三次采油区块套损井修复技术研究与应用.pdf

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1、科学技术与工程Vo1．14No．23Aug．2014第14卷第23期2014年8月1671—1815(2014)23—0046—05ScienceTechnologyandEngineering⑥2014Sei．Tech．Engrg．三次采油区块套损井修复技术研究与应用张利巍'。范立华常玉连(东北石油大学，大庆163318；大庆油田井下作业分公司，大庆163453；黑龙江省高校校企共建测试计量技术及仪器仪表工程研发中心，大庆163318)摘要目前，三次采油主要以聚合物驱、三元复合驱为主，由于注入

2、介质自身的特性，造成此类区块套损类型复杂，修复难度大。主要存在以下问题：一是区块套损机理认识不清，工艺措施针对性不强；二是胶结物携带砂、泥岩块堵塞井筒，循环泄压困难；三是吐砂井上顶管柱，冲砂进尺不理想；四是小直径、活性错断、大段弯曲井打通道时效低、成功率低。这些套损井若不能得到及时有效治理，将严重影响区块的整体开发部署和产能的提高。通过从工程、地质方面分析套损原因，开展三次采油区块套损井修复技术研究，形成了以套损形态预测、加压起下及找打通道技术为主的技术系列，现场试验起到较好效果。关键词三次采油

3、套损机理修井加压起下找打通道中图法分类号TE358；文献标志码A以聚合物驱、三元复合驱为主的三次采油技术，升高。作为油田提高采收率的主要措施之一，近年来工业另一方面驱替剂在提高波及面积同时也会引起化应用规模逐年扩大⋯。但是由于该类三次采油注入流体发生层间窜漏，降低软弱结构面层问摩擦开采方式，注入液体黏度高、注入井压力大及结块等力，在较高压差作用下推动地层整体变形，从而对该工程和地质因素，导致套损井数逐年增多，并出现了区域套管产生较高局部剪应力，引起地层发生局部成片套损。这些区块修井困难、报废率比

4、较高，主要滑移变形，易造成套管损坏。存在四个方面的问题：一是区块套损机理认识不清，为进一步分析三次采油井的套损因素，利用工艺措施针对性不强；二是胶结物携带砂、泥岩块堵ANSYS软件，以地层、套管、水泥环和浸水泥岩为研塞井筒，循环泄压困难；三是吐砂井上顶管柱，冲砂究对象，建立三维仿真模型，主要模拟泥岩均匀水进尺不理想；四是小直径、活性错断、大段弯曲井打浸，套管周围地层对称吸水情况下，套管套损情况。通道时效低、成功率低，严重影响大修井修复率和经设定模型条件：尺寸2．5m×2．5m×13．0m，济效益

5、。因此，开展三次采油区块套损井修复技术套管材料J55，外径139．7ram，壁厚7．72mm，屈服的研究，对区块整体开发部署及产能的进一步提高极限758MPa，水泥环外径240mm，壁厚50mm；模具有重要意义。型上端施加上覆层压力24MPa，下端固定；套管内壁施加静水压力10MPa；地层围压为11MPa，考虑1套损影响因素分析题孔隙压力的影响。通过从工程和地质两个方面分析套管损坏的影根据实验结果，得到以下结论：当含水率下降响因素，认为三次采油区块套损率较高并且吐砂吐40％而浸水体积增加20％时

6、，套管等效应力有小幅岩块严重，原因在于：度增加。这说明，套管附加应力的影响因素中浸水一方面在于注入地层驱替剂中的碱大部分是强体积比含水质量分数的影响程度更大，故聚合物驱、碱或中强碱，它们与组成岩石矿物的氧化物发生三元复合驱大的波及范围，易造成泥岩蠕变，而对套作用，生成可溶性盐类存在流体中。当油层或井口管产生附加应力较水驱大，更易发生套损。条件(压力、温度)变化时，流体中处于过饱和状态2套损形态预测技术的盐，产生沉淀，结晶，结垢。它们可堵塞油气层的流通孔道，造成地层孔隙的堵塞，导致地层压力2．1力

7、学模型的建立综合分析套损因素，建立地层压力增大、泥岩蠕2014年4月4日收到变和地层变形滑移多因素影响下的套损力学模第一作者简介：张利巍(1980一)，女，汉族，讲师，博士研究生。研究型。将套管力学模型简化为受局部侧向载荷的方向：油气田地面工程。E—mail：liweizhang419@163．corn。两端固支短管力学模型，两端固支的圆柱壳在侧向通信作者简介：范立华(1982一)，男，汉族，工程师。载荷作用下发生塑性变形的区域呈菱形。23期张利巍，等：三次采油区块套损井修复技术研究与应用47I

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10、c．fff／／／／图4套管变形力学模型图5套管(一Y)方向图1均匀水浸图2套管等效Fig．4Mechanical的投影有限元模型应力分布图deformationmodelFig．5ProjectionofFig．1UniformfiniteFig．2Equivalentofcasingcasinginthe—YdirectionelementmodelofthestressprofileofWaterInvasionthecasing模型假设：(1)材料的本构关系为理想