热采井套损原因分析及对策
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材 及 井 况 方 面 ： 油 井 套 管 管 材 可 以看 出 ，８ 从 Ｔ ２油 井 套 管 管 材 绝 大 部 分 为 Ｔ １０ 占 ９ ．％ ， ８ Ｐ １ Ｈ， ７６ Ｎ ０套 管 占 ２４ ， Ｔ １ ．％ 而 １
序号 井号
１ １ ｌ ８－ ２ ＿源自表 ２ 稠油热采井套损情 况数 据表
河 南 化 工
・
４８ ・
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热 采 井套 损原 因分 析 及 对 策
于 同印 高立军 尹风利 牛 强 李保容
（ 胜利油 田胜利 采油厂 ， 山东 ， 东营 ，５ ０ ０ ２ ７０ ）
【 摘要】 稠油油井经过 多轮次 的注汽吞吐 ， 套管均 发生不 同程度的损坏 ， 本文通过对 Ｔ 我厂热采井 调研 分析 ， 找出 了注汽
２ ∞６５ ２ Ｄ ｏ ８３ ２ ∞ｇ ２ ２ ∞９ ６ ２ ∞ｇ ７
４ 锗呒
１ ２ ４ ９
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Ｔ２ Ｘ ８— ７ ５
５ Ｔ ｝２ １ ８ Ｘ ３ ６ Ｔ２２ ８— ７ Ｔ ３ ３ ８ －Ｘ ２ ８ Ｔ 卜５ Ｉ ８ Ｘｌ
套接 １
油层 １
套变Ｅ聃 注汽 ｌ 套变类 套营营材 洼汽压 出 次 防 注 悍注
蛇改 型
２ Ｄ ｏ ６５ ｌ
力 嘲Ｏ
啦 玟盘 玟盘
０ Ｏ ３
鹰啦 Ｔ １０ｌ Ｉ Ｐ１Ｉ ９ ｇ
２ Ｔ ２Ｘ ８－Ｉ
油层与阱 鱼庙之间
层更为疏松 ， 固结 程度更差 ； 是在 ＇ ２区块 较高 的注汽压 二 １ ＇ ８
力 下 （ Ｉ 南 东 二 为 １ ． Ｍｐ ） 防砂 墙 更 易 被 推 入 地 层 深 Ｔ１ ６Ｏ ａ ， 处， 回采 过程 巾地 层 砂 出砂 ， 得 岩层 骨 架 更 易 遭 到 破 坏 。 使 地 下 压 力 关 系 ：ｏ＝Ｐ 盯 ｖ ｐ＋
重要意义。
压力 ， 套管外壁上 的有 效应力 降低 。在温 度不变 的条件 下 ， 增加套管内的注汽压力 ， 套管壁上的 Ｍｉ ｓ ｓ 应力会降低 ， ｅ 当注
汽温度 ３０ ， ５ ％ 注汽压力分别取 ０ １ 、７ＭＰ 、２ １ ａ时 ， 套管 内壁应 力分别为 ７２ ６ ３ ６ ０ＭＰ ， １ 、８ 、５ ａ 应力 降幅 ６ ＭＰ ， ８ ７ 。这 ２ ａ达 ．％ 是 由于温度不变 ， 增大 内压时 ， 套管 增大了径 向变形 ， 套管 的 径 向变形抵消 了部 分轴 向热胀 位移 ， 而 降低 了轴 向压应 从 力 。不利方面之一 ： 坏砂墙 ， 破 地层 出砂 ， 引起油层 附近地层
窜 ）套 损比例为 １． ％ 。注汽井套 损部位 均在油层 部位附 ， ８ １ 近 ， 损型式 主要 为套管错 断 、 管缩径 ， 套 套 其次 为管外 窜槽 、
螺纹掺头泄漏。
２ 套 损 原 因 分 析
式 中，０为 上覆 地 层 压 力 ， ａ Ｐ Ｉ ） Ｍｐ ； ｐ为 地 层 孔 隙压 力 ，
１ 我厂 目前热采套损 发生情况 我厂 自２ ０ ０４年 Ｔ ２、１ ８ Ｔ １南东二 段热 采投 产 以来 ， 截至
２０ ０９年 ９月 份 ， 厂 热 采 套 损 井 共 发 生 １ 全 １口 （ 括 ２口管 外 包
承载失衡。一是 Ｔ ２相 比 Ｔ １ ８ １ 南油层 埋藏浅 １０—２０ 地 ５ ０ ｍ，
