国内外主要套损成因机理研究理论
港西油田套损主要原因分析及解决对策
港西油田套损主要原因分析及解决对策摘要：套损已经成港西油田目前影响油田正常开发的重要因素，套管损坏使得油藏井网不完善，严重影响了港西油田开发效果。
基于此，开展了港西油田套损机理及预防对策研究，在对导致港西油田套损主要因素进行详细分析基础上，明确了当前港西油田套损研究存在的问题，并据此提出了针对性的应对策略。
关键词：港西油田；套损；主要原因；解决对策1港西油田套损主要因素1.1断层活动是引起套变的主要因素断层活动必须具备两个条件：一是断层面充分产生“润滑”，有利于岩性活动，比如注入水进入断层面；二是断层两侧地应力不均，使岩块移动，比如断层两侧开采程度不同，地层压力不均等，其主要表现为断层附近井套变或生产井自喷，断层延伸至地表处冒砂冒水。
目前套损成片区也主要分布在5、7、8、9号断层附近。
港西油田有75口套管损坏位置距断层30米以内，且大多数在断层点上。
1.2油层出砂是造成油层段套损的主要原因港西油田含砂井占87.3%，年检泵返砂420m3/d，年大罐清砂6000-8000m3，出砂非常严重。
其主要原因在于港西油田的储层是一套泛滥平原上的蛇曲河流相沉积，主要岩性为泥质粉砂岩，胶结物以泥质为主，胶结疏松，类型为孔隙--接触型。
胶结物为碳酸盐和粘土，其含量为12.57-24.8%,平均为19.58%,粘土含量为0.67-21.43%,平均为13.75%。
在注水加机械采油的开发条件下，由于工作制度的变更和管理不当，加大了地层与井筒的压力梯度，导致油井出砂，破坏了地层结构，改变了井筒附近地应力的均衡性，引起套损。
1.3高压注水及井筒漏失造成泥岩膨胀，引起套变注入水或压井水沿第二界面侵入泥岩段，促使泥岩膨胀。
通过岩心试验表明，泥岩膨胀倍数最大达到1.5倍，最小达到1.22倍，因此未射泥岩段套变大多属于这种类型。
1.4频繁修井作业和施工不当也是导致套变的因素之一修井作业是恢复停产井，增加产量的有效手段，但是过于频繁的作业，特别是特殊的作业如重复补孔、压裂、防砂、强化提液、大修、卡堵等，直接造成了套管的疲劳损伤，修井过程中的工艺不完善，措施不当也可能导致套管损坏。
油井套损原因及治理研究
油井套损原因及治理研究作者：刘洋来源：《科学与财富》2018年第27期摘要：通过对油田套损井的原因分析、后果评价以及治理方法的研究，总结了油田套损井的治理实施方案。
关键词：套损井；治理一、油井套损原因1）外部因素所谓外部因素就是指油气井投产以后，由于油气井增产措施、修井等造成套管损坏的原因。
中国的大部分油气井在投产之前都需要进行压裂或酸化等增产措施，甚至在生产一段时间后进行压裂、酸化，有些井还进行了重复压裂改造，而且随着工艺技术的不断提高，改造规模也越来越大，这些改造措施在很大程度上会影响套管的使用寿命[1]。
（1）射孔作业。
射孔作为压裂、酸化改造之前的一项必不可少的工作，其不适当的工程设计或操作也会造成套管损坏，例如孔密太大降低套管强度，射孔导致套管外水泥环破裂，致使套管破裂，射孔深度过大或设计不精确，错误的将隔夹层泥岩射穿，导致泥岩水花膨胀，导致地应力发生变化，导致套管变形或错断[6]。
（2）压裂酸化作业。
近十几年来，人们从改造低渗透油层效果考虑，油井多采用大型压裂措施，井口压力可达到50～70MPa，油层部位套管压力已达70～100MPa。
常用的N-80套管抗内压强度设计为64.6MPa，而J-55型套管强度仅为21.93～28.4MPa。
这样，套管接箍和丝扣部位以及固井质量差的井段很容易产生破裂。
此外，油井酸化时由于排酸不及时造成套管腐蚀，有部分井因多次进行酸化施工，从而加快了套管的腐蚀速度，使套管穿孔、漏失。
（3）油井转注及井下工具。
当油井生产到后期，部分油井会转为注水井，而原来的油井水泥返高仅在油层上部200m左右的位置，而正常的注水井水泥返高要求至井口，转注井相对于正常的注水井水泥上返高度不够，上部的套管没有水泥环的保护，全部浸泡在上部的浅层水中。
一方面管外腐蚀严重，另一方面转注后上部套管承受注水压力，与管外腐蚀相互促进，使套管损坏程度加剧。
另外，井下工具对套管内壁的磕碰损伤也会加剧腐蚀，尤其是在井下有封隔器时，封隔器对套管内壁的损坏极其严重。
作业条件与强化采油导致套损机理研究的开题报告
作业条件与强化采油导致套损机理研究的开题报告题目：作业条件与强化采油导致套损机理研究一、研究背景随着油气资源的逐渐枯竭，提高油气开采率成为国内外各大石油公司研究的重点。
强化采油是一种有效提高油田开采率的方法，但其同时也给油田井筒及其设备带来了很大的损伤。
其中套损是油井井筒损坏中的一种类型，其严重程度不仅对石油公司的开采效益有很大的影响，还可能甚至导致井筒失效。
因此了解作业条件与强化采油导致套损的机理对于石油公司开展高效、稳定的生产至关重要。
二、研究内容本研究主要围绕作业条件和强化采油对井套损坏的影响机理进行深入研究，探索其产生的物理、化学、力学机理，以及作业条件和强化采油对井套损坏类型和程度的影响。
具体内容包括：1. 分析强化采油的原理、方法及其对油井井筒的影响，重点关注其对套损的影响；2. 介绍目前套损类型及主要成因，探讨作业条件和强化采油对套损类型及程度的影响；3. 建立数值模拟模型和实验模型，模拟作业条件和强化采油对井套损的影响机理；4. 通过实验和数值模拟，研究井底流体压力、作业条件、建井技术等因素对井套损坏机理的影响；5. 提出解决套损问题的方案和建议，为油井井筒保护和强化采油提供科学依据。
