分層壓裂管柱失效原因淺析及治理對策探討

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1、分層壓裂管柱失效原因淺析及治理對策探討分層壓裂管柱失效原因淺析及治理對策探討摘要：油田開發(fā)進入中、后期，層間矛盾越來越突出，油層污染越來越嚴重，而分層壓裂是解除層間矛盾突出井油層污染最有效的措施之一，而在分層壓裂過程中，分層壓裂管柱失效是造成分層壓裂失效的主要原因。本文針對分層壓裂管柱失效的問題油管、封隔器等方面，結合具體的典型井例進行了較詳細分析。關鍵詞：分層壓裂封隔器管柱失效隨著油田開發(fā)的逐步深入，壓裂作為油田開發(fā)最要的增產措施之一，對提高油田開發(fā)效果起著至關重耍的作用。油管和封隔器是分層壓裂管柱最重要組成部分，它們直接決定著分層壓裂的成敗。2013年我采油一隊實施分層壓裂

2、45次，其中因管柱失效造成分層壓裂失敗24井次，占總壓裂井次的53.3%,因此提高分層壓裂管柱的有效性是解堵油層污染，增液增油前提條件之一。對于油田實現長期穩(wěn)產，高產具有十分重要的意義。一、原因分析結合2013年分層壓裂井，對管柱失效的原因進行了較深入的分析。根據對壓裂井失效的原因進行了統(tǒng)計分析，造成壓裂管柱失效的原因主耍由以下幾個方面：1.油管刺漏管柱刺漏是造成壓裂失敗的主要原因之一，2013年，管柱刺漏造成壓裂失敗9井次，占壓裂失敗井次的37.5%。分析管柱刺漏的主要原因：1?油管長期服役造成油管老化；2?在油井生產過程中，油管和抽油桿偏磨造成油管內壁存在磨損段；3?井下作

3、業(yè)起下油管過程中，對油管絲扣造成了一定程度的損傷。2.封隔器失效封隔器失效是壓裂失敗的最主要原因，2013年，封隔器造成失敗15井次，占壓裂失敗井次的62.5%。分析其主耍原因如下：2.1封隔器密封件損壞隨著壓裂液對封隔器的侵蝕和封隔器在井下工作時間的延長，封隔器密封件的應力隨時間逐步衰減。應力衰減分兩個階段：第一階段橡膠材料較松弛鍵的破壞和重新配置；第二階段是牢固鍵的破壞和重新配置（化學衰減）；其結果導致膠筒彈性減小，塑性增加。另外市于管柱蠕動造成膠筒損壞，導致封隔器不密封而管柱失效。2.2附著物影響套管內壁與膠筒的密封性部分井的套管彎曲變形，腐蝕和結構，以及化學堵水后堵劑處

4、理不徹底，堵劑附著在套管壁卡封段，造成封隔器膠筒工作面粗糙不平O封隔器膠筒要密封就需要更大的座封載荷，甚至無法密封；即使當時能密封，壓裂過程中，壓裂液溶蝕套管內壁的部分附著物后造成封隔器膠筒密封不嚴。2.3膠筒磨損造成密封不嚴部分井井斜幅度較大，套管彎曲變形，套管壁結垢或附著堵劑，套管接箍連接處間隙較大，以及下管速度過快，造成封隔器膠筒磨損，刮壞。7108井卡柱失效，起出發(fā)現按封隔器膠筒已磨損，撕裂。2.4壓力波動造成封隔器失效壓裂過程中，當油層堵塞接觸造成壓力下降時，則管柱受力狀況發(fā)豐變化，從而導致管柱發(fā)*蠕動，帶動封隔器膠筒蠕動，使膠筒的T作條件變差，造成膠筒破壞及管柱失效

5、。當上部油層壓力高時，管柱受拉伸長，在油層堵塞解堵后，壓力下降，管柱收縮，對于上提管柱解封的封隔器，使封隔器解封。6068井下入帶￥341-114型壓縮式封隔器的管柱，下部層位時，最初壓力25MPa,堵塞解除后，壓力下降至12MPa；上部層位時，壓力上升至24MPa吋管柱失效。分析由于封隔器承壓方向變化及壓力波動，造成管柱受力不斷變化，由于管柱未錨定，管柱蠕動引起封隔器失效。2.5壓裂管柱不能滿足油藏深但套邊井的要求受壓裂井油藏深及施工壓力高的影響，部分套邊井不能配套水力錨等工具，管柱的承壓能力下降，造成管柱不能壓裂要求。3024井油層深度786.5.0-824.0m,套管縮經

6、,只能①110mmX1.5m的通井規(guī)通過。因此使用Y341-110型壓縮式小直徑封隔器進行壓裂,另外由于沒有配套的水力錨，管柱未實施錨定。施工過程中封隔器失效。分析該井施工壓力38MPa過高，造成管柱蠕動而使封隔器失效。2.6封隔器卡封位置偏離部分壓裂井的層間夾層較小，座封方式影響，管柱組配不合理等原因，導致卡封時把封隔器卡在射孔層段上，造成封隔器不密封。另外當上部壓力或下部高時，使管柱受拉伸長或受壓縮短，在卡距和下入的封隔器距層位很小，有可能使膠筒移出卡位而造成層位串通，使壓裂失敗。2.7封隔器設計或質量缺陷因井下工具問題造成壓裂失敗的主要表現有：密封圈老化或安裝吋密封團剪切

7、造成管柱漏失，中途座封、不能座封或輕易解封等。5454井壓裂施工過程中封隔器失效，經檢查封隔器沒有設計解封銷釘，壓力波動造成的管柱蠕動可造成封隔器解封。二、治理對策1?保證入井油管質量對入井油管進行全面探傷、試壓，保證入井油管質量，對油管絲扣涂抹密封脂，防止酸液侵蝕油管絲扌II,造成絲扣竄槽、刺漏。2?保證套管壁干凈對結垢嚴重井或化學堵水井，下壓裂管柱前用套管刮削器刮削套管內壁，保證套管內壁干凈。3.優(yōu)化壓裂管柱結構針對壓裂層位、管柱結構，結合各種型號封隔器的承壓特點，優(yōu)化管柱結構，在管柱結