探討油田熱注應(yīng)用問題及對策

楊迎春

摘要：隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們對石油等能源的需求量越來越大，對石油開采工程也越來越關(guān)注。石油開采作業(yè)中經(jīng)常會用到石油注汽熱采的技術(shù)，但是熱注技術(shù)在使用的過程中會遇到很多問題，不利于石油開采作業(yè)的順利進行。因此在油田開采作業(yè)中，相關(guān)人員需要對熱注應(yīng)用中產(chǎn)生的問題進行分析，然后根據(jù)問題提出幾點有效的解決對策，從而有效提高石油開采效率。

關(guān)鍵詞：油田；熱注應(yīng)用；問題；對策

注汽熱采是油田開采作業(yè)中應(yīng)用比較多的石油開采方式，注汽熱采技術(shù)應(yīng)用的過程中需要用到套管，但是套管使用過程中會因為各種因素導(dǎo)致套管發(fā)生損壞，不利于熱注技術(shù)的有效應(yīng)用。因此本文首先針對油田熱注應(yīng)用過程中存在的問題進行分析，并提出有效的問題解決辦法，從而促進油田熱注開采技術(shù)的有效應(yīng)用，提高油田開采效率。

一、油田熱注應(yīng)用過程中套管損壞的原因分析

油田熱注技術(shù)應(yīng)用過程中經(jīng)常會產(chǎn)生套管變形的問題，主要是因為熱應(yīng)力的原因，使得套管在載荷的作用下，套管所承受的熱應(yīng)力已經(jīng)超過了套管材料所能承受的熱應(yīng)力，這就會導(dǎo)致套管在封隔器中一直處于300度左右的熱蒸汽中，受到蒸汽的熱膨脹作用，套管會因熱發(fā)生膨脹，如果套管受到的熱膨脹作用沒有受到約束，那么套管就不會產(chǎn)生熱應(yīng)力，只會產(chǎn)生伸長和變形的現(xiàn)象，如果套管受到的熱膨脹作用受到約束時，就會產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力?，F(xiàn)在注汽熱采技術(shù)中套管一般都是在井內(nèi)進行使用的，套管的內(nèi)壁不會受到任何的約束，但是套管的外壁會受到水泥或者地層固結(jié)的約束，從而會受到熱應(yīng)力作用的影響。油層出砂和預(yù)拉應(yīng)力不合理或者是沒有達到相應(yīng)的熱力要求也會造成套管的變形或者是損壞。

注汽熱采過程中如果井封隔器失去效用，那么套管也會因為受到過高溫度的影響而產(chǎn)生熱膨脹應(yīng)力，從而使套管發(fā)生縱向拉長的問題，對水泥套管造成不利的影響，水泥套管中沒有受到約束的部位就會發(fā)生變化，導(dǎo)致套管發(fā)生變形和損壞。封隔器使用過程中失去其效用，不僅會使套管發(fā)生變形影響套管的使用壽命，同時也會影響油田開采作業(yè)的順利進行。

現(xiàn)階段在蒸汽吞吐的過程中，如果進行多周期的注汽或者是在注汽的過程中，操作方法不恰當，注汽不連續(xù)，注注停停，就會導(dǎo)致套管受到熱脹冷縮作用的影響，出現(xiàn)一張一拉反復(fù)移動的問題，從而導(dǎo)致套管出現(xiàn)損壞的現(xiàn)象。

套管在使用的過程中，外壁會受到水泥環(huán)固結(jié)的約束，按照要求向套管中注入熱氣時，地層的熱膨脹作用對套管的影響力不大，但是水泥環(huán)局部形成的空穴會使得套管的部分位置受膨脹發(fā)生變形，從而導(dǎo)致套管受到損壞。