三、研究方法本研究采用实验和数值模拟相结合的方法，对作业条件和强化采油对油井井筒套损的影响机理进行深入研究。
1. 实验室实验：对不同作业条件下的套损进行仿真实验，通过观察套管表面形貌变化以及测量套管变形量和硬度等参数，分析套损程度及其类型，得出不同作业条件下的套损产生机理；2. 数值模拟：建立套管和地层、套管和生产工具相互作用的三维有限元模型，进行内压、外压、温度等条件下套管的数值模拟，分析不同作业条件下套损类型及其产生机理。
四、研究意义本研究旨在通过深入研究作业条件和强化采油对油井井筒套损的影响机理，为石油公司实现高效、稳定的生产提供科学依据。
同时，本研究可以帮助石油公司减少套损的发生和影响，提高生产效率和经济效益，为石油工业的可持续发展做出贡献。
套损机理分析及测试方法研究
套损机理分析及测试方法研究【摘要】大庆油田已经进入到了高含水开发生产阶段，为了达到高产油的目的我们采取了注水、注聚、压裂、酸化等措施使得地层发生错断，套管在受地层应力的变化下发生变形甚至是损坏。
套损井会导致油井注采失衡，无法提高油气采收率，影响油田的稳定生产和高效运作。
本文阐述了套管损坏的原因及机理，并对检测套管损坏情况所应用到的测井技术与方法进行研究，通过实例分析找到具有准确资料及高效益的测井技术。
【关键词】套损；测井；四十臂井径；电磁探伤前言目前，伴随着油田的持续开发大庆油田套管损坏问题严重，如井漏和管外流体窜槽问题显著增加。
这些现象使油水井不能按照正规施工方案进行，严重影响了油田整体发展。
为此，很多学者开始从事套管损坏机理及套损防治研究工作，这些研究的开展将大幅度减少套所损带来的经济损失。
根据不同井的特性选择不同的测试方法，对解释结果进行系统分析，最终判定套损的位置和类型，为套损井的治理提供可靠依据。
1、油水井套管损坏机理分析影响油、水井套管损坏的原因比较复杂，主要因素包括井身因素、地质因素、工程因素和腐蚀等，这些因素共同作用于套管使得套管所承受的负荷加剧，超出套管在地层中的承载能力进而导致套管变形，甚至是错断。
①井身因素主要包括套管结构不合理、套管缺陷、井眼狗腿严重度过大，在钻井设计中造成套管损坏、水泥返高不够、固井质量不合格。
②地质因素指地层的不均一性、油层倾角、泥岩吸水膨胀、地层断层沉降压实、地下地震活动、地应力变化等地质因素引发油田套管受损严重，导致区块局部套管损坏甚至出现成片套管损坏的现象。
③工程因素是指油田开发过程中，特别试注水引起层间矛盾，迫使地层原始压力发生改变，以及在钻井过程中的套管自身有质量问题，由于拉伸或者压缩等因素使套管在固井过程中受到损害，导致油田套损井显著增加。
④腐蚀因素引起的套损机理较为复杂，其中常见的4种类型包括电化学腐蚀，化学腐蚀，细菌腐蚀以及氢脆，而最为普遍的便是电化学腐蚀。
《注水导致套管损坏机理及力学模型研究》
《注水导致套管损坏机理及力学模型研究》篇一一、引言随着石油工业的不断发展，注水技术作为油田开发的重要手段，对于提高采收率和维护油田稳定具有至关重要的作用。
然而，在注水过程中，由于各种因素的影响，套管常常会出现损坏现象，这不仅影响油田的正常生产，还可能带来严重的安全事故。
因此，研究注水导致套管损坏的机理及力学模型，对于预防和减少套管损坏具有重要意义。
二、注水导致套管损坏的机理1. 地质因素地质因素是导致套管损坏的重要原因之一。
地层中的裂缝、断层、岩性变化等都会对套管的稳定性产生影响。
特别是在高渗透性、高压力的地层中，注水过程中产生的压力波动容易使套管受到挤压、变形或破裂。
2. 工程因素工程因素也是导致套管损坏的重要因素。
在注水过程中，由于注水速度、注水量、注水压力等控制不当，容易造成套管受压过大，从而引发套管损坏。
此外，套管的设计、制造、安装等环节的缺陷也会对套管的稳定性产生影响。
3. 腐蚀与磨损在注水过程中，水中的化学物质、氧气等会对套管产生腐蚀作用，导致套管表面出现腐蚀坑、裂纹等缺陷。
同时，由于长期受到水的冲刷和摩擦，套管也会发生磨损现象，进一步加速了套管的损坏。
三、力学模型研究为了更好地研究注水导致套管损坏的机理，需要建立相应的力学模型。
以下是一种常见的力学模型：该模型主要考虑了注水过程中套管所受的内外压力、温度变化等因素对套管的影响。
具体而言，该模型将套管视为一个弹性体，通过分析注水过程中产生的压力波动的传递规律，以及套管在不同压力作用下的变形和破坏过程，来研究套管的损坏机理。
在该模型中，可以将注水过程中产生的压力波动视为一种激励力，通过分析该激励力的大小、频率、作用时间等因素对套管的影响，可以得出套管的应力分布和变形情况。
同时，还需要考虑温度变化对套管的影响，因为温度变化会引起套管的热应力变化，从而影响其稳定性。
四、研究方法与实验验证针对注水导致套管损坏的机理及力学模型研究，可以采用理论分析、数值模拟和实验验证等方法。
注水井套损原因及预防治理
注水井套损原因及预防治理摘要:由于注水井套管的工作环境不断恶化，所受的负载不断增加，造成套管出现不同程度的损坏。
为此通过套管缩径变形及套管漏失损害等机理分析，找出预防治理泥岩层套管变形和避免上部套管侵蚀漏失的方式，避免或减少高压注水井的套管损坏，为低渗透油田正常的注水开发提供坚实的基础。
