DP4井技术套管固井漏失的原因分析
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套管的损坏变形及破漏一、套管的损坏变形及破漏套管损坏的类型大致可分为四种:变形、破裂、错断和腐蚀穿孔。
〔一〕套管破漏的原因油水井套管损坏和破漏绝大局部发生在水泥返高以上,发生的原因大体分为地质因素、工程技术原因和其它原因。
1.造成套管变形损坏和破漏的地质因素〔1〕井眼周围岩石压力对套管损坏的影响;〔2〕泥岩膨胀和蠕变引起的套管损坏;〔3〕地层出砂和油层压实导致的套管损坏;〔4〕岩层的蠕变、地壳升降运动、地震导致的对套管的损坏变形。
2.造成套管变形损坏的工程因素主要为:〔1〕固井质量差造成的套管损坏;〔2〕套管质量不合格,管壁厚薄不均,影响到套管本身的抗压强度,丝扣密封不严,螺纹加工精度不高,套管的钢级化学成分的差异,造成的套管损坏变形和破裂;〔3〕施工不合理可引起套管损坏。
3.造成套管损坏和破漏的其他因素〔1〕射孔时产生的高压可使套管严重变形和破裂;〔2〕固井质量不好,管外水泥返高不够,未能将水层封住,套管受硫化氢水腐蚀和管外水的侵蚀、氧化等影响发生腐蚀性损坏和破漏;〔3〕套管质量存在缺陷,不能承受过高的压力以及增产或作业措施不当而损坏套管;〔4〕在注采过程中,由于技术处理不当,压差过大引起油水井出砂、地层坍塌、地层结构被破坏所发生的内外力的作用致使套管损坏破裂。
〔二〕套管损坏、破漏的分类 由于套管质量、管外油、气、水的腐蚀和施工原因造成套管在不同位置、不同类型的漏失,根据现场实际情况,套管的破漏大体可分为以下三种情况。
图5—1套管破裂示意图 〔a 〕 微缝;〔b 〕裂缝;〔c 〕裂洞图5—2套管变形纵断面示意图〔a〕单向一处内凹变形;〔b〕双向一处内凹变形;〔c〕单向多处内凹变形;〔d〕双向多处内凹变形;〔e〕单向与双向复合内凹变形,1.腐蚀性破漏腐蚀性破漏多发生在水泥返高以上的套管,由管外硫化氢〔加、号〕水等腐蚀性物质引起。
其特点是:破漏段长,破漏程度严重,多伴有腐蚀性穿孔和管外出油、气、水。
找漏与堵漏关键技术1套管破漏情况分析油层套管的破漏,直接影响油水井的正常生产,破漏严重的使油水井不能生产。
甚至造成地面环境污染。
大修作业对套管破漏的维修是常见而重要的工序之一。
油水井套管破漏绝大部分发生在水泥返高以上,发生的原因有:固井质量不好,管外水泥返高不够,未能将水层封住,套管受硫化氢水腐蚀和管外水的侵蚀、氧化等影响发生腐蚀性损坏。
套管质量存在缺陷,不能承受过高的压力以及增产或作业措施不当而损坏套管。
在注采过程中,由于技术处理不当,压差过大引起油水井出砂、地层坪塌、地层结构被破坏所发生的内外力的作用致使套管损坏。
由于套管质量、管外油、气、水的腐蚀和施工原因造成套管在不同位置、不同类型的漏失,根据现场实际情况,套管的破漏大体可分为以下三种情况:1.1腐蚀性破漏腐蚀性破漏多发生在水泥返高以上的套管,由管外硫化氢水等腐蚀性物质引起。
其特点是:破漏段长,破漏程度严重,多伴有腐蚀性穿孔和管外出油、气、水。
1.2裂缝性破漏由于受压裂高压或作业因素所产生内力作用造成破漏。
其特点是:破漏段长,试压时压力越高漏失量越大。
1.3套损破漏由于受地层应力作用形成的外挤力所造成的破漏,其特点都是向内破,属局部性的套损破漏。
2找漏各种因素造成的套管破漏均会影响油井正常生产。
因此要恢复油井正常生产必须堵漏。
要成功堵漏:首先要确定漏失的类型、漏失位置、漏失压力和漏失量,以便于确定堵漏方法和提高施工效率。
套管找漏的方法目前有测流体电阻法、木塞法、井径仪测井法、封隔器试压法、FD找漏法、井下视像等。
随着科学技术的发展,生产工艺水平的不断提高,找漏方法甚多,但目前现场采用较多的还是工程测井、FD找漏、封隔器试压为主要找漏方法。
