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1、第二油礦油水井套管損壞原因分析及防治措施吳麗娟采油七廠第二油礦八八—1—刖旨第二油礦自投產(chǎn)開發(fā)以來,全礦已經(jīng)鉆井1399口,在用井1251口,截至2010年五月份,全礦已經(jīng)發(fā)生套損井221口,占鉆井總數(shù)的15.8%O油水井套損現(xiàn)象已經(jīng)嚴(yán)重影響了本礦油田注采結(jié)構(gòu)調(diào)整和注采開發(fā)效果,成為制約油田開發(fā)效益提高的重要因素。因此,本文通過對第二油礦的所在區(qū)塊的套損現(xiàn)象進行分析,總結(jié)出套損現(xiàn)象在二礦地區(qū)的發(fā)生原因和分布規(guī)律,并提出治理套損的對策和防治措施。一、區(qū)域概況第二油礦組建于1980年3月11日,同年四月開始投產(chǎn)。管轄葡北(葡二聯(lián)地區(qū)L太南、葡47三個開發(fā)區(qū)。油田管理面積133.32平方公里,地
2、質(zhì)儲量7955.25x104to全礦累積產(chǎn)油2338.8911x104t,累積產(chǎn)水4626x104m3,累積注水10664.004x104m3o累積注采比1.38,綜合含水88.88%。平均地層壓力8.81MPao自投產(chǎn)以來,全礦目前共鉆井1399口。全礦已經(jīng)發(fā)生套損井221口,其中變形"2口,錯斷85口,破裂24口。套損井占鉆井總井?dāng)?shù)的15.8%(表1-1),通過更新修成54口,直接修成在用"2口(油井27口,水井85口),未修成報廢未更新23口。表1-1第二油礦套損井情況統(tǒng)計表分區(qū)總井?dāng)?shù)套損井套損比例(%)油井水井合計油井水井合計油井水井合計I16075235728354.437.31
3、4.9II19212131324557912.545.525.2III2261503762255779.736.720.5IV951403306021.4太19074271013694.122.2&9太南231106337216180.915.15.3全礦8924841399581632216.433.415.82009年發(fā)生套損井“口,新發(fā)生10口,1口二次套損。其中鉆控區(qū)發(fā)生3口,聚驅(qū)試驗區(qū)發(fā)生2口(表1-2)b由于經(jīng)常停泵,導(dǎo)致油層受內(nèi)外壓力的交替擠壓,聚驅(qū)試驗區(qū)的28口已累計發(fā)生套損7口。年套損率0.88%。表1-2第二油礦2009年套損井情況統(tǒng)計表序號井號井別套損原因內(nèi)徑(mm)
4、深度(m)套損部位套損原因分析1葡68-90油井變形108875.19射孔井段頂部斷層邊,在2008年上半年鉆控井區(qū)內(nèi)2H77-91注水井變形1141123.3射孔井段內(nèi)2008年上半年鉆控?與斷層隔2個井排,井且油井76-91高關(guān)15年3葡7~94注水井變形斷層邊.2008年上半年鉆控井4葡57-95注水井變形1151169.43射孔井段內(nèi)與斷層隔1個井排?離斷層不到4(X)米5葡78-79注水井變形1161055.61射孔井段內(nèi)離斷層700米,周國井都已套損?周圍3口油井高關(guān)6葡63-82注水井變形971097.99射孔井段內(nèi)聚合物試驗區(qū)注入井,超允許壓力注水0.94MP7葡61-82
5、2油井變形1081112.7射孔井段頂部聚合物試驗區(qū)油井,連通注聚井61?82、61-83都套損8葡6Q8O油井報廢斷層邊,離斷層近約35()米9太111-74注水井變形1071237」射孔井段內(nèi)連通油井太】11-75.太1丨1?76高關(guān)10太100?67注水井變形1141147.21射孔井段內(nèi)連通油井太99-67v太99?68高關(guān)11太113-62注水井變形斷層邊,該井注水壓力較高15.2MPa,與最高允許注水壓力持平二、套損因素分析第二油礦所屬區(qū)塊包括葡北仁2、3斷塊,太190地區(qū)和太南地區(qū),各個區(qū)塊均不同程度出現(xiàn)了套損現(xiàn)象,套管損壞是多種因素所致,針對二礦各個區(qū)塊的特點主要可以分為地
6、質(zhì)因素、工程因素兩大類:1.地質(zhì)因素與套損關(guān)系地質(zhì)因素主要可以從構(gòu)造和巖性兩方面分析,根據(jù)數(shù)據(jù)分析,斷層構(gòu)造分布與泥巖吸水變形是影響套損的主要因素。1)泥巖吸水膨脹和蠕變與套管損壞的關(guān)系泥質(zhì)巖是一種不穩(wěn)定巖類,泥質(zhì)巖在水浸入時,極易造成如綠泥石和蒙脫石等粘土成份吸水膨脹,并改變泥質(zhì)巖的力學(xué)性質(zhì)和應(yīng)力狀態(tài),使泥質(zhì)巖產(chǎn)生變形和位移(如圖1),擠壓破壞套管。FTH砂巖圖1泥巖膨脹引起套管損壞示意圖泥質(zhì)巖浸水后形成不斷擴大的浸水域,從而減小巖層的摩擦系數(shù),降低巖層的原始抗剪強度,軟化地層,使原始相對平衡的地應(yīng)力場失去平衡,引起泥質(zhì)巖地層蠕動,使套管受擠壓、拉伸等多種復(fù)雜載荷,當(dāng)外部載荷超過套管的抗
7、拉壓強度時,套管就被彎曲變形乃至錯斷。從二礦的套損井?dāng)?shù)據(jù)來分析,在已發(fā)現(xiàn)的累積221口油水井中,有175口井套損層位發(fā)生在泥質(zhì)巖層占套損總數(shù)的79.18%,這充分證明了巖性對套變影響的重要性。2)斷層與套管損壞的關(guān)系斷層分布及斷層兩側(cè)壓差不均衡是導(dǎo)致斷層兩側(cè)油水井套管損壞的主要因素之一。在構(gòu)造運動中,斷層是地應(yīng)力最集中的地區(qū),斷層面及其兩側(cè)是穩(wěn)定性最差的地區(qū),如果斷層兩側(cè)的注采不平衡就會造成地層壓力高的一側(cè)向低的一側(cè)滑動