关键词:套管;注水;侵蚀一、引言对于低渗透油田一般采用高压注水的开发方式，高压注水开发虽取得了明显的经济效益，但也使注水井套管的工作环境不断恶化，套管所受的负载不断增加，造成套管出现不同程度的变径乃至破裂，部份井还出现了浅层套管漏失窜槽的情形。
为此迫切需要找出引发这些油田套管损坏的主要原因，并采取相应的办法，避免或减少高压注水井的套管损坏，这对此后低渗透油田正常的注水开发具有着重要意义。
二、高压注水井套管损坏特征低渗透油田高压注水井套管损坏以套管漏失、缩径变形为主，变形严峻的发生破裂现象。
经统计，%的套管损坏井套损出现的时刻一般在转注后5年之内。
套管漏失主要发生在套管上部未固井井段，缩径变形主要位于射孔部位周围的夹层及射孔井段，且缩径变形水井注水压力一般都比较高，射孔部位出现套管变形的注水井多数存在出砂情形。
3、高压注水井套管损坏原因分析对套管损坏问题，国内外很多学者进行了多方面研究，主要有以下观点：地质因素：主要包括构造应力、层间滑动、蠕变、注水后引发地应力转变等；钻井因素：主要包括井眼质量、套管层次与壁厚组合、管材选取和管体质量；侵蚀因素：主要有高矿化度的地层水、硫酸还原菌、硫化氢和电化学侵蚀等；操作因素：主要有下套管时损坏套管、作业磨损、高压作业、掏空射孔等。
套管缩径变形损坏机理分析泥岩段套管损坏机理注水诱发泥岩段套管损坏的大体原因是：注入水进入泥岩层，改变了泥岩的力学性质和应力状态，从而使泥岩产生位移和变形，挤压造成套管损坏。
油水井完井一段时刻内，套管通过水泥环与地层牢牢结合为一体，套管不受地应力作用，仅经受管外水泥浆柱压力。
临盘油田套管损坏机理及防治研究的开题报告
临盘油田套管损坏机理及防治研究的开题报告一、选题背景随着全球油气资源的需求与供给矛盾加剧，油田开发难度不断增加，临盘油田作为我国海洋石油资源重要组成部分，在保障国家能源安全方面具有重要意义。
然而，在海洋环境恶劣、操作条件苛刻的情况下，临盘油井套管容易产生损坏，导致油气泄漏、环境污染、生产中断等问题。
因此，研究临盘油田套管损坏机理及防治对于保障海洋环境、提高油田生产效率、保障国家能源安全至关重要。
二、研究内容及目标本研究主要针对临盘油井套管损坏机理及防治进行深入探讨，具体包括以下内容：1.临盘油井套管损坏类型及机理分析。
通过文献资料调研和实地调查，总结套管损坏的基本类型和机理，为后续研究提供理论依据。
2.临盘油井套管损坏风险评估。
根据油井地质条件、井筒结构及操作工艺等因素，建立套管损坏风险评估模型，对临盘油井套管损坏概率进行预测和评估。
3.临盘油井套管损坏防治技术研究。
针对套管损坏机理及风险评估结果，探索临盘油田套管损坏防治的有效措施和技术手段，包括材料选型、初期保护、防腐涂层、监测预警和修补加固等方面，提高套管的耐损性和稳定性。
本研究旨在探索临盘油井套管损坏机理及防治，旨在为临盘油田的生产安全提供科学的理论基础和技术支持。
三、研究方法1.理论分析法。
通过文献调研和案例分析，总结套管损坏的基本类型和机理，并建立套管损坏风险评估模型。
2.数值模拟法。
通过有限元模型的建立，模拟套管在不同条件下受力的情况，对套管的稳定性进行评估和优化。
3.实验测试法。
采用实验测试方法，对材料的耐腐蚀性、力学性能和损伤评估进行实验验证，为防治措施提供依据。
四、预期成果及意义1. 建立临盘油井套管损坏风险评估模型，提高套管损坏的预测准确性。
2. 探索有效的临盘油井套管损坏防治技术，降低套管损坏率，提高临盘油田的生产效率和安全性。
3. 为临盘油井套管损坏的防治提供科学的理论基础和技术支持，对于我国海洋石油资源的开发和保护具有重要意义。
《注水导致套管损坏机理及力学模型研究》范文
《注水导致套管损坏机理及力学模型研究》篇一一、引言随着石油、天然气等资源的不断开发，注水技术作为提高采收率的重要手段，在油田开发中得到了广泛应用。
然而，注水过程中常常会出现套管损坏的问题，这不仅影响了油田的正常生产，还可能造成严重的经济损失。
因此，研究注水导致套管损坏的机理及力学模型，对于保障油田安全生产、提高采收率具有重要意义。
二、注水导致套管损坏的机理1. 水力冲刷作用在注水过程中，由于水的流动性和冲击力，会对套管周围的岩层产生冲刷作用。
当冲刷力超过岩层的承受能力时，会导致岩层结构破坏，进而影响套管的稳定性。
2. 化学腐蚀作用注水过程中，水中含有的氧气、二氧化碳等物质会对套管及周围岩层产生化学腐蚀作用。
长期腐蚀会导致套管及周围岩层强度降低，从而增加损坏的风险。
3. 地层应力变化在注水过程中，地层应力会发生变化，特别是当地层中的流体压力超过岩层的弹性极限时，会产生不可逆的塑性变形。
这种变形可能导致套管受到挤压或拉伸，从而造成损坏。
三、套管损坏的力学模型研究为了更好地理解注水导致套管损坏的力学过程，建立一套有效的力学模型是必要的。
本部分将重点研究套管与周围岩层的相互作用，以及注水过程中产生的各种力的影响。
1. 套管与岩层的相互作用模型该模型主要考虑套管与周围岩层的力学性质、边界条件等因素。
通过建立力学方程，分析套管在注水过程中的受力情况，以及与周围岩层的相互作用关系。
这有助于了解套管损坏的力学过程和原因。
2. 注水过程中产生的力的分析注水过程中产生的力主要包括水力冲刷力、化学腐蚀力以及地层应力等。
通过对这些力的分析和计算，可以更好地了解它们对套管损坏的影响。
此外，还需考虑不同注水速率、注水压力等因素对力的影响。
四、实验研究与数值模拟为了验证上述理论模型的正确性，需要进行实验研究和数值模拟。
本部分将介绍实验方法和数值模拟过程及结果分析。