2.1测流体电阻法找漏其原理是利用井内两种不同电阻的流体,采用流体电阻仪测出不同液面电阻差值的界面决定其漏失位置。
2.2木塞法找漏木塞法找漏是用一个木塞较套管内径小6~8mm,两端胶皮比套管内径大4~6mm的组合体投入套管内,坐好井口后替挤清水,当木塞被推至破口位置以下后,泵压下降,流体便从破口处排出管外,不再推动木塞,停泵后测得的木塞深度,即为套管破漏位置。
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。
油层套管破漏原因分析及查找方法作者:刘江来源:《消费导刊》2011年第09期油气水井生产过程中,油层套管的破漏,直接影响油水井的正常生产制约了部分采油工艺的应用,破漏严重的使油水井不能生产,给油田生产经营造成了巨大的损失。
一、油水井套管破漏的原因1固井质量不好,管外水泥返高不够,未能将水层封住,套管受硫化氢水腐蚀和管外水的侵蚀、氧化等影响发生腐蚀性损坏。
2套管质量存在缺陷,不能承受过高的压力以及增产或作业措施不当而损坏套管。
3在注采过程中,由于技术处理不当,压差过大引起油水井出砂、地层坍塌、地层结构被破坏所发生的内外力的作用致使套管损坏。
二、套管破漏情况由于套管质量、管外油、气、水的腐蚀和施工原因造成套管在不同位置、不同类型的漏失,根据现场实际情况,套管的破漏大体可分为以下三种情况。
1腐蚀性破漏。
腐蚀性破漏多发生在水泥返高以上的套管,由管外硫化氢水等腐蚀性物质引起。
其特点是:破漏段长,破漏程度严重,z伴有腐蚀性穿孔和管外出油、气、水。
2裂缝性破漏。
由于受压裂高压或作业因素所产生内力作用造成破漏。
其特点是:破漏段长,试压时压力越高漏失量越大。
3套损破漏。
由于受地层应力作用形成的外挤力所造成的破漏,其特点都是向内破,属局部性的套损破漏。
三、在油水井作业过程中套损迹象表现形式1起下钻或通井过程中管柱有遏阻现象,不能顺利起下,起出通井规仔细检查有变形或刮痕。
如:安3006井找漏作业中,下直径114mm*1.2m通井规通井在2448m遇阻,上提管柱卡钻,拉力440KN解卡无效转大修,证明该处套管缩径严重。
2洗井、冲砂过程中带出大量水泥块、水泥浆、浅层地层砂、页岩等非油层物质。
如:赵36井正常生产时抽油杆突然卡住,抽油机不能正常运转,洗井过程中大量漏失,出口不返,拆除流程发现存在大量泥砂,初步判断套管破裂。
起出管柱后,发现尾管及泵上均有沉砂,而且尾管第3根(深度约900m)外壁有明显的冲刷痕迹。
根据临南井油层不出砂及带出地面的砂粒较粗且干净没有原油掺入的实际情况,判断为浅层套破出砂,而且出砂部位接近尾管处。
油井套管损坏原因分析及修复技术摘要:本文对油井套管损坏的原因进行分析,对此类井的修复技术进行综合研究,从而为油井作业提供较好的技术支持。
关键词:套管损坏修复分析一、套管损坏的原因综合分析1.生产方式不当,生产压差过大。
盲目快速的开采,破坏了地层结构,大量的地层砂涌入井筒。
不但影响了油井的正常生产,还使近井地带严重亏空,地层坍塌,造成了套管错断或变形。
在井眼有一定的斜度、有坍塌的大洞、固井质量差、水泥返高低的情况下,注汽时套管遇热伸长,在压缩应力的作用下产生弯曲。
2.增产、增注措施不当,高压施工造成原以强度降低的套管损坏。
压裂、酸化施工时压力过高,造成地层串通。
外来水及注汽冷却水的侵入,破坏了地层原有稳定的胶结结构及套管外水泥环,水矿物质对套管造成一定的腐蚀,强度下降。
岩石有蠕变和应力松弛的特性,外来水引起岩石膨胀,当蠕变和膨胀超过套管的抗压强度时,套管就会被挤压变形甚至错断。
3.频繁的修井作业施工。
油田生产的中后期,地层压力普遍降低,漏失严重。
洗井、冲砂作业时,修井液大量的进入地层,造成地层破坏,套管腐蚀损坏。