蒸汽驅(qū)技術(shù)使用的過程中有時會發(fā)生汽竄的問題，一旦發(fā)生汽竄問題就會對油田開采作業(yè)產(chǎn)生不利的影響，一方面是油井失控，導(dǎo)致地層發(fā)生出砂的問題，套管周圍失去約束。另一方面是蒸汽驅(qū)替的效果被降低，導(dǎo)致套井會受到底層熱應(yīng)力的影響從而使套管的周圍被掏空，從而失去約束力，這兩個因素導(dǎo)致套管發(fā)生損壞。

二、油田熱注過程中防治套管發(fā)生損壞的有效對策

（一）套管保護原則

油田熱注過程中要想降低套管的損壞效率，延長套管的使用壽命，就需要遵循一定的套管使用原則。根據(jù)油田開采現(xiàn)場的井筒溫度以及對應(yīng)力場的分析，從而得到油田熱注過程中需要采取的有效措施是提高完井的質(zhì)量，進而有效提升熱采井的標準。油田熱注的過程中需要對水泥環(huán)進行有效的保護，以免出現(xiàn)出砂的問題。在注汽熱采的過程中需要對隔熱技術(shù)進行重視，最好是采用高質(zhì)量井筒的隔熱技術(shù)。

（二）預(yù)防熱采套管發(fā)生損壞的有效措施

預(yù)防熱采套管使用的過程中要想對套管進行有效的保護，就需要減少套管在使用的過程中受到的熱應(yīng)力，在軸向預(yù)防方面，可以在套管上面安裝伸縮補償器，對套管進行保護。在徑向方面，可以使用高壓固井，或者是在套管的外壁涂抹一層具有密封和緩沖效果的保護層，從而起到保護套管的作用。

套管使用過程中需要減少套管局部受到的熱應(yīng)力作用，要想達到這一目的，可以采用以下幾種方法。首先可以減少套管接箍臺肩面的受力，并且對接箍處的水泥環(huán)進行保護，可以通過添加橡膠墊的辦法來對其進行保護。套管在使用的過程中會受到射孔相位角的影響，因此需要對射孔參數(shù)進行優(yōu)化，從而達到防治套管受到損傷的目的。地層出砂會對套管產(chǎn)生影響，使套管發(fā)生損壞，因此可以提前采取防砂的措施或者是采取后期填砂的措施以及提高水泥性能的方法來對套管進行保護。

（三）完善熱采井套管保護工作的標準

套管使用過程中應(yīng)該針對不同的地質(zhì)條件采取不同的套管結(jié)構(gòu)，選擇合適的套管材料和套管壁厚度來達到保護套管的目的。

地面腐蝕也會造成套管的損壞，因此為了對套管進行保護，可以在套管的外壁上涂抹防腐劑或者是采用陰極保護的辦法來對套管進行保護。

油田開采工程中造成套管的損壞，可以采取以下的方法來對套管進行保護，首先需要對套管的材料進行合理選擇，其次需要提高固井的質(zhì)量，對固井的水泥質(zhì)量進行嚴格要求，提高水泥漿的密度。最后需要對井位進行合理的布置，提高注汽管和隔熱管的質(zhì)量，從而減少套管受到的應(yīng)力作用。

（四）提高對套管的管理力度

套管使用的過程中，應(yīng)該對套管的射孔位置進行確定，提高壁厚的厚度，增強套管的強度。對于氮氣隔熱井而言，應(yīng)該及時的對隔熱井補充氮氣。對封隔器的卡封位置、伸縮管下井的深度進行控制，對注汽的運行結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，從而減少石油開采過程中受到的壓差和汽竄對套管造成的影響。

總 結(jié)：

綜上所述，現(xiàn)階段石油開采過程中經(jīng)常用到注汽熱采技術(shù)，但是熱注應(yīng)用的過程中套管會因為各種各樣的原因而發(fā)生損壞，從而影響石油開采作業(yè)的順利進行。本文通過對油田注汽熱采過程中套管發(fā)生損壞的原因進行分析，并針對問題提出有效的解決對策，從而對套管進行有利的保護，減少套管的損壞，提高套管的利用效率和使用壽命。

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