套损机理分析与修复技术在辽河油田的应用

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1、石油大学(华东)硕士研究生论文第2章套损机理研究现状究，制订了配套防护措施，努力控制套损井数增长比率，使油(水)气井套损状况得到了明显改善，在1991—1995年期间，五年总计大修井1496口，而同期新增套损井只有1115口，第一次实现阶段大修修复井数超过该阶段套损井数，为油田持续稳产创造了有利条件。胜利油田是国内第二大油田，包括60多个含油区块。到1991年底，套损井已占总井数的lO％，尤其是一些开发历史较长的老区块，由于采取了强采强注措施，加剧了地下岩层理化性能的变化，使套损的速度也加快了。胜利油田开发最早的胜坨油田，不到30年就有300余口井套管损坏，占总并数的15％。孤岛油田

2、开发还不到20年，就有600多口井套管损坏，占总井数的25％。孤东油田仅仅开发了5年，已有100余口井套管损坏，占总井数的18％【2】。据1993年对10个采油厂套管损坏的调查，共上报工程报废井1068口，其中油井658口，水并410口，总计报废资产净值4．46亿元[21。长庆油田对陇东地区1993年底以前投产的1169口井进行了调查，累计发现套损井209Zl，占陇东地区调查总井数的17．88％t31。国内其他油田如百色油田、河南油田、四川油田、新疆各油田等也都存在套损井日趋增多的情况I钔[51。国外各油田也面临着套损井越来越多的严峻现实。在西西伯利亚油田，生产套管的损坏事故使lO％

3、的井停产，套损最初发生在阿塞拜疆、车巨一印古什和古比雪夫等地区【6】。埃科菲斯克油田的套损首次发现于1978年，当前已有三分之二的套管受到损坏17】。2．2热采井套损机理研究现状2．2．1热力采油概况在世界上的石油储量中，稠油占有很大的比重，由于稠油的粘度非常大，造成油藏阻力相应增大，这样使用一般的原油采收方法就非常困难，而且不经济，为解决这一问题，热力采油应运而生【8】。所有的热力采油工艺都是用降低原油粘度的方法来达到减小油藏流动阻力的目的，石油大学(华东)硕士研究生论文第2章套损机理研究现状在最初的数十年中，井简加热法降低原油粘度，提高原油产量被当做一种有效的办法加以利用，同时也

4、发展了诸如热水驱、热汽驱、蒸汽吞吐及火烧油层等驱采方法，但真正在增产上取得工业性成功的却是六十年代初发展起来的循环注蒸汽法。近来，随着科学技术的突飞猛进，热水、热气体、蒸汽及各种不同的燃烧驱法也得到了不同程度的肯定。现在，热采总产量约占世界提高采收率工艺获得产量的70％左右。热采工艺还被应用于油田开发的三次采油工艺，用以开采剩余的稠油油藏【9J。国内的稠油储量也非常大，近二十多年来，由于能源工业和化工工业的发展需要，稠油的开发过程在日益兴旺，辽河油田、新疆油田、中原油田、胜利油田都先后拥有了一定产量的稠油，其中辽河油田的储量和产量均超过了总储量和产量的三分之一，稠油开采的历史也已有二

5、十多年。到目前，辽河油田已经完全掌握了1600m井深的系统稠油开发工艺技术，在有些方面已经达到世界先进水平。随着国内现代化进程的推进，能源工业和石化工业对稠油生产的要求越来越高，稠油热采工艺在各油田中必然会得到越来越广泛的应用，同时对稠油热采工艺也提出了更高的要求DOl。2．2．2热采井套管损坏原因辽河油田每年有400一500口套损井产生，主要是套管变形、错断、破漏。套管损坏的主要原因分为地质因素、工程因素。热采套损井占总套损井比例最大，高达80％左右。其影响因素主要有以下两方面。(1)地质因素地应力影响着油气藏的开采和开发。地层应力场的变化更影响着油气藏的开采和开发。油气藏的开发工

6、程是地下岩层中渗流场、应力场、温度场等的耦合问题，其中地应力的作用占有重要地位。在油气藏开发过程中，地应力对采注井网的布置，对水力压裂的设计、水压裂缝的延伸扩展规律、开采过程中的出砂、钻井套管的变形，对井壁的稳定等方面都有重要影响。套管损坏是多种因素综合作用的结果，地质因素主要包括：泥岩吸水膨胀和蠕变、储集层沉积压实、地层出砂、岩盐层的蠕石油大学(华东)硕士研究生论文第2章套损机理研究现状变和溶解等。低渗透稠油油田，一般采用注蒸汽的开发方式，高压注汽开发虽取得了明显的经济效益，但也使油(水)井套管的工作环境不断恶化，套管所受的载荷不断增加，套管自身出现了薄弱环节，容易出现砂岩层段套管

7、损坏⋯J。API套管标准规定了套管在均匀流体静压载荷作用下的抗挤强度计算方法，而非均匀载荷对套管抗挤强度的影响几乎没有进行研究或作出明确的规定。实际上，大多数油(水)井套管的损坏是由非均匀载荷引起的，既盐石层蠕变而引起的非均匀地应力；套管偏心，水泥窜槽等非均匀载荷作用下套管的抗挤强度与均匀载荷作用下的抗挤强度是不同的，而且前者比后者小得多。油(水)井套管错断大部分是受剪切应力作用所致，故在错断口上下一定距离内均伴随有套管弯曲【l引【l⋯。复合蠕变盐膏层影响