4.套损井不能及时修复,带病生产,地层水和注入水会进入错断口地层,使地层产生蠕动,重新损坏本井套管,导致套损进一步加重。
不仅如此,还会由于地层的蠕动损坏临井的套管,象瘟疫一样形成套损的恶性蔓延。
5.高压注水、注汽,高温增产措施是造成高采地区套管损坏的主要原因。
高压注水是油田增产、稳产的重要措施,注汽是稠油开采的主要方法,但高压注水及注汽的副作用也是显著的。
资料表明,注水压力越高,套管损坏越多。
注汽轮次越多,套管损坏越严重。
当应力大大超过了套管强度,引起套管接箍或本体断裂。
二、套损修复技术研究套管修复工艺技术已经日趋完善,但现场能够有效使用的工具不多,修复效果不理想。
套管修复技术包括套管诊断技术、套管内打通道技术、套管回接取套换套技术。
1.套管诊断技术为了节约成本,加快工作时效往往采用铅模打印进行判断或者采用经验法对套管进行诊断。
钻井工程中井漏预防及堵漏技术分析与探讨钻井工程是石油工业中非常重要的一环,而井漏的发生往往会给钻井工程带来重大的损失,因此井漏预防及堵漏技术显得尤为重要。
本文将从井漏的形成原因、预防措施和堵漏技术等方面进行分析与探讨。
一、井漏的形成原因井漏是指在钻井过程中,地层中的钻井液或压差等原因导致地层岩石破裂或孔隙中的流体窜入井筒或井壁。
主要形成原因有以下几点:1. 地层压力异常:地层中如果存在高压或低压区域,当钻井液的密度和地层压力失衡时,容易造成地层岩石破裂,导致井漏的发生。
2. 钻井工艺操作不当:如果钻井工程中的操作不当,比如钻进速度过快、循环速度不合适等,都会导致局部压力失衡,从而形成井漏。
3. 井壁稳定性差:如果井壁不够稳定,容易受到地层压力的影响而发生破裂,从而导致井漏。
4. 钻井液性质不合适:钻井液的密度、黏度等性质不合适也会导致井漏的发生。
二、井漏预防措施为了防止井漏的发生,钻井工程中需要采取一系列的预防措施,主要包括以下几点:1. 合理设计钻井方案:在设计钻井方案的时候,需要对地层情况进行充分的调查和分析,确定井壁稳定性和地层压力等参数,从而制定合理的钻井方案。
2. 选用合适的钻井液:钻井液的性质直接影响着井漏的发生,因此需要根据地层情况和钻井工艺选用合适的钻井液,并加强对钻井液的监测和管理。
3. 严格控制钻井液循环速度:合理控制钻井液的循环速度是防止井漏的关键,循环速度过快或过慢都会导致地层压力失衡,因此需要科学、严格地控制循环速度。
4. 加强井壁稳定性管理:在钻井过程中,需要不断地加强对井壁稳定性的管理,保持井壁的稳定,防止地层压力对井壁造成影响。
5. 强化井漏监测系统:建立完善的井漏监测系统,可以及时发现并解决井漏问题,避免井漏的扩大和发生。
三、井漏堵漏技术分析与探讨即使采取了各种预防措施,井漏偶尔还是会发生。
这时候就需要采取有效的堵漏技术来及时处理井漏问题。
1. 流体压裂:流体压裂是一种常用的井漏堵漏技术,通过向井内注入固体或液体流体,增加井内压力,使井漏位置的孔隙或裂隙被封堵,达到堵漏的目的。
钻井过程中井漏原因分析及对策研究摘要:随着我国油气资源需求变得更加旺盛,我国加大了钻井工程的投入力度,越来越多的油气井得到了开发与利用。
对于钻井工程而言,井漏是钻井作业中常见的问题之一,如果处理不当,将会引起严重的事故,甚至会直接影响钻井工程的实施效果。
因此,为了提升钻井效率,给钻井工作营造安全的环境,需要钻井人员对井漏问题予以足够的重视,并采用科学的预防与堵漏技术,降低井漏对钻井工程的影响,使钻井工程可以安全、有序地实施,对促进我国油气资源开采事业的发展具有重要意义。
关键词:钻井过程;井漏原因1 井漏原因和条件井漏原因主要有三方面,首先是地质因素,包括异常低压层、天然裂缝和洞穴(碳酸盐岩油藏)发育、断层影响等;其次是工程因素,包括钻井液密度过大、井身结构不合理、泵排量过大等;三是人为因素,如注水强度差异性导致纵向上储层存在多套压力体系、多轮次蒸汽吞吐开发地层压力低以及施工作业工序操作不当(起下管柱压力激动、岩屑浓度大等)。