1. 实验研究通过设计室内模拟实验，模拟注水过程中套管的受力情况及损坏过程。
《注水导致套管损坏机理及力学模型研究》
《注水导致套管损坏机理及力学模型研究》篇一一、引言随着石油、天然气等资源的不断开发，注水技术作为提高采收率的重要手段，在油田开发中得到了广泛应用。
然而，注水过程中常常会出现套管损坏的问题，这不仅影响了油田的正常生产，还可能造成严重的经济损失。
因此，研究注水导致套管损坏的机理及力学模型，对于预防和减少套管损坏具有重要意义。
二、注水导致套管损坏的机理1. 地质因素地质因素是导致套管损坏的重要原因之一。
地层中的裂缝、断层、岩性变化等都会对套管的稳定性产生影响。
在注水过程中，由于水压的作用，这些地质因素可能加剧套管的变形和损坏。
2. 水力作用注水过程中，水压的变化会对套管产生水力作用。
当水压超过套管的承受能力时，套管会发生变形、破裂等现象。
此外，水中的杂质、腐蚀性物质等也会对套管造成腐蚀和磨损，进一步加速了套管的损坏。
3. 工程因素工程因素也是导致套管损坏的原因之一。
例如，套管的设计、选材、施工等环节中存在的问题，都可能导致套管在使用过程中出现损坏。
此外，注水设备的运行状况、注水速率等也会对套管的稳定性产生影响。
三、注水导致套管损坏的力学模型研究为了更好地研究注水导致套管损坏的机理，需要建立相应的力学模型。
以下是一种常见的力学模型：该模型基于弹性力学和塑性力学理论，考虑了地层的应力状态、套管的材料性能、注水过程中的水压变化等因素。
具体而言，该模型将地层、套管、注水设备等视为一个整体系统，通过分析系统中的力学平衡关系和能量转换关系，来研究注水过程中套管的受力情况和变形规律。
在建模过程中，需要考虑到以下几个关键因素：1. 地层的应力状态：地层的应力状态是影响套管稳定性的重要因素。
在建模过程中，需要考虑到地层的岩性、构造、地应力等因素对套管的影响。
2. 套管的材料性能：套管的材料性能是决定其承受能力和使用寿命的关键因素。
在建模过程中，需要考虑到套管的材料类型、强度、韧性等因素对套管的影响。
3. 注水过程中的水压变化：注水过程中的水压变化是导致套管损坏的直接原因。
《注水导致套管损坏机理及力学模型研究》
《注水导致套管损坏机理及力学模型研究》篇一一、引言随着石油工业的不断发展，注水技术作为油田开发的重要手段，对于提高采收率及保持油井生产能力具有重要意义。
然而，在注水过程中，套管损坏问题频发，给油田生产带来了巨大的经济损失和安全隐患。
因此，研究注水导致套管损坏的机理及建立相应的力学模型，对于提高油田开发的效率和安全性具有重要意义。
二、注水导致套管损坏的机理1. 地质因素地质因素是导致套管损坏的重要原因之一。
地层应力、地壳运动、断层活动等地质因素，都会对套管产生不同程度的应力作用，导致套管发生变形、断裂等损坏。
此外，地层中存在的裂缝、孔洞等也会对注水过程产生影响，加剧套管的损坏。
2. 工程因素工程因素也是导致套管损坏的重要原因。
注水过程中，由于注水压力、注水量、注水速度等参数控制不当，会导致套管受到过大的压力作用，从而发生损坏。
此外，注水管道的设计、安装、维护等工程因素也会对套管的损坏产生影响。
3. 化学因素化学因素也是导致套管损坏的重要因素之一。
在注水过程中，由于水质问题，如含有较高的酸碱度、硬度等化学成分，会对套管产生腐蚀作用，从而加速套管的损坏。
此外，油藏中存在的化学物质也会对套管产生影响。
三、注水导致套管损坏的力学模型研究为了更好地了解注水导致套管损坏的机理，建立相应的力学模型是非常必要的。
基于弹性力学、塑性力学等理论，结合实际工程情况，可以建立注水导致套管损坏的力学模型。
1. 模型建立在建立力学模型时，需要考虑地质因素、工程因素和化学因素的综合作用。
首先，需要确定地层的应力状态、地壳运动等因素对套管的影响；其次，需要分析注水过程中的压力变化、流量变化等因素对套管的影响；最后，还需要考虑水质等因素对套管的腐蚀作用。
通过综合考虑这些因素，可以建立注水导致套管损坏的力学模型。
2. 模型求解在建立力学模型后，需要通过数学方法进行求解。
可以采用有限元法、边界元法等方法对模型进行求解，得到套管在不同条件下的应力分布、变形情况等结果。
浅谈套损成因
浅谈套损成因[摘要]套管损坏机理及预防对策研究涉及到油田开发、油藏工程、材料力学、固体力学、塑性力学、流体力学、地球化学、油层物理学、测井工程学、试井工程学等许多技术学科。
这里所介绍的基本术语隶属于上述学科范畴并与套损研究、检测、分析、治理等方面密切关联。
[关键词]套管损坏机理；泥页岩‘浸水域’引发套损；油层部位套损套损机理：是指油水井套管损坏的成因和力学机制，研究套损作用机理是了解套损发生、发展和演化的技术前提，是进一步指导套管防护工作和套损治理工作的技术依据。
不同地区、不同开发阶段、不同技术研究条件下提出的套损机理学说是有差异的，套损机理随着开发过程的深入、地下检测手段的提高套损机理将得到进一步发展和完善。
也就是说套损机理不仅不是唯一的和一成不变的，而是不断创新、层出不穷、日臻完善的。
套损原因：是指单井或局部地区套损发生的具体原因，它可以具体到某种因素造成的、也可以是多种因素的综合结果。
套损原因分析往往只是对宏观上的可控因素进行分析，还无法达到套损机理研究那样的精细和微观程度，它是套损机理研究的技术基础。
“泥页岩‘浸水域’引发套损”在注水压力较高条件下，注入水可从泥岩的原生微裂缝和节理浸入，也可沿砂泥岩界面处浸入。
