油田注水井套损机理分析与预防措施研究论文_马占峰,代延琼,刘金平

油田注水井套损机理分析与预防措施研究论文_马占峰,代延琼,刘金平

大庆油田有限责任公司第七采油厂

摘要:我国油田建设最近几年发展非常迅速。近年来,油田注水启动的压力一直在逐渐提高,加之井内高温、高压等因素的影响,注水井套管出现问题的概率也在逐年增加。油田注水井套管的损坏防范是一项涉及到方方面面的工作,需要多种技术的相互配合才能够实现既定的目标。在这个过程中,措施是基础,技术才是辅助,把握好油井设计、施工以及后期管理方面的细节,才能够做好套损防治工作。

关键词:油田注水井套损机理;预防措施

引言

科学技术的快速发展带动我国油田工程有了新的发展空间。在油田开采过程中可能会因为高压注水、压裂技术使用不当、防腐蚀措施不到位等原因出现井套损现象,这一问题会直接的影响到油田的水驱开发效果。

1注水井套管损坏的基本原因

1.1地质因素分析

(1)注水井周边岩层施加的压力导致的。在开发油井前,油井所在的地层应力场应该是处于平衡状态的。开发油井时会使得井眼部位的平衡应力被释放出来,从而致使所在的岩层出现漏空,失去平衡状态,从而必须重新对应力结构进行调节,钻井处所承受的压力是大于之前的压力的,当压力太大达到所承受的最大压力时,就会发生断裂或者变形的现象,如果岩层应力向井眼处集中所施加的压力达到岩层极限,那么就容易出现地层变形或断裂的问题,套管外部的水泥环正好控制着变形,当发生变形或者断裂问题时,就会对套管产生严重的伤害,影响不可忽视。(2)泥岩吸水后的蠕变和膨胀。在注水井的过程中,一部分注入的水会渗透到更深的地层中。水如果不多,那么问题不会很大。可是由于水是一直在注入的,因此,会不断有水渗透到地下,时间越长,水量越多,久而久之水量会很多,岩石在吸收水分后会变得稀松,不紧致,凝聚力大大降低,水使得岩石发生稀释,因此就会造成地层应力的不平衡发生,岩层的压力就会顺势转移到套管上,套管承受着很大的压力,压力过大就会造成事故和问题,套管会发生断裂、变形等问题。

1.2高压注水原因

油田注水井套损与高压注水的不当有着密切的联系。通常来说高压注水会在很大程度上造成套管损坏。如果存在这种情况则会在很大程度上破坏原地层的应力平衡,最终使套管应力不均匀和套管的严重变形。其次,高压注水原还会在很大程度上导致整个断块的注采井网瘫痪,最终影响到油田本身整体的稳定性。

1.3油层出砂

注水油井在进行水驱油时,附近岩层的砂岩成分会吸收水分从而变得膨胀,一膨胀就会变形,周边岩层受液压的影响被破坏,出砂现象就会发生,出砂量较大时会形成空洞,会有一部分压力落到井套套管上,当套管的承受能力被打破,就会产生断裂等不良现象。

2油田注水井套损的防范措施

2.1做好泥质岩夹层防护工作

在射孔操作时,要尽量使得射孔的位置远离泥岩夹层,这一点在射孔方案编制时就应该有所体现。如果射孔的位置离泥岩夹层较近,应该做好夹层的保护工作。此外,提高固井的质量,保证层间不会互窜,也能够有效的防止注入的水窜入泥岩层中。保证固井质量,固井的质量越好,就越能够保护好内部的套管,减少对套管的施加压力。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆保证固井质量,就要在固井时调好水泥浆的比例,使得水泥浆在凝固后能够有效坚固的保护好井套,水泥浆涂抹时要紧密,不要留有缝隙,这样才能形成有效的保护作用,这是为了预防注水时水能沿着缝隙进入岩层,造成损害。

2.2持续加强固井效果

油田注水井套损的治理优化的关键是持续的加强固井质量。工作人员在持续加强固井效果时首先应当对于水泥浆进行调整,然后才能够对于水泥进行硬化处理,并且可以在套管周围形成致密的连续水泥环。其次,工作人员应当确保漏电流损耗较低,然后在此基础上控制水泥浆进一步上升的速度。与此同时,工作人员还应在永久性水泥建筑中对套管损坏和部分水在水泥层中的作用加强,可起到套管损坏部位的效果,并确保油田能够尽快的恢复正常生产。

2.3提升油田注入水质

油田注水井套损的治理优化需要着眼于提升油田的注入水质。工作人员在提升油田注入水质的过程中首先应当清醒的认识到套管上部损伤多是以为由于腐蚀,在这一过程中工作人员首先应当努力的防止腐蚀和腐蚀,以便更加有效地减少泄漏。其次在促进水质的过程中工作人员的素质也有着重要的影响。在这一过程中工作人员需要做好诸如保护管套、提升设备杀菌与防污性能等方面的工作,最终达到保护的实际效果套管。

2.4合理提升套管强度

油田注水井套损的治理优化的第一步是合理提升管套强度。工作人员在合理提升套管强度的过程中首先应当清晰的理解到在所有在预防措施中套管强度的提高能够取得最为良好的效果,因此是最合适的措施之一。其次,工作人员在合理提升套管强度的过程中还应当对于套损井段进行整形或磨铣处理后来对于套损井段实现补贴加固,从而能够显著的提升治理优化的有效率。

2.5同步实施其他的保护措施

首选保护措施就是阴极保护技术,具体措施就是地面直流电源与辅助阴极,这样能提供给其数量较多的电子,这样可以让被保护的金属呈现为阴极化,如果极化的电位计划能达到被保护金属腐蚀的电池中阳极初始点位相等或者负时,就能比较有效地控制腐蚀;另外,还可以应用环控保护技术,该技术能够延长套管的使用期限。还有就是当钻井完成之后,应当适当地提高水泥泥浆的上返页面,进而能够强化固井的质量;如果水压过高,并且腐蚀性也非常强的水井,可已禁用封隔器将套管上部封住,这样能有效保护住上部套管,还能避免高压注水对于套管造成的损坏。

结语

油田注水井套损坏的原因有很多,导致这些原因的发生也有很多,从这些原因和因素出发进行有效的避免就可以防止这类现象的再次发生。防止套管的损害以及在损害后的治理并不简单,是一个集经验和实际于一体的技术领域,从多个因素多个角度多个层面相互作用相互配合实现预防和保护的目的。在注水井时,要注意套管的观察和及时检测,不可忽视,一旦出现问题要及时修补改善现状,防止其继续恶化对正常的生产作业造成负面影响。

参考文献:

[1]刘廷臻.油田注水井套损原因与治理对策[J].中国石油大学胜利学院学报,2010(4):16-18.

[2]王飞,吴军,吴钰.油田注水井套损原因与治理对策[J].化工管理,2014(15):151.

[3]张润,李武彤,郭丽娟.注水井产生套损的原因与对策分析[J].石化技术,2018(5).

论文作者:马占峰,代延琼,刘金平

论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期

论文发表时间:2019/12/17

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