总之,造成井漏需要同时满足三个条件,一是地层中存在漏失通道,如天然裂缝、大孔洞、洞穴等,能够满足钻井液在内流动;二是井底压力大于地层压力,建立正压差,驱使钻井液进入到漏失通道内;三是地层中一定体积空间,能够存放钻井液。
2 井漏类型按漏失条件可以分成不同类型井漏。
首先,按漏速分类,漏速小于5 m3/h为微漏,漏速在5~15 m3/h为小漏,漏速在15~30 m3/h为中漏,漏速在30~60 m3/h为大漏,漏速大于60 m3/h为严重漏失。
其次是按漏失通道形状分为孔隙性漏失、裂缝性漏失和溶洞性漏失;三是按引发井漏原因分为压差性漏失、诱导性漏失和压裂性漏失。
3 漏失层判断3.1 综合分析法综合分析法是根据地质特征、钻井过程中反应特点确定漏失层位,主要有六方面,一是钻井液性能无变化,钻井时井漏,漏失层为钻头刚达到位置;二是有放空现象,发生井漏,漏失层即为放空段;三是分析原来曾发生井漏的层段重新漏失的可能性;四是根据地层压力和破裂压力对比,最低压力点处易发生井漏,特别是已钻过的油气水层及套管鞋附近;五是根据地质剖面和岩性对比,漏层一般是孔隙、裂缝发育的层段;六是邻井采出程度高井段[1]。
套管损坏原因分析及防治技术的研究摘要:随着钻井技术的发展,深井、超深井、复杂地层井、含腐蚀介质油气井的开采不断增加,随之而来的是套管的损坏率不断提高,影响了油气井的开采寿命,经分析研究认为套管的损坏原因主要由地质因素、工程技术因素、油气井开发方式等构成,针对不同的套损原因和机理,当前各国钻井界已采用了多种防治措施,通过综合利用这些技术,对延长套管寿命、进行套损修复、增加油气井的开采,均有很大的帮助。
关键词:套管损坏损坏原因机理防治技术一、套管损坏原因1.1变形和挤毁套管的变形和挤毁这两种损坏方式主要是由地质因素造成,油气井随着油气的开采,地层压力迅速释放,特别是油井出砂,使得储集层砂岩疏松,形成空洞,当上部覆盖地层和下部支撑地层的应力向储集层释放时,储集层就可能发生弹性变形和塑性变形,整个地层的应力变化,导致套管受挤压破坏,这种破坏形式在各大油田均有存在。
巨厚盐膏层的蠕变同样会产生套管的变形和挤毁破坏,这种现象在新疆塔河油田、江汉油田等地区普遍存在[2]。
在钻井和开采过程中,随着水分子对盐膏层的侵蚀,盐膏层的压力体系会产生变化,盐膏层发生蠕动变形,这在钻井过程中非常明显,其蠕变速度之快可导致下套管和固井作业的时间不够,在套管下入后,进行固井作业准备期间,盐膏层的蠕动就可能使套管变形。
并且,经验显示盐膏层厚度越大,蠕变速度越快。
1.2 错断套管的错断大多数由地层的断层滑移变形等造成,也可由盐膏层的蠕变造成,其对油气井的危害程度大于套管的变形和挤毁破坏,一旦形成错断,油气井就会报废,无法进行修复。
错断的产生往往在地层倾角较大的地区,由于对油气储层的开采,破环了原始地层的应力平衡,打破了原始地层结构力的相对静止状态,造成地层的蠕动,使地层的上下层面发生相对位移,对穿过地层的套管形成剪切,造成套管错断。
1.3 磨损套管的磨损大多由工程技术因素造成的,磨损方式可以分为纵向磨损和横向磨损。
纵向磨损主要由起下钻具、起下采油管具等施工引起,套管内管柱与套管之间的纵向相对运动造成这种磨损现象;横向磨损主要是由钻柱旋转,与套管之间形成相对转动引起,这些磨损方式在定向井、水平井等斜度较大的井或者是狗腿度严重的井,存在较为严重。
井下油管漏失原因分析及预防措施摘要:油管漏失是油井检泵作业重要影响因素,虽然油管在下井的施工过程中使用了丝扣胶进行密封,但是由于腐蚀、磨损严重、等原因,至使近几年因油管丝扣漏失而检泵的井数居高不下。
本文通过分析近年油田油井检泵作业井,对造成油管丝扣漏失的因素作出了一个简单的分析,提出相应的预防措施。