对页岩而言，注入水通过管外窜槽沿其层理面浸入。
当泥页岩含水后，其抗剪强度和摩擦系数大幅度降低，而且由于泥页岩中富含蒙脱石等吸水矿物，会使泥岩发生体积膨胀，此时泥岩往往处于塑性状态，当具备一定倾角时便会发生塑性流动或蠕动，从而对套管产生挤压，导致套管损坏。
“流固--耦合作用引发套损”流固耦合作用是指渗透性岩石中的流体与岩石骨架之间的相互作用。
岩石中流场或孔隙压力的改变，必然引起储层力学性质和应力场的改变，而应力场的改变又会使流场特征发生进一步变化。
当流体在岩石中流动时，孔隙压力的改变即孔隙压力的增加或减小，将导致岩石骨架应力减小或增加，引起地层的压实或膨胀，进而导致岩石的孔隙性和渗透性改变，使表征岩石孔隙性和渗透性的参数--孔隙度和渗透率等参数增大或降低。
塔里木油田油套管损坏机理及防治方案研究的开题报告
塔里木油田油套管损坏机理及防治方案研究的开题报告一、研究背景及问题塔里木油田地处中国西北地区，是中国重要的油气资源基地之一。
在油田开采过程中，油井套管的损坏是一个常见的问题，特别是油井的地层复杂、压力高、油气含硫量大等情况下，套管的损坏风险更高。
套管损坏会导致油田开采效益下降，甚至会给生态环境带来不良影响。
因此，对塔里木油田油井套管损坏机理进行深入研究，并提出防治方案，具有很高的实际意义。
二、研究目的和意义本研究旨在探究塔里木油田油井套管损坏的机理，为防止套管损坏提供科学的理论基础和技术支持。
具体研究目的包括：1. 分析不同条件（地层、压力、含硫量等）下套管损坏的机理及损坏类型。
2. 探究套管损坏与地质构造、油管及环境因素之间的相关性。
3. 提出针对不同类型套管损坏的防治方案和技术措施，为塔里木油田的油井生产提供科学依据。
三、研究内容本研究主要分为以下三个部分：1. 套管损坏机理分析首先，分析不同条件下套管损坏的类型、原因和影响，并对套管损坏的机理进行深入研究。
其中包括套管腐蚀、套管疲劳、套管爆裂等常见类型，以及地质构造、钻井作业、油管内流体、环境因素等多个方面的影响因素。
2. 相关性分析其次，根据套管损坏的机理分析，对不同类型套管损坏与地质构造、油管及环境因素之间的关系进行探究和评估，以进一步研究套管损坏机理。
3. 防治方案及技术措施最后，根据套管损坏的类型和机制，提出相应的防治方案和技术措施，包括套管材料的选择、运行参数的控制、涂层保护、注水调整等方面，以提高套管的使用寿命，保障油井生产稳定。
四、研究方法本研究将采用综合分析法、实验研究法、数学建模方法、统计学方法等多种方法进行探究。
具体包括：1. 采用综合分析法，对油井套管损坏的影响因素进行分类、排序、评估，确定影响因素的重要性和优先级。
2. 通过实验研究法，开展套管材料强度测试、腐蚀实验、疲劳实验等，获得关键参数的数据，为后续模型建立和分析提供依据。
《2024年注水导致套管损坏机理及力学模型研究》范文
《注水导致套管损坏机理及力学模型研究》篇一一、引言在石油开采过程中，注水是一项重要的技术手段，它对油藏的产量和效率具有重要影响。
然而，随着注水作业的进行，常常会遇到套管损坏的问题。
这种问题不仅可能导致油气井的生产能力下降，甚至可能导致整个油气田的损失。
因此，深入研究注水导致套管损坏的机理和建立相应的力学模型对于预防和解决套管损坏问题具有重要的现实意义。
二、注水导致套管损坏的机理注水导致套管损坏的机理主要包括以下几个方面：1. 外部载荷作用：由于地层压力、地壳运动等因素，套管受到外部载荷的作用，导致其变形或损坏。
2. 注水压力影响：在注水过程中，过高的注水压力会超过套管材料的极限强度，从而引发套管破裂或弯曲等损坏现象。
3. 化学腐蚀：长期与水和含有各种离子的介质接触，套管可能发生腐蚀反应，从而降低其机械性能和使用寿命。
4. 地层条件变化：由于地层条件的变化（如沉积物压力、地温变化等），可能导致套管发生应力集中和疲劳损伤。
三、力学模型研究为了更深入地研究注水导致套管损坏的机理，需要建立相应的力学模型。
以下是一个典型的力学模型研究过程：1. 模型假设与简化：根据实际情况，对套管和周围地层进行合理的假设和简化，如将地层简化为均匀介质、忽略其他外部载荷的影响等。
2. 模型建立：基于弹性力学、塑性力学等理论，建立套管和周围地层的力学模型。
该模型应考虑注水压力、地层压力、材料性能等因素对套管的影响。
3. 模型求解：通过数学方法和计算机软件对建立的力学模型进行求解，得到套管在不同条件下的应力分布、变形情况等结果。
4. 结果分析：根据求解结果，分析注水过程中套管的应力变化规律、损坏机理等。
同时，通过对比不同条件下的结果，找出影响套管损坏的关键因素。
5. 模型验证：通过实际工程案例对建立的力学模型进行验证，确保模型的准确性和可靠性。
如果发现模型存在误差或不足，需要进行修正和改进。
四、结论与展望通过对注水导致套管损坏的机理及力学模型进行研究，我们可以得出以下结论：1. 注水过程中应严格控制注水压力，避免超过套管材料的极限强度。
国内外油田套管损坏机理分析
国内外油田套管损坏机理分析摘要：目前国内外很多油田都不同程度的存在套管损坏，随着油水井服役时间的延长，套管损坏率也不断增加，影响了油田的生产和效益。
分析认为套损机理主要分为地质因素和工程技术因素两类。
本文全面分析介绍了目前国内外油田影响套损的机理。