Ｍｐ ； 岩层 骨架 压 力 ， ａ ａ 盯为 Ｍｐ 。
我厂稠油热采区块均 为 ２０ ０ ４年开 发 ， 目前套 损井 均发 生在 Ｔ ２块 ，１ 南东二段基本无 套损发 生 ， ８ Ｔ１ 为此 ， 我们对两 区块存在的差异进行 了调研分析 ， 寻找热采井套 损主要影响 因素 。Ｔ ２ Ｔ １南东二段热 采主要不 同点如 下 ： ８ 、１ 油井 套管管
高压破坏砂墙引起 地层 出砂 、 油层部位热应力高等引起套管损坏的因素 ， 在套 管损 坏原因分析 的基础上 ， 出了各种预防套管 提 损坏 的措施 ， 尽可能减轻对油层套管的破坏 ， 长稠油井的寿命。 延
【 关键词】 热采 ； 套损 ； 注汽高压 ； ； 出砂 热应力
【 中图分类号】 Ｔ ８２１ ６ Ｕ ３． ＋
【 文献标识码 】 Ｂ
【 文章编号】 １０ — ４７ ２１ ）２ ０４ － ２ ０３ ３６（０００ — ０ ８ ０
由于注汽热采工 艺 的特殊性 ， 随着 吞吐周 期 的增 加 ， 套 管损坏率远 高于普通 油井 ， 至 目前 ， 截 我厂热采开发 ６年 ， 套 损井 １ １包括 ２１管外 窜 ） 套损 比例为 １ ． ％。开展注 １１ （ ２ １ ２ ， １８ 汽热采井套 管的损坏机理研究 ， 找出造成注汽井套 管损坏的 主要原因 ， 制定和实施 有效 的防治措 施 ， 可能 减轻对 油层 尽 套管的破坏 ， 延长稠 油井 的寿命 ， 提高 稠油热 采效益 具有 对
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６
６ ８ ｇ ｌ Ｏ ８
４ Ｔ ４ ７ 油层与骄 鱼庾之闻 ８ －ｘ ２
阽 鱼质与热采封之间 ２ ∞９ ７
南东二段 Ｔ １０ Ｐ １ Ｈ套管仅 占 ３ ％ ， ８ ５ Ｎ ０以下套 管 占 ４ ％ ， ５ 套 管管材方 面 Ｔ ２区块 油井 明显好于 Ｔ １南东二 段油井 。从 ８ １ 油井井 况可 以看 出，８ Ｔ ２油 井多为定 向井 和水平 井 ， 二者 占 ８ ．％ ， ９ ５ 直井较 少 ， 占 １ ． ％。Ｔ １南东二段 直井较 多 ， 仅 ０６ １ 占
油 『 层声 ｝ １
油层酐１ 油层睡部 油层 １
２ ０ 宅 Ｔ１ Ｉ ｌ ∞７９ 睁 径 Ｐ１ ｌ １ ２ ９ ｏ
３ 错断 Ｔ １ｏｌ ｌ ２ Ｐ１Ｉ ７ ８ ５ 错断 Ｔ １ｏｌ Ｉ １ Ｐ ｌＩ ２ ９ ４ 错断 ５ ４ 啪Ｏ ｌ ８５ ２ １ １ 缩径 Ｔ １０ ｊ Ｐ ｆ８ ３ ９ 缩柽 Ｔ １ｏＩ ｌ Ｐ ｌＩ ｌ ９
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【 摘要】 稠油油井经过 多轮次 的注汽吞吐 ， 套管均 发生不 同程度的损坏 ， 本文通过对 Ｔ 我厂热采井 调研 分析 ， 找出 了注汽
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压力 ， 套管外壁上 的有 效应力 降低 。在温 度不变 的条件 下 ， 增加套管内的注汽压力 ， 套管壁上的 Ｍｉ ｓ ｓ 应力会降低 ， ｅ 当注
汽温度 ３０ ， ５ ％ 注汽压力分别取 ０ １ 、７ＭＰ 、２ １ ａ时 ， 套管 内壁应 力分别为 ７２ ６ ３ ６ ０ＭＰ ， １ 、８ 、５ ａ 应力 降幅 ６ ＭＰ ， ８ ７ 。这 ２ ａ达 ．％ 是 由于温度不变 ， 增大 内压时 ， 套管 增大了径 向变形 ， 套管 的 径 向变形抵消 了部 分轴 向热胀 位移 ， 而 降低 了轴 向压应 从 力 。不利方面之一 ： 坏砂墙 ， 破 地层 出砂 ， 引起油层 附近地层
