最新套管損壞講座教學(xué)講義PPT.ppt

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1、套管損壞講座匯報(bào)內(nèi)容套管損壞形態(tài)套管損壞機(jī)理套管損壞保護(hù)措施對(duì)套管損壞的認(rèn)識(shí)套管損壞預(yù)測(cè)方法一、套管損壞形態(tài)1、套管變形2、套管破裂3、套管錯(cuò)斷4、腐蝕穿孔5、套管密封性破壞套管錯(cuò)斷型套管錯(cuò)斷示意圖套管錯(cuò)斷型坍塌型套管錯(cuò)斷示意圖二、套管損壞機(jī)理（一）地質(zhì)因素（二）工程因素（三）腐蝕造成套管損壞1、泥巖吸水蠕變和膨脹造成套管損壞2、油層出砂造成套管損壞3、巖層滑動(dòng)造成套管損壞4、斷層復(fù)活造成套管損壞5、鹽巖蠕變、坍塌和塑性流動(dòng)引起套管損壞6、地震活動(dòng)造成套管損壞7、地層壓實(shí)造成套管損壞（一）地質(zhì)因素1、泥巖吸水蠕變和膨脹造成套管損壞泥巖特點(diǎn)：不穩(wěn)定

2、的巖類(lèi)，當(dāng)注入水進(jìn)入泥巖層后，改變了巖石的力學(xué)性質(zhì)和應(yīng)力狀態(tài)，抗剪切強(qiáng)度和內(nèi)摩擦系數(shù)大幅度降低，使巖石產(chǎn)生變形和位移。原因：泥巖吸水軟化，成巖的膠結(jié)力逐漸消失，吸水后體積膨脹2.5~8.5倍（平均為5倍），在非均質(zhì)地應(yīng)力作用下，巖石蠕變對(duì)套管產(chǎn)生一個(gè)非均勻的外擠力，使套管變形或錯(cuò)斷。泥巖吸水蠕變和膨脹造成套管損壞泥巖吸水蠕變和膨脹造成套管損壞特點(diǎn)主要發(fā)生在泥巖段在未射孔段套管橢圓形變形多表現(xiàn)為零星井套管損壞（注水井為主）2、油層出砂造成套管損壞原因：油層出砂后，在炮眼附近地層形成空洞，出砂嚴(yán)重時(shí)將會(huì)在整個(gè)射孔段形成空洞或坑道，隨開(kāi)采強(qiáng)度增加空洞的

3、半徑也增加。而油層上覆地層的壓力主要靠油層來(lái)承擔(dān)，當(dāng)上覆層壓力大于油層孔隙壓力時(shí)，地層應(yīng)力平衡破壞，有相當(dāng)一部分應(yīng)力將轉(zhuǎn)移到套管上，造成套管損壞。油層出砂造成套管損壞特點(diǎn)彎曲、變形、錯(cuò)斷主要發(fā)生在射孔段（出砂段）或以上的地層內(nèi)阿塞拜疆石油研究所研究結(jié)果：80口出砂套損井，其中40口在襯管部分、36口在襯管上部，僅有4口在襯管下部。3、巖層滑動(dòng)造成套管損壞原因：（1）層理發(fā)育的頁(yè)巖層浸水后，由于進(jìn)水阻力小，很快形成浸水域，在區(qū)塊壓力差或地層傾角產(chǎn)生的地勢(shì)壓差等作用下，巖層成片滑動(dòng)，剪切套管。（2）注采壓差推動(dòng)巖層滑移：對(duì)低滲透或注水井周?chē)貙佣氯?/p>

4、況，注采井間壓力差距大，可能會(huì)導(dǎo)致局部地層在孔隙壓力作用下向油井方向滑動(dòng)，損壞套管。巖層滑動(dòng)造成套管損壞特點(diǎn)套管損壞以剪切錯(cuò)斷破壞為主套管損壞成片發(fā)生低壓區(qū)的油井比高壓區(qū)更易損壞相鄰套損井發(fā)生在同一層4、斷層復(fù)活造成套管損壞斷層復(fù)活原因：地層升降、地震、高壓注水高壓注水：一方面使地層孔隙壓力提高，改變了原始地應(yīng)力場(chǎng)，引起地應(yīng)力不平衡；另一方面注入水進(jìn)入斷層接觸面，造成接觸面泥化，致使層面膠結(jié)力和內(nèi)摩擦力趨于零，大大降低抗剪切力，在上下盤(pán)壓差或重力作用下，斷層滑動(dòng)，剪擠套管。斷層復(fù)活造成套管損壞特點(diǎn)斷層一旦復(fù)活，斷層附近的井將出現(xiàn)成片套管損壞，而且

