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海南3断块套管损坏原因分析及治理研究

2020-09-10韩有祥

油气·石油与天然气科学 2020年35期
关键词:腐蚀

摘 要:海南3断块受油井出砂、井身结构、腐蚀等因素的影响,油水井套管损坏情况比较严重。通过套损原因分析及治理措施研究,为下步套损井治理提供方向。

关键词:海南3断块;腐蚀;套管损坏

1、前言

海南3断块受出砂、井身结构、腐蚀等因素的影响,油水井套管损坏情况比较严重,使得作业和大修工作量及成本增加。目前共有套损井34口,占总井数的24.6%。大量套损井的存在,不仅造成固定资产的闲置浪费,还会导致注采不完善,进而影响区块的高效开发和持续稳产。

2、套管损坏原因分析

2.1套损井类型

根据表1可知海南3断块套管变形为主要套损井类型占70.5%,其次为漏失井占26.5%,错段井只占2.9%。

2.2、套损原因分析

2.2.1 断层影响

目前海南3断块断层两翼及歼灭处的套损情况见表2、表3由表可知,海南3断块断层歼灭处套损井3口,断层两翼附近套损井14口,可以看出断层附近套变井较多。

2.2.2油层出砂

注水开发油田,砂岩岩层胶结物易吸水膨胀和水解,在高的采液强度下,产生压差较大,从而使油层岩石骨架结构破坏,形成油井附近地帶出砂,造成局部应力集中,对油层结构造成破坏。海南3断块随着区块含水的升高,出砂日益严重,目前出砂井共有34口,其中套损井有8口,占总套损井数的24.2%,可见出砂对套损井的损坏是一个重要因素。

2.2.3套管质量的影响

目前海南3断块主要应用的是J55、N80、TP110H、P110四种钢级的套管,不同钢级套管的抗挤、抗内压和抗拉强度见表4。

J55型号套管多用于近地表的表层套管,套损率为0。TP100H型号套管多用于高温热采井,海南3断块2004年起已不再使用。P110型号套管由于强度高多用于深井段油层套管,目前有套损井2口,套损率为6%,其余套损井均为N80型号套管,其套损率达94.2%,可见套管强度是影响套损的重要因素。

2.2.4 腐蚀因素

海南3断块地层水矿化度较高,在478 mg/L-22599.9 mg/L之间不等,离子主要有重碳酸氢根、氯、钠、钾和少量的硫酸根、碳酸根,极易造成套管腐蚀。目前共有套漏井9口,套损率达26.5%,是套管损坏的一个重要因素。套损井漏点深度大多处于298.48-336.24m井段,其水泥返高在360m-2000m之间不等,由于表层套管深度大多在250m左右,使油层套管与地层直接接触,造成注入水和地层水的不断侵蚀,发生腐蚀穿孔。

3、套管损坏的治理研究

针对海南3断块目前套管损坏的状况,主要采取以下四种方法进行治理:

3.1、套管整形

套管变形或错断后,内通径减小,针对变形和错断点以下的各种工艺技术措施无法实施,导致油气水井停产或报废,因此,应采取一定的技术措施进行整形扩径,捞尽井下落物后,根据井况进行密封加固修复或取套修复,套管整形扩径技术是套管变形和错断井修复的前提和基础。海南3断块共实施3井次,其中海南25-15、21-15因套管缩径严重未完全胀开,海南10-8胀开后一个月内又发生缩径,均未修复成功。

3.2、套管补贴

目前国内外套管补贴工艺主要以机械式补贴为主,按结构划分,它又可分为波纹管补贴与衬管补贴两种形式。本技术应用高强度自锁式套管补贴工具,该工具主要特点有:①同步自锁式卡瓦固定;②多级密封;③无限连续延长补贴;④适合51/2"井眼以上套管;⑤耐高温,下补贴工具遇阻可适当加压通过。其工作的可靠性及安全性均达到相当的高度,完全可以满足现场的需求。海南3断块采取套管补贴井4井次,成功率100%,具体数据如表5所示:

由表可知,套管补贴后,内通径均大于常用油管尺寸¢73mm,不影响油井以后的正常生产和措施实施,另外恢复了套损井的产能,为油井的进一步挖潜提供了保障。

3.3、取换套

取换套技术可用来修复浅层部位的套管外漏、破裂和变形的套管,是一种彻底的套损井修复方法。滩海大斜度由于井斜原因,套铣、对接困难大,补接强度低,导致取换套成功率较低,海南3断块仅实施取换套1井次,但未对接成功,最后采用全井段衬套完井。

3.4、挤灰堵漏

海南3断块套管渗漏以腐蚀穿孔为主,挤灰封堵是首选方案,但现场对海南27-19、11-3浅层挤灰封堵3-4次,均试压试不住,挤灰堵漏均失败,分析为浅层常见套管漏区域,矿化度高,影响水泥侯凝强度和时间,虽然经过前期堵漏处理,但挤灰封堵强度严重不足,试压不能满足要求。

4、总结

1、套管补贴技术是海南3断块套损井治理比较成功的主要措施,而液压整形、取换套、挤灰堵漏技术成功率低,还需进一步研究。

2、套损井综合治理是一项长期的工作,应通过开展套损监测和跟踪工作,全面掌握区块套损动态,深化套损机理研究,完善套管防护与治理技术,进一步提高油气开采潜能,促进区块的持续稳定发展。

参 考 文 献

[1]姚洪田,王伟,边志家.套管损坏原因及修井效果[J].大庆石油地质与开发,2001,20(1):31-32.

[2]向蓉,王飞,徐杰斌.套损井原因分析及治理对策[J].西部探矿工程,2012 ,6:120-124.

作者简介:韩有祥(1983-),男,工程师,2007年本科毕业于中国石油大学(华东)船舶与海洋工程专业,现从事井下作业管理工作。通讯联系人:韩有祥,Email:hanyouxiang831011@163.com ,Tel:13700070886;邮寄地址:辽宁省盘锦市兴隆台区香稻路91号

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