关键词：油田套管损坏套损机理地质因素工程技术因素地层的非均质性、地层断层活动、岩石性质、油层倾角、地震活动等地质因素是导致油水井套管损坏的客观条件，严重威胁油田的稳产。
注水、酸化压裂、固井质量、套管材质、套管伸缩等是引发地质因素产生破坏性地应力的主要原因，因此，这些因素综合作用便出现了套损井或套损区块。
套损不仅对油田的开采造成困难，增加开采成本，甚至可以导致油井报废。
为此本文全面介绍分析了目前国内外油田影响套损的机理研究，有助于指导预防和延缓套损发生，延长油、水井寿命。
1、国内外影响套损井的地质因素分析1.1 地面下沉及油层压实由于地面下沉及油层压实造成的套损主要发生在产层、超压负荷或超压层附近的层内。
在垂直应力作用下使套管周围岩石压实，导致应力发生变化，从而使套管发生弯曲或错断。
1.2 断层复活造成套损油田开发过程中原始地层压力发生变化，断层被诱发复活引起岩体力学性质和地应力改变，注入水侵蚀后发生成片套损区。
当注入水进入断层接触面后，造成接触面泥化使其内摩擦系数减小，从而导致套损发生。
一个区块被多条断层切割，且标准层和断层面都形成大范围的浸水域时，在区块压差的作用下，将导致成片套损的出现。
1.3 地震活动造成套管损坏较严重的地震可产生新的构造断裂和裂缝，使原生构造断裂和裂缝活化，因此地震引起地应力变化导致套管损坏的现象在国内外大量出现。
如美国威名顿油田在1951年的地震造成17口油井套管损坏，其直接原因是岩层产生水平位移，使套管严重弯曲变形，甚至剪切错断。
1.4 泥岩吸水蠕变和膨胀造成套管损坏泥岩的不稳定，会给吸水蠕变和膨胀造成套管等造成一定的影响，尤其是温度全面升高的时候，由于注入了一定的水质造成泥岩层改变泥岩的力学原理，发生不同程度的改变，从而影响到套管会被挤压变形乃至错断。
套管损坏机理分析
2016年第12期工业、生产套管损坏机理分析刘庆1,21.西安石油大学陕西西安7100652.中石油煤层气有限责任公司北京100028摘要：套管损坏是影响油气田开采开发的主要影响因素之一。
本文对造成套管损害的地质因素及工程因素进行了分析，对指导套管损害认识具有重要的意义。
关键词：套管损害地质因素工程因素对策Mechanism of casing damageLiu Qing 1'2l.X i’an Shiyou University，X i’an 710065，ChinaAbstract：C asing d a m a g e is one of the m ain factors affecting the exploitation of oil and g a s fields.This paper a n a ly z e s the geologic and engineering factors that c a u s e ca sin g dam age，which is of great significance for guidanceKey words：ca sin g dam age；geological factor；engineering factor；solution1套损类型套管上的分布载荷是引起套管损坏的本质原因。
常见 的套管损坏类型有变形破坏、破裂损坏以及密封性发生破 坏。
套管变形主要表现为以下形式：①由于单向载荷作用 引起的套管弯曲，导致通井作业无法进行，对修井作业造 成不利影响；②在套管通过泥岩段后，由于泥岩吸水膨胀 挤压引起的套管缩径现象；③由于地层单相载荷造成套管 单面挤扁现象。
套管破裂损坏主要表现为：①由于套管发 生剪切破坏引起的套管错断；②由于套管射孔作业不当引 起的套管纵向开裂；③由于地层流体对套管腐蚀引起的腐 蚀穿孔现象[1]。
2套损机理2.1地质因素地层非均质性、地层断层活动、地震、地壳运动等地 质因素使得油水井套管受到应力剪切作用，在局部区块甚 至成片发生损坏，给正常生产带来挑战。
港西油田三区一断块套损套变机理研究
港西油田三区一断块套损套变机理研究套损破坏原有注采系统影响产量，带来经济损失，通过对三区一断块套损井的分布特点、地质因素、工程因素、开发因素等方面的研究，得出该区块套损井产生的主要原因及形成机理。
进而对港西油田套损井形成机理分析，找出港西地区套损井形成的主要原因及其防治提供理论依据。
标签：套损套变；地质因素；工程因素；开发因素；预防措施港西油田经过多年开采已经进入开发中后期，油水井套损情况严重，数量呈逐年递增趋势。
套管损坏不但使原有的注采系统受到破坏影响产量，同时，修复套损井又将投入更多的成本。
因此，随着油田开发的深入套损预防及治理技术的研究已经成为油田开发的重要课题。
1 概况三区一断块位于港西开发区中部，东部与一区三断块相邻，西部与三区二断块相邻，南北被5、9号断层遮挡，为一复杂的断块油气藏。
1.1 套损主要形态三区一断块完钻油水井总数66口，套變井39口，共计80个套变点，主要套变形态有错断、缩径、弯曲变形、孔洞及遇阻，对应的套变点数依次为7、26、15、8、24。
1.2 套损分布规律套损点深度分布在800-1100米之间，在NmII的占55%，其次是NmIII，占23.75%，NmI占6.25%。
生产资料表明，NmII 、III油组为主要生产层。
2 套损原因分析2.1 地质因素三区一断块在砂岩段的套损点占总数的45%，其次为泥岩、砂泥界面。
此结论预示三区一套损机理为出砂、泥岩水化以及地层相对滑动，出砂是三区一套损的主体。
