二稿版本：膨胀管补贴技术在套损井上的应用技术报告.docVIP

目录 前言 1 1. 套管损坏的原因 2 1.1 井身因素 2 1.2 地质因素 2 1.3 生产开发因素 2 1.4 腐蚀因素 3 2. 套管损坏类型 4 2.1 套管变形 4 2.2套管错断 5 2.3套管腐蚀 5 3. 目前套损井修复方法 7 3.1 胀修 7 3.2 爆炸整形 7 3.3 磨铣 8 3.4 取换套 8 4. 膨胀管补贴技术 9 4.1 技术原理 9 4.2 技术指标 9 4.3 技术创新点 10 4.4 解决的实际问题 10 4.5 施工工艺 10 5. 现场应用及效益评价 15 5.1 现场应用 15 5.2 效益评价 18 6. 结论及建议 18 前言 油水井套管起着支撑井壁，满足油气开采条件的作用。套管的损坏变形直接影响着油水井的正常生产，甚至导致油水井停产、报废，随着油田开采时间的延长，油水井套管变形损坏日益严重，因此套管损坏的修理工作是油田开发过程中必须解决的一个重要问题。 高升油田投入开发已经30多年，套管损坏问题十分严重。目前全厂共有各类油水井1300余口，套管变形损坏的有449口，套损井占全厂总井的1/3左右。截至2011年12月份，正在生产的油水井有650口，生产井中存在各类套管损坏的有206口，占生产井总数的1/3，带病生产的问题严重，套损问题造成部分井生产层产能受限，潜力层无法动用，精细注水无法实现。据不完全统计，每年因套损井影响全厂原油产量3.5×104t，影响注水量12×104m3，给我厂保持连续稳产带来很大的影响。 2011年，针对套管损坏问题，作业管理科从套管损坏的原因、套管损坏的类型、现有的修复手段存在的问题等几个方面，进行了相应的研究，引进了目前比较先进的膨胀管补贴技术进行了现场试验，取得了较好的效果。项目实施以来累计增油达到650吨，增注4000方，完善了注采平衡关系，取得了较好的经济效益和社会效益。 1. 套管损坏的原因 高升油田是一个地质条件十分复杂的复式油气区，而又存在着注汽、注水、火驱等多种开发方式，同时又是生产开发了30多年的老油田，套管损坏情况严重。造成套管损坏的原因很多，也很复杂，归纳起来主要有井身、地质、生产开发及腐蚀等几大因素，在实际套损井中大多是以上多种因素共同作用的结果。 1.1 井身因素 井身因素主要包括套管设计强度不够、套管缺陷、井眼“狗腿度”超标，修井过程中套管磨损、套管丝扣密封不严、水泥返高不够、固井质量差等。套管缺陷是指在套管加工制造过程中，出现壁厚不均匀、加工微裂痕或内部组织缺陷、连接螺纹间隙大等。这种套管下入井后，可能发生连接不好、密封不严、渗漏等问题，严重者会发生脱扣和断裂现象。在下套管时，套管外表面难免与坚硬岩层产生剧烈摩擦，特别是遇到“狗腿度”严重的井段时，若强行下入，套管一方面遭受严重磨损，另一方面因弯曲而发生变形损坏。 1.2 地质因素 地质因素包括地应力变化、地层沉降压实、异常高压地层作用等。 1.2.1 地应力变化 地壳运动及各种开采活动造成油藏体积发生变化，使得地应力发生变化，从而在地层中形变性质有明显差异的层面产生应力集中，使地层不同构造分层产生剪切滑移，导致邻井套管遭受非均匀外挤力而发生挠屈变形，甚至错断。 1.2.2 地层沉降压实 地层沉降压实会导致地层滑移，由于盖层的连续性及油层具有透镜状交错断面形状，压实表现为向下和向内的运动，使构造肩部以上的岩石剪应力增大，此处套管易发生错断。 1.2.3 异常高压地层作用 异常高压地层是指上覆地层压力所造成的某一层段压力异常，在异常高压地层的作用下，围岩对套管产生非均匀外挤。如果套管强度设计不当，套管就有可能变形，甚至错断，从而导致套管塑性变形破坏。 1.3 生产开发因素 生产开发因素包括稠油热采、高压注水、压裂引效及油井出砂等。 1.3.1 稠油热采 高升油田稠油热采主要有注汽热采和火烧油层两种方式。热采会导致油藏受热膨胀，由于地层物质是非弹性的，即使很小的膨胀量也能产生较大的应力变化和错断位移。在热采过程中，因热应力和腐蚀的共同作用而造成的套管损坏现象非常普遍。 1.3.2 高压注水 目前高升油田有主力注水开发单元4个（雷64、雷家老区莲花油层、牛心坨油层、牛心坨潜山）。高压注水会降低地层有效应力，造成地层体积膨胀。当压力从注水井扩散和从可渗透岩石向外扩张时，会对油层和边界层之间的界面产生很大的剪应力。如果该剪应力超过了界面强度，就会发生滑移，使邻井遭到破坏。高注入压力容易通过对周边压裂生成和移动的方式，沿着水泥-岩石-套管界面向上移动，尤其是在固井水泥浆凝固时水泥收缩的情况下。在浅层的任何弱强度区域增压都会大大增加套损的可能性，特别是存在巨大天然剪应力的地方。 1.3.3 压裂引效 高升油田年压裂工作量保持在45井次60层左右。压裂过程中，压力可能沿套管上移