油田水井套损产生原因与对策浅析

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1、油田水井套损产生原因与对策浅析油田水井套损产生的原因与对策浅析摘 要油田水井套损会直接影响油田生产的稳定性。随着油田的注水开发，洗油效率逐渐降低，为了保证油田产量，往往需要使用提升泵压的方式来满足注采比，由于水井注水时间较长，导致注水井段套损严重，给纵向注采平衡和平面注采井网带来了不良影响。基于此，本文分析了油田水井套损产生的原因，并给出一些避免套损问题出现的对策。关键词油田水井套损；原因；对策中图分类号：S274 文献标识码：A 文章编号：1009-914X04-0041-01引言随着社会发展，人们对石油的需求量越来越大，质量要求也越来越高。油田开采企业为了获得较快发展，必须积极解决油田开采

2、中存在的问题。油田水井套损是影响采油企业发展的重要因素，是目前企业亟需解决的问题。地质构造、工程技术、腐蚀等都会导致油田水井出现套损现象，对套损产生的原因进行深度分析，并采取有效的策略进行解决，对采油企业来说很有必要。1 套管损坏的原因分析 造成套损的地质原因不会影响岩石结构 泥岩吸水蠕变和膨胀水驱油的过程中，注入水会经缝隙流入砂岩层，此时水流不会影响岩石结构，也不会影响地应力。但是当水到泥岩层的时候，会导致泥土吸水软化，胶结力降低，泥岩吸水后蠕变速率加快，在井眼周围的地应力是不均匀的。根据库仑-摩尔公式：其中为岩石抗剪强度，C为泥岩内聚力，为内切角，P为空隙压力，为正应力。由上式可知，内切角

3、和泥岩内聚力的下降会导致岩石抗剪强度下降。因此，周围泥岩含水量越大，岩石抗剪强度越小。套管各个方向的蠕变外载力的大小存在差异，其受力随着地应力的增大而增大，随着地应力的减小而减小。研究表明：当泥岩含水量超过10%，泥岩会有较高的塑性，上覆岩层压力差不多全部转移到套管，最终导致其变形，损坏套管。 油层出砂当油层出砂过度时，会导致岩石骨架的应力不平衡，油层压力大幅度下降，进而导致油层间的压力与地质上层的压力差距增大，当上层压力超过骨架结构应力后，会将压力转移给油井套管，当转移的压力超过套管极限强度时，就导致管道发生断裂、变形、弯曲、错位等情况。图1为出砂造成套损的示意图。 断层活动断层区的压力会受

4、到地震、受断层滑坡等地质活动的影响，当断层区间压力不平衡时，会导致岩层之间出现水窜现象，进而导致泥岩层断层，套管受力不稳定，导致套管变形、损坏。断层活动中，可能会出现大面积套损的现象。 工程因素 注水引起套管损坏在石油开采过程中，岩石弹性应变力会大量释放出来，导致周围气压降低，形成一个低压区域，此时如果不及时注入高压水缓解低气压，会导致该低压区域周围的高压应力将岩石等物质推到该低压区域，这些物质会挤压套管，导致管道损坏。另外，如果注水压力过大，会导致低压区域变成高压区域，导致地下岩体物质向着低压去推进，也会导致套管损坏。 固井质量固井质量出现问题是导致套损的重要原因。多数油井在固井时，由于水泥

5、返浆高度不够，当卸下顶连接时，会导致套管出现破损。由于很多固井段呈环饼状分布，如果固井质量存在问题，会导致非固井段与套管固井段出现应力差，进而在注水等外力作用下发生套损现象。 腐蚀因素造成套损的腐蚀物质有很多，例如生化腐蚀、电化学腐蚀等，笔者结合水质检测指标，对注入水的离子进行了检验和分析，结果表面，引起腐蚀的主要物质有硫酸盐、较高的矿化度等。由于油套长期处于封闭环境下，因此可以确定起到腐蚀作用的主要是HZS气体和SRB菌。HZS自身能提供氢，当氢向钢铁中扩散溶解的时候，钢材韧性会变差，变形直至套管破裂。HZS气体接触钢材会产生氢脆现象以及硫化物应力腐蚀导致破裂等。2 预防套损问题出现的对策

6、提高固井质量在进行固井设计时，要根据地质特征，综合考虑地应力、注采压力等多方面因素，科学分析套管的受力情况，结合套管可能遇到的破坏方式及其本身的变形规律进行设计。另外，在固井时要选择适宜压力的水，按照合理的注水?c水泥参数进行配比，保证水泥质量，进而保证固井质量。 提高注入水质，减少腐蚀伤害腐蚀是导致套管损坏的重要原因，因此在预防套损的过程中，要注意减少腐蚀伤害，降低套损现象发生。减少腐蚀伤害可以从注水入手，在注水中加入具有杀菌、防垢、缓解腐蚀的综合性保护液，进而抑制硫酸还原菌的繁殖，严格控制水中的二氧化碳等对套管有腐蚀性的物质，减少腐蚀伤害，进而减少套管损坏。 提高油层套管强度套管强度是预防

7、套损的有效措施。采油厂相关人员在进行油田开发之前，要先做好精确测量地应力值的工作，根据地应力值选择适当的套管等级和壁厚。井身结构和套管强度也要优化设计。对于地层倾角较大和存在断层的区域，应对其附近的套管进行加固措施，如在射孔段、泥岩层段及断层处这些易遭到损坏的地方选择高强度的厚套管。 防止油层出砂防止油层出砂可以从以下两方面入手：一，针对油层实际情况，采取合理的开采方式，提高管理水平，采油厂要制定相应的油井工作制度，加强对水井的管理，通过对油井的出砂情况进行分析，控制产液量，限制油层中渗流速率，以此来控制生产压差值，预防因生产压差的突增而导致油层大量出砂；二，采取合理的防砂手段。注重油井的先期防砂，加强对井筒附近油层的保护，避兔亏空带的产生，保持油层对上方岩层的支撑，对于已出砂的油水井通过颗粒化学防砂的方法，恢复油层的支撑力，避兔因亏空引起上覆岩层的应力集中。总结总而言之，油田水井套损严重阻碍了采油厂的发展。因此，采油厂应分析油田水井套损产生的原因，例如地质构造、工程技术、腐蚀等，做好防护工作，提高固井质量，提高注入水质，减少腐蚀伤害，提高油层套管强度，选择合适的防砂方法，避免套管出现损坏现象，进而保证采油厂生产的稳定性，促进采油厂可持续发展。