生的力引起的套管损坏和外力引起的套管损坏。
其中,地层力引起的套管损坏更为严重。
地层力引起的套管损坏主要包括以下几种情况:(1)岩层塑性流动引起的套管损坏。
(2)盐层坍塌造成套管损坏。
(3)套管故障。
(4)地层蠕变引起的套管损坏。
(5)环境因素造成的套管损坏。
外力引起的套管损坏有三种类型,即摩擦损坏、静水损坏和注水诱导力损坏。
1.2化学因素套管损坏的化学影响因素主要是指地层中的化学物质与套管材料发生化学反应造成套管出现腐蚀,从而形成套管损坏。
注水井套管损坏原因分析及改进措施探讨作者:邵晓东来源:《教育科学博览》2014年第01期摘要:随着油田开发时间的延长,注水井套管的工作环境不断恶化,所受的负载不断增加,造成套管出现不同程度的损坏。
本文详细分析了造成注水井套管损坏的诸因素,提出了改进措施,取得了较好的效果。
关键词:注水井套管损坏原因分析改进措施1 导致注水井套管损坏原因分析一般来说,注水井套管损坏不外乎以下几方面:(1)地质因素,主要包括构造应力、层间滑动、蠕变、注水后引起地应力变化等;(2)钻井因素,主要包括井眼质量、套管层次与壁厚组合、管材选取和管体质量;(3)腐蚀因素,主要有高矿化度的地层水、硫酸还原菌、硫化氢和电化学腐蚀等;(4)操作因素,主要有下套管时损坏套管、作业磨损、高压作业、掏空射孔等。
而导致注水井套管损坏的主要原因是注水诱发泥岩段套管损坏,即当注入水进入泥岩层,改变了泥岩的力学性质和应力状态,从而使泥岩产生位移和变形,挤压造成套管损坏。
油水井完井一段时间内,套管通过水泥环与地层紧紧结合为一体,套管不受地应力作用,仅承受管外水泥浆柱压力。
这对于一般按水泥浆柱设计下入的套管,不会发生套变。
但油田注入水进入砂岩层时,水在孔隙中渗流,岩石骨架没有软化,地应力作用也没有变化。
当注水井在接近或超过地层破裂压力注水时,大量高压水便窜入泥岩隔层、地层界面引起地质、地层因素变化,对套管产生破坏力。
不平稳注水使地层经常性张合,导致套管周围的水泥环松动、破裂,注入水得以沿破裂的水泥环窜至泥岩层,使注入水与损坏段外泥岩充分接触。
由于地下岩层非均匀地应力存在,当注入水进入泥岩层,破坏了其原始的含水状态,使泥岩层出现侵水软化,产生了蠕变变形,从而在套管周围形成了随时间而增大的类似椭圆型的径向分布非均匀外载,要忽略水泥环的作用时,这种载荷在最大地应力方向将超过该深处的最大主地应力值,而在最小地应力方向低于该深处的最小地应力值。
套管周围蠕变外载的分布形式用椭圆形表示(图1)。
《注水导致套管损坏机理及力学模型研究》篇一一、引言随着石油工业的不断发展,注水技术作为油田开发的重要手段,对于提高采收率和维护油田稳定具有至关重要的作用。
然而,在注水过程中,由于各种因素的影响,套管常常会出现损坏现象,这不仅影响油田的正常生产,还可能带来严重的安全事故。
因此,研究注水导致套管损坏的机理及力学模型,对于预防和减少套管损坏具有重要意义。
二、注水导致套管损坏的机理1. 地质因素地质因素是导致套管损坏的重要原因之一。
地层中的裂缝、断层、岩性变化等都会对套管的稳定性产生影响。
特别是在高渗透性、高压力的地层中,注水过程中产生的压力波动容易使套管受到挤压、变形或破裂。
2. 工程因素工程因素也是导致套管损坏的重要因素。
在注水过程中,由于注水速度、注水量、注水压力等控制不当,容易造成套管受压过大,从而引发套管损坏。
此外,套管的设计、制造、安装等环节的缺陷也会对套管的稳定性产生影响。
3. 腐蚀与磨损在注水过程中,水中的化学物质、氧气等会对套管产生腐蚀作用,导致套管表面出现腐蚀坑、裂纹等缺陷。
同时,由于长期受到水的冲刷和摩擦,套管也会发生磨损现象,进一步加速了套管的损坏。
三、力学模型研究为了更好地研究注水导致套管损坏的机理,需要建立相应的力学模型。
以下是一种常见的力学模型:该模型主要考虑了注水过程中套管所受的内外压力、温度变化等因素对套管的影响。
具体而言,该模型将套管视为一个弹性体,通过分析注水过程中产生的压力波动的传递规律,以及套管在不同压力作用下的变形和破坏过程,来研究套管的损坏机理。
在该模型中,可以将注水过程中产生的压力波动视为一种激励力,通过分析该激励力的大小、频率、作用时间等因素对套管的影响,可以得出套管的应力分布和变形情况。
同时,还需要考虑温度变化对套管的影响,因为温度变化会引起套管的热应力变化,从而影响其稳定性。
四、研究方法与实验验证针对注水导致套管损坏的机理及力学模型研究,可以采用理论分析、数值模拟和实验验证等方法。
油水井套管损坏原因分析及其修复技术探究刘冰华发布时间:2021-10-28T06:31:29.021Z 来源:《科技新时代》2021年8期作者:刘冰华[导读] 油水井套管的套损井分布具备明显的差异化特点,在时间、剖面分布、平面分布控制上,能发挥良好的控制优势,保障在技术应用上,找到具体的套损井损坏原因,如注入水诱发、局部岩层滑移、注水层地层变形、注水不平衡、水井泄压快、射孔、腐蚀井下套管等。
中石化中原石油工程有限公司钻井二公司科威特SP924 河南省濮阳市457001摘要:油水井套管的套损井分布具备明显的差异化特点,在时间、剖面分布、平面分布控制上,能发挥良好的控制优势,保障在技术应用上,找到具体的套损井损坏原因,如注入水诱发、局部岩层滑移、注水层地层变形、注水不平衡、水井泄压快、射孔、腐蚀井下套管等。
可应用锥形磨损修理点状破损套管技术,套铣修理条状破裂套管技术,胀管器修理缩径变形套管技术等。
关键词:油水井套管;损害原因;修复技术 1引言油水井套管技术应用,对各种不良病害有效控制、处理,很多损害问题的存在,需要制定对应施工计划,通过落实有效的损害修复技术,彻底解决各种特定病害问题,实现技术控制上,能发挥良好的修复处理效果。
2套损井的分布特征 2.1时间分布特征不同完井时间的套损井,在寿命上存在差异,导致在套损井分布确定上,需要全面的调研,做好定位分析。
2.2剖面分布特征套损井的套损点在射孔层和非射孔层段都有分布,同时也存有部分套损点分布位置不确定的情况,在剖面位置上,其大多数都集中在与注水井射孔层段相对应的泥岩层段或砂泥岩层间交界部位。
2.3平面分布特征套损井在注水井的周围分布广泛在一些特殊位置,如断层位置、构造的核心易损位置,其受到损害的概率较大。
3油水井套管损坏原因分析 3.1注入水诱发注入水如果进入泥岩层,泥岩吸水膨胀并蠕变,将会改变泥岩的力学性质和应力状态,使泥岩产生位移、变形和膨胀,套管将会被挤压变形甚至错断。