关键词:油管,漏失,原因,预防,措施1前言油管泄漏现象一直困扰着抽油机井的泵况管理。
随着抽油机井井下油管使用时间的不断延长和施工次数的增加,油管泄漏和起下钻隐患大量存在。
虽然在下入井油管施工过程中使用螺纹胶密封螺纹,但由于在用油管螺纹磨损严重,锥度检测技术落后,近年来用于油管泄漏检测的泵井数量仍然较高,给油井生产和井下作业造成了非常严重的损失。
油水井的生产管柱采用螺纹连接。
油管的紧密性实际上取决于螺纹侧面形成的接触压力。
接触压力越高,密封性越好。
由于油管螺纹在各种静、动载荷作用下的高频振动,以及螺纹在装卸过程中啮合面相对运动引起的粘着磨损,螺纹之间必然存在一定的间隙。
因此,无论新旧油管,微泄漏都是不可避免的,但必须确保泄漏在允许范围内,以免影响油水井的正常生产2油管漏失形式油管是油流的通道,工作环境比较复杂,承受自身重量的同时,还要承受抽油系统往复运动过程中产生的附加交变载荷。
油管除了需要满足强度、刚度要求外,还应满足一定的密封性能要求,根据其密封失效部位的不同,通常油管漏失主要有本体泄漏和螺纹渗漏两种形式。
2.1管柱泄漏油管本体因偏磨、井液中腐蚀性物质电化学反应、静液柱压力等原因产生裂缝、孔洞造成的井液泄漏。
2.2 螺纹渗漏油管螺纹因长期服役腐蚀严重、频繁上修粘着磨损等原因造成的密封失效漏失(包括管挂、外工作筒密封失效漏失),占到了油管漏失问题的80%以上。
特别是随着油田措施井次的增多,动液面降低、泵挂加深,净液柱的不断增大,油管漏失井次、漏失程度也在不断增大。
3影响因素油管漏失的影响因素较多,除了冲程、冲次,地层水的矿化度,腐蚀物质的含量等因素外,油管的生产加工质量,具体井况,杆管偏磨程度,螺纹磨损程度为造成管柱漏失最重要的影响因素。
钻井工程中井漏预防及堵漏技术分析与探讨钻井工程是石油勘探和开发的重要环节之一,而井漏是钻井工程中常见的问题之一,一旦发生井漏,将会给工程带来巨大的安全隐患和经济损失。
钻井工程中的井漏预防和堵漏技术显得非常重要。
本文将从井漏产生的原因、井漏预防和堵漏的技术手段等方面展开分析与探讨。
一、井漏产生的原因1. 地层条件地层条件是井漏产生的重要原因之一。
地层的裂隙、节理等都可能导致井漏的发生。
2. 钻井液失控在钻井作业中,如果钻井液的密度不够,或者钻井液中的固相粒子过大,就容易导致钻井液失控,从而引发井漏。
3. 工程操作不当工程人员的操作技术是否过硬也是导致井漏的一个重要原因。
比如在进行封隔层时,如果操作不当容易破坏地层,导致井漏的发生。
4. 钻头损坏如果钻头受损,不仅会降低钻进效率,还有可能导致井漏的发生。
二、井漏预防技术1. 合理设计井眼轨迹钻井前要进行地质勘探和评价,根据地质条件、地层性质等因素合理设计井眼轨迹,以减少穿越脆弱易漏地层的概率。
通过调整钻井液的密度、粘度等参数,确保钻井液的稳定性和密封性,避免因钻井液失控引起的井漏。
3. 加强对地层的监测在钻井过程中,要不断对地层进行监测,及时查找存在的问题,采取合理的措施加以解决,以减少井漏的发生。
4. 加强人员培训钻井工程中的人员要接受严格的培训,提高其操作技能和意识,减少因工程操作不当引起的井漏事故。
1. 封隔层技术利用特殊的封堵材料对漏失层进行封隔,以达到阻止井漏发生的目的。
2. 循环干燥法利用吸湿干燥介质,将井漏点的水分干燥,然后进行固化封堵,以堵住井漏点。
3. 泵浆技术通过泵浆技术将特定的浆液注入井漏点,形成封堵层,达到堵漏效果。
钻井工程中的井漏预防和堵漏技术是非常重要的,它关系到整个钻井工程的顺利进行和安全。
在实际应用中,需要根据具体的地质条件和钻井工程的实际情况,采取相应的预防和堵漏措施。
只有科学合理的预防和堵漏技术手段结合,才能有效降低钻井工程中井漏事故的发生率,保障钻井工程的顺利进行。