5、損壞程度嚴(yán)重；一般以錯(cuò)斷、坍塌為主套管損壞位置與斷層深度基本一致斷層復(fù)活造成套管損壞巴拉哈內(nèi)－薩布奇－拉馬寧油田套管損壞情況5、鹽巖蠕變、坍塌和塑性流動(dòng)引起套管損壞鹽巖造成套管損壞的原因：鹽巖層的蠕變、坍塌、塑性流動(dòng)（1）鹽巖是一種晶體，在深層高溫高壓下會(huì)發(fā)生塑性流動(dòng)，甚至?xí)l(fā)生連續(xù)流動(dòng)，對(duì)套管產(chǎn)生擠壓和剪切；（2）注入水進(jìn)入鹽層后，對(duì)鹽層的浸泡溶蝕形成空洞、坍塌，對(duì)套管產(chǎn)生擠壓。6、地震活動(dòng)造成套管損壞特點(diǎn)：在時(shí)間上，套管損壞數(shù)量與地震頻次表現(xiàn)為同步增長(zhǎng)，套損數(shù)量隨地震強(qiáng)度增加而增多。地震活動(dòng)造成套管損壞7、地層壓實(shí)造成套管損壞原因：高壓異常油

6、層在開(kāi)采過(guò)程中，油層壓力的大幅度下降，將導(dǎo)致開(kāi)采層和相鄰泥巖和油層的骨架變形，地層壓實(shí)，使套管發(fā)生嚴(yán)重變形。特點(diǎn)：多發(fā)生在油井，以彎曲、錯(cuò)斷為主（二）工程因素1、管材質(zhì)量問(wèn)題2、固井質(zhì)量問(wèn)題3、射孔對(duì)套管損壞的影響4、井位部署問(wèn)題5、注水不平衡6、大型增產(chǎn)措施造成套管損壞1、管材質(zhì)量問(wèn)題套管本身存在的微孔、微縫，螺紋不符合要求，以及抗剪、抗拉強(qiáng)度低等質(zhì)量問(wèn)題都會(huì)導(dǎo)致開(kāi)采過(guò)程套管損壞；套管管體尺寸精度，如：套管圓度、壁厚不均勻等不合格也會(huì)影響套管強(qiáng)度。當(dāng)套管不圓度達(dá)1.44~2.0%時(shí)，其抗擠臨界壓力降低22~36%；壁厚不勻度達(dá)10~20%時(shí)，抗

7、擠臨界壓力降低8~15%。2、固井質(zhì)量問(wèn)題固井質(zhì)量不合格將嚴(yán)重影響套管壽命3、射孔對(duì)套管損壞的影響原因：一是外擠力引起射孔套管失穩(wěn)破壞；二是由軸向拉力和內(nèi)壓力引起的套管強(qiáng)度破壞。射孔對(duì)套管損壞的影響特點(diǎn)多發(fā)生在射孔中部和與非射孔段相交處無(wú)槍身射孔損傷最大常規(guī)射孔密度10孔/米、12孔/米，套管抗擠壓失穩(wěn)強(qiáng)度降低4~5%，抗內(nèi)壓強(qiáng)度降低10%；射孔密度30孔/米時(shí)，抗擠壓失穩(wěn)強(qiáng)度降低10%。射孔成直線排列時(shí)強(qiáng)度降低最大，螺旋式排列時(shí)對(duì)強(qiáng)度影響不大。4、井位部署問(wèn)題斷層附近地區(qū)部署注水井，容易引起斷層滑移，導(dǎo)致套管?chē)?yán)重?fù)p壞；注水井成排部署，容易加劇地

8、層孔隙壓差的作用，增大水平方向的應(yīng)力集中程度，會(huì)導(dǎo)致成片套損井的出現(xiàn)。對(duì)策：將行列注水改成面積注水5、注水不平衡層間非均質(zhì)導(dǎo)致高滲透層成