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螺纹掺头泄漏。
２ 套 损 原 因 分 析
式 中，０为 上覆 地 层 压 力 ， ａ Ｐ Ｉ ） Ｍｐ ； ｐ为 地 层 孔 隙压 力 ，
１ 我厂 目前热采套损 发生情况 我厂 自２ ０ ０４年 Ｔ ２、１ ８ Ｔ １南东二 段热 采投 产 以来 ， 截至
２０ ０９年 ９月 份 ， 厂 热 采 套 损 井 共 发 生 １ 全 １口 （ 括 ２口管 外 包
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我厂稠油热采区块均 为 ２０ ０ ４年开 发 ， 目前套 损井 均发 生在 Ｔ ２块 ，１ 南东二段基本无 套损发 生 ， ８ Ｔ１ 为此 ， 我们对两 区块存在的差异进行 了调研分析 ， 寻找热采井套 损主要影响 因素 。Ｔ ２ Ｔ １南东二段热 采主要不 同点如 下 ： ８ 、１ 油井 套管管
高压破坏砂墙引起 地层 出砂 、 油层部位热应力高等引起套管损坏的因素 ， 在套 管损 坏原因分析 的基础上 ， 出了各种预防套管 提 损坏 的措施 ， 尽可能减轻对油层套管的破坏 ， 长稠油井的寿命。 延
【 关键词】 热采 ； 套损 ； 注汽高压 ； ； 出砂 热应力
【 中图分类号】 Ｔ ８２１ ６ Ｕ ３． ＋
【 文献标识码 】 Ｂ
【 文章编号】 １０ — ４７ ２１ ）２ ０４ － ２ ０３ ３６（０００ — ０ ８ ０
由于注汽热采工 艺 的特殊性 ， 随着 吞吐周 期 的增 加 ， 套 管损坏率远 高于普通 油井 ， 至 目前 ， 截 我厂热采开发 ６年 ， 套 损井 １ １包括 ２１管外 窜 ） 套损 比例为 １ ． ％。开展注 １１ （ ２ １ ２ ， １８ 汽热采井套 管的损坏机理研究 ， 找出造成注汽井套 管损坏的 主要原因 ， 制定和实施 有效 的防治措 施 ， 可能 减轻对 油层 尽 套管的破坏 ， 延长稠 油井 的寿命 ， 提高 稠油热 采效益 具有 对
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４ ３ ３ ２ ２
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４ Ｔ ４ ７ 油层与骄 鱼庾之闻 ８ －ｘ ２
阽 鱼质与热采封之间 ２ ∞９ ７
南东二段 Ｔ １０ Ｐ １ Ｈ套管仅 占 ３ ％ ， ８ ５ Ｎ ０以下套 管 占 ４ ％ ， ５ 套 管管材方 面 Ｔ ２区块 油井 明显好于 Ｔ １南东二 段油井 。从 ８ １ 油井井 况可 以看 出，８ Ｔ ２油 井多为定 向井 和水平 井 ， 二者 占 ８ ．％ ， ９ ５ 直井较 少 ， 占 １ ． ％。Ｔ １南东二段 直井较 多 ， 仅 ０６ １ 占
油 『 层声 ｝ １
油层酐１ 油层睡部 油层 １
２ ０ 宅 Ｔ１ Ｉ ｌ ∞７９ 睁 径 Ｐ１ ｌ １ ２ ９ ｏ
３ 错断 Ｔ １ｏｌ ｌ ２ Ｐ１Ｉ ７ ８ ５ 错断 Ｔ １ｏｌ Ｉ １ Ｐ ｌＩ ２ ９ ４ 错断 ５ ４ 啪Ｏ ｌ ８５ ２ １ １ 缩径 Ｔ １０ ｊ Ｐ ｆ８ ３ ９ 缩柽 Ｔ １ｏＩ ｌ Ｐ ｌＩ ｌ ９