套管的损坏与修复

二、套管损坏的主要原因
2.工程因素 (1) 套管强度设计和选型不合理。盐膏层段、酸化压裂井的套管
强度偏低，腐蚀性地层流体环境下的套管类型不抗腐蚀，没有 采取合理的防腐措施。 (2) 射孔引起套管损坏。高强度射孔弹射孔后孔眼附近形成微裂纹 和应力集中，在长期应力状态下形成应力腐蚀开裂及疲劳裂纹 扩展，导致了套管的破裂和错断。 (3) 套管在钻井或修井过程中发生严重磨损。 (4) 套管本身质量存在缺陷，下套管过程中上扣扭矩过大或过小引 起套管丝扣处应力过大或密封不严，造成套管丝扣处早期破裂 或腐蚀性损坏。 (5) 固井质量不合格。
3. 生产措施 (1) 注气热采井引起套管发生很高的内应力。在注蒸汽时如不加隔热管 和封隔器，整个套管段受到高温（温度可达350℃），对水泥封固段， 套管不能自由伸长变形，在套管内会产生很大的压应力。对未封固段， 如果井口固定死，套管受压弯曲致使破坏。 间隔高压注蒸汽时，套管受热胀冷缩影响使套管疲劳破坏。同时热采井 也会破坏水泥与套管的联结。 (2) 不合理注水开发引起地应力的变化挤毁套管 注入水挤入油层顶部或底部的泥岩中，使水敏性强的蒙脱石水化膨胀， 对套管产生较高的挤压力，挤坏套管；两种岩性的界面遇以后，减小了 层间摩擦系数，致使倾角较大的地层发生滑移，错断套管上下岩层相对 滑动，将套管剪坏；注入水进入断层或破碎带后使胶结物水化，导致 断层或破碎带复活，引发地层错动而挤坏套管。
(7) 固完井后一定要进行压力试验，如发现有漏失现象，要及时 找出漏失点，及早采取补救措施。
(8) 钻井时采用一定的套管防磨措施，下套管过程中使用上扣扭矩 监控装置。
(9) 对已发生套管损坏的井，进行早期修复或封堵措施，防止引起 层间窜通。
四、常见的套管损坏类型
常见的套管损坏分为五种类型： （1）套管破裂：系指套管穿孔，引起套管串漏； （2）套管错断：系指套管被拦腰折断； （3）套管腐蚀
包括化学腐蚀和电化学腐蚀两种机理，通常指在套管 内外壁上形成麻点，严重到一定程度会发生破裂或错断； （4）套管弯曲变形。由于地层应力变化，致使不能形成一
个竖直的通道； （5）套管缩径，套管椭圆变形，使井眼缩小。
五、套损井的判断方法
当套管损坏后，一般会有下述现象： (1) 起下钻困难，有遇阻现象； (2) 洗井中洗井液大量漏失； (3) 生产中突然发现大量淡水和泥浆； (4) 生产中井口压力下降，产量猛减； (5) 井口附近地面冒油。
二、套管损坏的主要原因
1．地质因素 (1) 盐膏等蠕变性地层对套管产生很大的挤压应力，当应力超过 套管的抗外挤强度时发生破坏。 (2) 构造应力作用。在长期的生产过程中，由于地层断层活动、 地下地震活动、地壳运动等损坏套管。另外，地层的倾角、 岩石的非均质性也会因地应力的集中损坏套管。 (3) 地层含有腐蚀性介质，套管发生严重的化学和电化学腐蚀。 如H2S、CO2气体，无机盐类，硫酸盐还原细菌和嗜氧细菌等。
(3) 酸化压裂造成的套管损坏。一般压裂的压力较高，并且在裂缝 内加入支撑剂，造成地层对套管的挤压力。
(4) 地层出砂是造成油层套管变形的主要因素。油层出砂形成空洞 后，由原来油层承受的重力除了空洞中流体承受一部分外， 相当一部分转嫁给了套管,当转嫁力达到或超过套管的极限强 度时，套管失稳，产生弯曲变形，严重的甚至造成套管错断。
(1) 造成井的停产或报废，延长了油水井的非生产时间， 增加了修井作业的成本。
(2) 破坏了注采井网的正常布置和注采层系方案的实施，降低了油气产量。 (3) 当某一口井发生套管破漏或错断后，往往会造成水层（注水层或水层)
与其它层系间的水窜，软化泥岩层，形成大面积水浸域，引起 相邻井套管成片损坏，进而形成恶性循环。 (4) 下部高压产层的油气水可能上窜至上部某一浅地层，造成上步浅地层 的高压或浅层气，对钻井带来较大的安全隐患。
我国套损严重地区有大庆油田、吉林油田、中原油田和 胜利油田。各油田套损井数还有上升的趋势。
2003年4月胜利油田10个采油厂的套损井情况统计
2005年辽河油田五大热采区3870口热采井套损调查表
辽河油田五大热采区套损分类
一、套管损坏后的危害
在油田的开发过程中，生产井或注入井（注气井、注水井等）发生套管 损坏后会产生以下危害：
(5) 采油强度过高会使套管受到的外载增大，采油过程中的频繁 开关井，会使套管发生疲劳破坏。
三、套管损坏的预防Байду номын сангаас施
(1)对盐膏层和高地应力区域段采用双层套管或高强度套管. API标准的钢级通常为P110。国外已开发出比API5CT标准更严格、强度
级别更高的油井管。超高强度套管都是特殊螺纹管。日本住友金属工业公 司的SM系列及G组、日本钢管(NKK)公司的NK系列等均为超高强特殊螺纹套 管。5000m以上的超深井，已使用NK-V150钢级。 (2)对腐蚀性环境，在完井液中加入抑菌剂或杀菌剂；对含H2S或CO2的
油气井，在油层段选用抗硫、抗CO2的套管类型； 对套管采取阴极保护措施。 (3) 酸化时要配入缓蚀剂，酸化后要及时地排液洗井。在压裂作业时
在压裂部位加上、下封隔器，防止压力传入其它部位。 增加油层部分的套管强度和抗腐蚀性能。 (4) 压裂时要控制压裂位置和压力，防止压裂压力过大而压穿地层， 将压裂液压入相邻的断层、泥页岩层，造成蠕变、滑移。
(5) 对注气热采井，提高套管钢材的热稳定性能和接头处的密封 性，提高热采井的固井质量和两个界面的胶结强度，采用预应力 固井技术或热应力补偿装置。
(6) 对于断层复杂地区，要充分了解地层破裂带分布情况，注水网 合理的布局和注水压力避免由于注水引起的断层的滑移；严格 控制注水层位和注水压力，防止注入水进入泥页岩地层。
第六章 套管的损坏、预防及修复
我国油气井套管损坏最早是在玉门油田发现的，80年代 后期，华北、中原、胜利、青海、长庆、辽河、大港、四川 等油田也出现了不同程度的套管损坏。90年代以来，上述大 部分油田套管损坏呈上升趋势。截止到1994年，套管损坏井 已达到13500多口，目前保守估计全国有套损井20000口。