葡萄花油田套管损坏影响因素与防治措施探讨

赵景明

大庆油田第七采油厂地质大队 163000

摘要：由于长期注水开发， 加上频繁的措施作业等因素影响， 葡萄花油田套管损坏情况日益严重，近几年来， 套管损坏速度呈逐年上升趋势。文章通过统计分析油田套管损坏的各种类型， 系统分析造成套管损坏的各种影响因素和作用机理， 提出油田开发中避免或减少套管损坏的具体措施和建议。

关键词：油田开发 套管损坏 影响因素 作用机理 措施

前言

在注水开发油田过程中，油水井套管损坏是一种极为普遍的现象，通过对葡萄花油田套管损坏井的自身特点进行统计、归纳，深入分析低渗透砂岩油藏套管损坏影响因素和作用机理，提出了套管损坏井的预防及相应治理措施。

1 套损井基本类型

按套管损坏类型划分，套管错断和套管破裂共有350口，占套管损坏井数48.28%，套管变形375口，占套管损坏井数51.72%。其中，套管变形按变形量划分，变形量小于15 mm的有112口，占套变井的29.9%；变形量在15~25mm的有190口，占套变井的50.7%；变形量大于25mm的有73口，占套变井的19.4%。

2 套管损坏井分布特征

2.1时间分布特征

葡萄花油田1979年发现第1口套损井，1982年增加到11口井，1983-1985年套损井数保持在10口，1986年套损井数达到22口，经历1987年一次加密调整，1996年二次加密后，年套损井数维持在年16口左右。2001年出现第一次套损高峰49口，年套损率达到1.86，占投产总井数的12.78%，2002-2005年套损井数逐渐下降， 2006年以后套损井数维持在年均30口但呈现逐年增加的趋势，套损形势仍十分严峻。

2.2平面分布特征

累计发现的725口套损井在全油田各区块上均有分布，主要分布在葡北地区，有472口，占套损井总数的65.1%。葡南、太南、外围和敖包塔地区分布较零散（表2-1）。钻遇断层井和断层附近井发生套损比例较高，钻遇断层的1668口井中的183口井已套损，其中有42口井套损深度与断点深度基本一致。根据各油田精细地质研究成果断层平面组合图和套损井的平面分布统计，断层附近共有339口（油井97口、水井242口），占全厂总套损井数的46.7%。

2.3剖面分布特征

套管损坏部位的岩性以泥岩为主，725口套损井共有1280个套损点，其中1040个套损点岩性为泥岩，占总套损点数的81.3%，226个套损点岩性为砂岩，占总套损点数的17.7%(表2-4)。

3 套管损坏影响因素及作用机理

套管损坏是多种因素综合作用的结果，这些因素可分为地质和工程两大类。地质因素包括:泥岩吸水膨胀和蠕变、地质古应力和现代地应力、储集层沉积特征、地层出砂，盐层的蠕变、溶解的影响等。工程因素包括:套管材质和强度、井身结构设计、固井质量、射孔、作业及增产措施和腐蚀的影响等。

3.1　套管损坏与油层物性有一定关系

精细地质研究表明:葡I1-5油层总的沉积特征是湖进背景下形成的三角洲内前缘和外前缘及过渡相。在这一特殊环境中，既发育内前缘中的各种相类型，又兼有外前缘席状砂的特征，平面上砂体呈断续条带状和不稳定席状砂。因此这种平面上连通性、连续性差的砂体在注水开发中极易造成局部憋压，致使该砂岩组中套损点比例最大。

3.2　高压注水导致泥岩浸水蠕变和膨胀是套管损坏的主要原因

葡萄花油田油层物性差，油层东西向连通差，是本油田开发中存在的最大弱点，也间接加快了套损的的发生。注入压力与套损井数有比较明显的对应关系， 高压注水使泥岩蠕变产生的地应力作用，是葡萄花油田套管损坏的主要原因之一。

3.3 腐蚀对套损的影响

1）腐蚀易造成上部套管破漏。从力学原理上讲，因外力造成的套损不会表现为套管破漏，而腐蚀的最终结果则会使套管破漏。

2）腐蚀削弱套管壁厚，降低套管强度造成套损。在腐蚀作用下，套管壁整体或局部逐渐变薄，套管强度随之降低，在外力作用下更容易发生损坏。

4　预防与治理措施

4.1　控制注入压力，防止泥岩层进水

注入压力严格控制在地层破裂压力以下，把超过及接近破裂压力的注水压力降下来，防止由于高压引起地层破裂，沿不必要的裂缝注水而引起的地应力变化，防止射孔井段内泥岩夹层部位和射孔井段以上泥页岩地层中进水，避免泥岩膨胀现象和大面积浸水域致使泥岩层滑动，从而减少套损。

4.2 合理调整区块压差、注采比

合理调整区块地层压力及断层两侧压差，尽量避免过大压差的出现，在油水井动态分析的基础上调整区块注采比。这样即可以使储集砂岩层不因压差作用而诱发层面滑动，又使断层两侧压差不易过大，且不至于压开延伸到泥岩层中的裂缝，而打开水窜通道。

4.3　优化措施施工设计

在压裂酸化施工设计中，为减少套管受施工压力高和酸液腐蚀的影响，施工管柱采用§88.9mm、N-80外加厚油管，井下封隔器采用Y511可洗井式压裂封隔器，控制套压在25MPa左右，通过这几项优化措施，可以防止压裂时高压对套管的损坏，防止酸化时酸液进入封隔器以上的油套环形空间，施工后加快酸液返排，减少套管腐蚀。

6 认识及建议

1)注水开发砂岩油藏，注入水是诱发套管变形的主要机制，套管变形早期预防技术的切入点是防止注入水窜入泥岩隔层。而受多种因素的影响和制约，注入水将不同程度地窜入泥岩隔层，只是或迟或早。因此防止注入水窜槽，是防止套管变形应采取的重要手段。

2)为了防止套管损坏井对油田开发带来更为严重的损失，应该建立健全组织机构，专门负责套管损坏机理及防治措施研究；完善套管保护制度，加大执行力度，增强全员套管保护意识和自觉性。

3)研究套管损坏机理及防治措施的同时，加大修井工作的力度，本着防修结合的原则，做到早发现、早治理，避免套管损坏程度加深，增大套管损坏井修复难度。

参考文献:

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