套损点对应的砂岩层，有射孔油气层，有未射孔的水层或干层，其中射孔砂岩在射孔井段的有27个点，约占总套变点的33.75%。
断层活动引起套管损坏，该断块内断层非常发育，主要有两组断层，一组为平行于构造轴部的北东向断层，分别为5号、9号。
另一组为穿过轴部的北西向断层—6、18号断层。
前者为二级断层，断距为70～120m，封闭性较好。
后者为三级断层，断距为20～60m。
通过套损点与断层在平面上位置对应关系，发现套变井主要集中在6号、18号与5号相交部位及6、18号断层两侧。
《注水导致套管损坏机理及力学模型研究》
《注水导致套管损坏机理及力学模型研究》篇一一、引言随着石油、天然气等资源的不断开发，注水技术已成为油田开发过程中的重要手段。
然而，注水过程中常常会出现套管损坏的问题，这不仅影响了油田的正常生产，还可能引发严重的安全事故。
因此，研究注水导致套管损坏的机理及力学模型，对于保障油田安全生产具有重要意义。
二、注水导致套管损坏的机理1. 地质因素地质因素是导致套管损坏的重要原因之一。
地层中的裂缝、断层、岩性变化等都会对套管的稳定性产生影响。
在注水过程中，由于水流的冲刷作用，这些地质因素会进一步加剧套管的损坏。
2. 工程因素工程因素也是导致套管损坏的重要原因。
例如，注水压力过大、注水量过多、注水速度过快等都会对套管造成过大的压力，从而导致套管损坏。
此外，套管的质量、安装质量等因素也会影响其使用寿命和稳定性。
3. 化学腐蚀在注水过程中，水中含有的化学物质会对套管产生腐蚀作用，从而降低套管的强度和稳定性。
长期受到化学腐蚀的套管容易发生破损和泄漏。
三、力学模型研究为了更好地研究注水导致套管损坏的机理，需要建立相应的力学模型。
力学模型主要包括以下几个方面：1. 套管受力分析在注水过程中，套管受到的力包括注水压力、地层压力、岩石压力等。
通过对这些力的分析，可以了解套管在注水过程中的受力情况，从而预测其损坏的可能性。
2. 套管损坏模式分析套管损坏的模式包括断裂、弯曲、错位等。
通过对不同模式下套管的受力情况进行分析，可以更好地了解套管损坏的机理和原因。
3. 力学参数计算根据实际的地质情况和工程条件，通过理论计算和数值模拟等方法，可以得出套管在不同情况下的应力、应变等力学参数。
这些参数对于预测套管损坏和制定防护措施具有重要意义。
四、结论与建议通过对注水导致套管损坏的机理及力学模型进行研究，可以得出以下结论：1. 地质因素、工程因素和化学腐蚀是导致套管损坏的主要原因。
其中，注水压力过大、注水量过多、注水速度过快等工程因素对套管的损坏影响较大。
安塞坪南油田套损成因机理及预防治理方法
安塞坪南油田套损成因机理及预防治理方法
张景皓;李奎霖;杨延伟
【期刊名称】《延安大学学报:自然科学版》
【年(卷),期】2022(41)4
【摘要】通过对坪南油田套损井的现状及成因分析,总结出坪南油田诱发套损的因素,提出重新固井、找漏补漏、座封隔器的治理措施和控制异常高压层、使用防腐蚀管柱、加强作业质量监督的防护措施,促使区块套损形势整体平稳,确保老油田注水开发持续稳产。
【总页数】5页(P42-45)
【作者】张景皓;李奎霖;杨延伟
【作者单位】延长油田股份有限公司杏子川采油厂
【正文语种】中文
【中图分类】TE358
【相关文献】
1.胜坨油田套损成因与治理方法研究
2.安塞油田套损井治理技术应用及效果评价
3.安塞油田王窑区套损井治理技术研究
4.安塞油田XN区油水井套损现状及治理对策
5.安塞油田套损治理工艺技术研究与应用
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第二章 国内外主要套损成 因机理研究理论
2.8 “层间滑动导致套管损坏”微观机理
事实证明，油水井套管损坏以剪切型式为主。国内外 有关研究表明，剪切滑动引起套管损坏是由成层岩体的自 身力学结构所决定的，变形、破坏往往发生在岩体中强度 最薄弱的部位，而且这个部位不一定是载荷最大的地方， 而是软弱力学结构面发育的地方。萨中油田每个油层组都 是砂泥岩互层结构，油层组内的砂泥界面、页岩页理面、 裂缝、微裂缝、薄夹层等都是软弱力学结构面。发生层间 滑动导致套损的理论关系如下：
所不同，增加量大的层位便会产生应力集中现象。
第二章 国内外主要套损成 因机理研究理论
2.6 “地应力集中导致套管损坏”机理
研究表明，萨中地区套损层位主要集中在岩石间界面部位或岩石密度 变异部位，即油页岩与泥岩层之间界面位置、砂岩与泥岩之间界面位置、 厚油层内夹层部位、厚泥岩层页理发育部位等。由于这些部位力学强度都 比较弱，因此最容易产生应力集中，发生套损的可能性最大。统计表明， 岩性为页岩、泥岩层套损井数大约占了套损层总数的 90% ，只有10%左右的 套损井的套损层位岩性隶属于砂岩，但多半处于砂岩内部物性夹层部位。 可见，应力集中主要产生在泥页岩部位或油层物性夹层部位。如果区块内 应力集中面积比较小且比较分散则会造成零散套损，如果地应力集中面积 比较广泛则会发生成片套损。油页岩标准层页理发育，抗张强度和抗剪强 度都比较弱，所以更容易产生应力集中，而且由于其平面分布广泛，所以 易发生较大面积应力集中，当应力集中达到一定程度会产生成片套损。
套损原因分析方法
（之国内外主要套损成因机理研究理论）
第二章 国内外主要套损成 因机理研究理论
2.6 “地应力集中导致套管损坏”机理
