分层压裂管柱失效原因浅析及治理对策探讨

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1、分层压裂管柱失效原因浅析及治理对策探讨分层压裂管柱失效原因浅析及治理对策探讨摘要：油田开发进入中、后期，层间矛盾越来越突出，油层污染越来越严重，而分层压裂是解除层间矛盾突出井油层污染最有效的措施之一，而在分层压裂过程中，分层压裂管柱失效是造成分层压裂失效的主要原因。本文针对分层压裂管柱失效的问题油管、封隔器等方面，结合具体的典型井例进行了较详细分析。关键词：分层压裂封隔器管柱失效随着油田开发的逐步深入，压裂作为油田开发最要的增产措施之一，对提高油田开发效果起着至关重耍的作用。油管和封隔器是分层压裂管柱最重要组成部分，它们直接决定着分层压裂的成败。2013年我采油一队实施分层压裂

2、45次，其中因管柱失效造成分层压裂失败24井次，占总压裂井次的53.3%,因此提高分层压裂管柱的有效性是解堵油层污染，增液增油前提条件之一。对于油田实现长期稳产，高产具有十分重要的意义。一、原因分析结合2013年分层压裂井，对管柱失效的原因进行了较深入的分析。根据对压裂井失效的原因进行了统计分析，造成压裂管柱失效的原因主耍由以下几个方面：1.油管刺漏管柱刺漏是造成压裂失败的主要原因之一，2013年，管柱刺漏造成压裂失败9井次，占压裂失败井次的37.5%。分析管柱刺漏的主要原因：1•油管长期服役造成油管老化；2•在油井生产过程中，油管和抽油杆偏磨造成油管内壁存在磨损段；3•井下作

3、业起下油管过程中，对油管丝扣造成了一定程度的损伤。2.封隔器失效封隔器失效是压裂失败的最主要原因，2013年，封隔器造成失败15井次，占压裂失败井次的62.5%。分析其主耍原因如下：2.1封隔器密封件损坏随着压裂液对封隔器的侵蚀和封隔器在井下工作时间的延长，封隔器密封件的应力随时间逐步衰减。应力衰减分两个阶段：第一阶段橡胶材料较松弛键的破坏和重新配置；第二阶段是牢固键的破坏和重新配置（化学衰减）；其结果导致胶筒弹性减小，塑性增加。另外市于管柱蠕动造成胶筒损坏，导致封隔器不密封而管柱失效。2.2附着物影响套管内壁与胶筒的密封性部分井的套管弯曲变形，腐蚀和结构，以及化学堵水后堵剂处

4、理不彻底，堵剂附着在套管壁卡封段，造成封隔器胶筒工作面粗糙不平O封隔器胶筒要密封就需要更大的座封载荷，甚至无法密封；即使当时能密封，压裂过程中，压裂液溶蚀套管内壁的部分附着物后造成封隔器胶筒密封不严。2.3胶筒磨损造成密封不严部分井井斜幅度较大，套管弯曲变形，套管壁结垢或附着堵剂，套管接箍连接处间隙较大，以及下管速度过快，造成封隔器胶筒磨损，刮坏。7108井卡柱失效，起出发现按封隔器胶筒已磨损，撕裂。2.4压力波动造成封隔器失效压裂过程中，当油层堵塞接触造成压力下降时，则管柱受力状况发丰变化，从而导致管柱发*蠕动，带动封隔器胶筒蠕动，使胶筒的T作条件变差，造成胶筒破坏及管柱失效

5、。当上部油层压力高时，管柱受拉伸长，在油层堵塞解堵后，压力下降，管柱收缩，对于上提管柱解封的封隔器，使封隔器解封。6068井下入带¥341-114型压缩式封隔器的管柱，下部层位时，最初压力25MPa,堵塞解除后，压力下降至12MPa；上部层位时，压力上升至24MPa吋管柱失效。分析由于封隔器承压方向变化及压力波动，造成管柱受力不断变化，由于管柱未锚定，管柱蠕动引起封隔器失效。2.5压裂管柱不能满足油藏深但套边井的要求受压裂井油藏深及施工压力高的影响，部分套边井不能配套水力锚等工具，管柱的承压能力下降，造成管柱不能压裂要求。3024井油层深度786.5.0-824.0m,套管缩经

6、,只能①110mmX1.5m的通井规通过。因此使用Y341-110型压缩式小直径封隔器进行压裂,另外由于没有配套的水力锚，管柱未实施锚定。施工过程中封隔器失效。分析该井施工压力38MPa过高，造成管柱蠕动而使封隔器失效。2.6封隔器卡封位置偏离部分压裂井的层间夹层较小，座封方式影响，管柱组配不合理等原因，导致卡封时把封隔器卡在射孔层段上，造成封隔器不密封。另外当上部压力或下部高时，使管柱受拉伸长或受压缩短，在卡距和下入的封隔器距层位很小，有可能使胶筒移出卡位而造成层位串通，使压裂失败。2.7封隔器设计或质量缺陷因井下工具问题造成压裂失败的主要表现有：密封圈老化或安装吋密封团剪切

7、造成管柱漏失，中途座封、不能座封或轻易解封等。5454井压裂施工过程中封隔器失效，经检查封隔器没有设计解封销钉，压力波动造成的管柱蠕动可造成封隔器解封。二、治理对策1•保证入井油管质量对入井油管进行全面探伤、试压，保证入井油管质量，对油管丝扣涂抹密封脂，防止酸液侵蚀油管丝扌II,造成丝扣窜槽、刺漏。2•保证套管壁干净对结垢严重井或化学堵水井，下压裂管柱前用套管刮削器刮削套管内壁，保证套管内壁干净。3.优化压裂管柱结构针对压裂层位、管柱结构，结合各种型号封隔器的承压特点，优化管柱结构，在管柱结