物体内某一点的应力比相邻部分的应力大得很多的现象，称为应力 集中。应力集中常常出现在受力物体的尺寸形状或力学性质有突然改变 的地方，物体在应力集中处最容易破坏。地应力是存在于岩体中的附加 内力，它是由于地热、重力、构造运动、流体孔隙压力等多种因素影响 而形成的。对于构造运动、地热作用相对稳定的沉积岩体而言，影响地 应力的主要因素是重力和流体孔隙压力（地层压力）。与任何物体中的 应力一样，地应力也会产生集中现象。研究表明 ,地应力集中与套管损 坏之间有着必然关系,具体说来就是:最易发生套损的地区是应力集中区， 每口套损井可看作是一个应力集中点，每个套损层位可视为应力集中层 位。应力集中是套损发生、发展的最直接原因。
（4）
由（1）~（4）式可得
p0 S n
S1 S 2 S1 S 2 cos2 S1 S 2 sin 2 2
（5 ）
只要注水使地层压力达到或大于（5）式给出的 p0 值，就会发生套损。很多研究都证实了 这一结论。控制注水压力，使地层压力不超过临界值，是当前减少套损发生的一个非常实际 、有效的方法。
第二章 国内外主要套损成 因机理研究理论
2.6 “地应力集中导致套管损坏”机理
钻降恢复注水过程是一个地应力增加的过程,此时如果恢 复速度过快，就会造成应力集中区,因而在这个时期容易发 生成片套损。注水井的差层都是高压层，作业施工时突然 放压，使井筒压力急降，从而促使水平应力往井筒集中损 坏套管。无论是油井还是水井，高渗透层由于渗流阻力小， 生产过程中，地层压力很容易泄压，这种层位应力集中较 少，因而高渗透层套损现象极为少见；低渗透或薄差油层 在注水开发过程中很容易憋压且很难泄压，因而容易产生 应力集中。
第二章 国内外主要套损成 因机理研究理论
2.6 “地应力集中导致套管损坏”机理
北京勘探开发研究院的研究结果表明，二次应力集中强 度与岩石剪切模量与套管剪切模量之比μ/μ1成正比，套管 外壁上的应力集中一般可达到地层中应力的4倍以上，如果 地层中应力集中达到了 12Mpa，那么作用在套管上的应力至 少可达到48Mpa 。这里忽视了水泥环的影响，事实上，水泥 环的剪切模量通常要低于地层的剪切模量，这可能进一步增 大套管壁上的应力集中。
（3）
:作用在相对滑动面上的剪切应力，Mpa； n : 作用在滑动面上的有效法向应力， （式中： :最 Mpa； :层间摩擦系数；S n : 法向应力，Mpa； S1 , S 2 : 原地应力的最大最小主应力,Mpa； 小主应力与滑动面的夹角）。
第二章 国内外主要套损 成因机理研究理论
第二章 国内外主要套损成 因机理研究理论
2.7 “孔隙压力差作用导致套管损坏”机理
通常注水井的井底周围孔隙压力要高于生产井的压力而形成孔隙压力 差。对于低渗透油田或注水井周围孔隙堵塞，注入水不能很好的渗透到油 井中，致使注水井井底压力高于油井很多，从而产生了从注水井指向油井 的很大孔隙压差，这个力作用在岩石骨架上，当在孔隙压力与上覆层压力 接近时，这个作用力一旦大于岩石剪切强度时，局部的地层将在孔隙压力 差的推动下从注水井或高压块向着低压块或油井方向滑动，处于滑动地层 中的那部分套管将被推挤损坏。若岩层发生滑动，其造成套管损坏有三个 特征：一是注水井(高压块)先于油井(低压块)发生套管损坏；二是邻井变 点位置在同一层上；三是相邻井(低压排的井)同时发生套管损坏。
பைடு நூலகம்
第二章 国内外主要套损成 因机理研究理论
2.6 “地应力集中导致套管损坏”机理
套管发生变形、剪断、张裂的应力极限约为40Mpa以上。 而大庆油田砂泥岩地层内形成的水平应力集中不可能直接 达到40Mpa。套管之所以最终发生损坏是因为在套管外壁又 产生了新的更强的应力集中现象。如果把地层骨架中的应 力集中称作一次应力集中，那么套管周围产生的应力集中 可称为二次应力集中。二次应力集中是岩石、套管及管外 水泥环三者之间的力学性质差异造成的，是地应力经过不 断传导、加强最终作用于套管外壁上的必然结果。
第二章 国内外主要套损成 因机理研究理论
2.8 “层间滑动导致套管损坏”微观机理
发生层间滑动导致套损的理论关系如下：
n S n p i
（1）
n
1 S1 S 2 sin 2 2
（2）
1 S1 S 2 1 S1 S 2 cos 2 pi 2 2
第二章 国内外主要套损成 因机理研究理论
2.6 “地应力集中导致套管损坏”机理
就同一个油田开发区块而言，地应力在平面上的分布本来是比较均 衡的，但随着油田注水开发程度的不断加大，地层压力失衡现象日益突 出，使得地应力重新分配，进而产生了更多应力集中区。应力集中往往 产生在构造结合点、断层两端尖灭处、断层沿走向和倾向的曲折处、两 条或多条断层的交叉部位、地层岩性强度比较弱的部位、岩性体尖灭部 位、存在裂缝部位等等。对于高压异常层或憋压地层，亲水矿物的存在 使得地层岩性强度已经变得很弱，并且由于周围围岩的封堵作用，所以 很容易产生应力集中，当应力集中达到一定程度便会发生结构性破坏。 注水井附近的应力增加要先于采油井，这势必会造成注水井比采油井提 前发生套损。由于地层岩性不同，使得地应力在不同地层的增加量有
2.8 “层间滑动导致套管损坏”微观机理
如果（1）式成立，地层将发生相对滑动。在原始状态下， 一般要小于 n 。油田高压注水 时， pi 逐渐升高，当其达到某一临界时， ， n 层面间开始出现滑动。把这一压力称为临界 地层压力 p0 。 在临界条件下，可以计算出：
2 sin 2 1 1 2 cos 2 1