套損井綜合治理對策研究及效果

摘要：受儲層物性、開發(fā)方式以及套管質(zhì)量等因素影響，L區(qū)塊油井套損嚴(yán)重，開井率低，影響正常生產(chǎn)，為此在對套損原因分析基礎(chǔ)上，開展治理對策優(yōu)化研究，包括優(yōu)化套管鋼級、優(yōu)選防砂措施、優(yōu)選潛力井治理方向等，取得較好效果，可為其它油藏提供借鑒經(jīng)驗。

主題詞：套損井 ?綜合治理 ?對策研究 實施效果

1.前言

L區(qū)塊為復(fù)雜斷塊稠油油藏，采用蒸汽吞吐熱采開發(fā)，共有油井255口，開井145口，開井率56.9%。受儲層物性、開發(fā)方式以及套管質(zhì)量等因素影響，2015年以來，區(qū)塊套損井?dāng)?shù)逐年呈上升趨勢，具體見圖1，至2019年底，共有套損油井?dāng)?shù)95口，占總井?dāng)?shù)37.3%，其中套管變形35口，套管破裂38口，套管錯斷22口，影響日產(chǎn)油量180噸，同時油井套損關(guān)井停產(chǎn)后，影響生產(chǎn)井網(wǎng)完善程度，導(dǎo)致儲量動用不均，為此有必要開展套損井綜合治理研究，提高區(qū)塊開井率及日產(chǎn)油水平。

2.套損原因分析

2.1開發(fā)方式影響

L區(qū)塊采用蒸汽吞吐開發(fā)，部分井采用超臨界鍋爐注汽，蒸汽過熱度30～50℃，干度95%以上，套管因反復(fù)加熱、冷卻，造成鋼材的反復(fù)疲勞損傷，形成套損。同時熱采井普遍采用全封固井，水泥環(huán)、套管的線膨脹系數(shù)及彈性模量不同，在持續(xù)高溫和熱應(yīng)力作用下，套管產(chǎn)生疲勞裂紋和壓縮變形，造成套管損壞。

2.2地層流體影響

地層流體影響主要表現(xiàn)在兩方面，一是區(qū)塊上部存在表層水體，深度在250～500m，水層中含鹽濃度高，具有強腐蝕性，易導(dǎo)致套管漏點。二是酸性氣體腐蝕影響，地層壓力低于飽和壓力時，原油中CO2、SO2等氣體逐步分離出來，遇水后形成酸性溶液，與套管中鐵離子發(fā)生化學(xué)反片，生成鐵化物和氫氣，造成套管腐蝕，同時氫原子溶入到鋼中，造成應(yīng)力集中，超過鋼的強度極限，在鋼內(nèi)部形成細(xì)小的裂紋，導(dǎo)致套管損壞。

2.3儲層特征影響

L區(qū)塊油層埋深淺，成巖性差，膠結(jié)疏松，泥質(zhì)含量高，加上大生產(chǎn)壓差提液、酸壓以及頻繁作業(yè)等因素影響，地層出砂嚴(yán)重，導(dǎo)致上、下巖體應(yīng)力平衡被打破，形成地層垮塌，套管附近圍壓加大，導(dǎo)致其變形損壞，套損位置多位于生產(chǎn)井段。

2.4完井因素影響

完井因素影響主要有三方面，一是固井質(zhì)量影響。受水體能量大、漏失嚴(yán)重以及其它復(fù)雜事故影響，L區(qū)塊油井存在固井質(zhì)量差問題，地層壓力容易對套管形成擠壓，造成套管破裂;二是井軌跡影響，受鉆具組合、鉆井參數(shù)等不合理影響，水平井或大斜度井軌跡呈現(xiàn)多段連續(xù)增斜或降斜，所下套管承受載荷大，易發(fā)生套變;三是套管材質(zhì)影響，L區(qū)塊2015年以前多采用鋼級N80、J55套管完井，機械性能能，抗壓擠強度低，易發(fā)生套損。

3.綜合治理對策研究

3.1提高套管鋼級，延長生命周期

L區(qū)塊所采用J55和N80型號套管，機械性能差，注汽過程中易變形損壞，導(dǎo)致注汽過程中變形嚴(yán)重，2016年以來，所有新井稠油熱采井段采用鋼級BG130TT套管完井，配套使用熱力補償器和地錨，先期提拉預(yù)應(yīng)力等措施，可以提高套管壽命，延緩套變的發(fā)生。另外，對于表層水體以及主力開發(fā)目的層上、下50m內(nèi)，采用TP120TH外加厚粘砂套管完井，為降低套損和水竄風(fēng)險。

3.2優(yōu)選防砂措施，減緩套損加劇程度

對于因出砂導(dǎo)致套管損壞油井，按照“防治結(jié)合”的治理思路，根據(jù)出砂類型，包括出砂位置、出砂粒徑、出砂程度等，制定合理的防砂、治砂措施。如水平井出砂，采用礫石充填完井，在防砂油層部位的篩管外面空間內(nèi)，填充并壓實粒度合適的高質(zhì)量礫石，形成礫石阻擋油層砂，具有防砂半徑大、防砂周期長優(yōu)點。以水平井L153為例，常規(guī)篩管完井，因套損關(guān)井，后實施側(cè)鉆，采用砂石填充完井，目前注汽吞吐8輪，平均單輪次連續(xù)生產(chǎn)280天，周期產(chǎn)油量1600噸，生產(chǎn)效果遠(yuǎn)好于原井眼。

3.3優(yōu)選套損識別技術(shù)，加強潛力井治理

現(xiàn)場常用的套損識別技術(shù)為鉛模打印法，作業(yè)工序復(fù)雜，不易操作，國內(nèi)比較先進的是用40獨立臂井徑成像測井儀，能完成套管多種測試，如變形錯斷、彎曲與腐蝕等，準(zhǔn)確率高，適用性強。在落實套損位置和類型基礎(chǔ)上，通過精細(xì)地特征研究及開發(fā)效果評價，優(yōu)選潛力井進行復(fù)產(chǎn)措施，主要有三方面，一是對于套管輕微變形，采取套管整形措施，恢復(fù)套管形狀;二是對于套管破損，利用套管補貼、大修擠灰封堵漏點;三是對于嚴(yán)重套壞、錯斷，采用大修內(nèi)襯和側(cè)鉆技術(shù)等。

4.實施效果

在上述研究成果指導(dǎo)下，2019年以來，L區(qū)塊共對12口套損井進行治理，包括大修套管補貼5井次，防砂優(yōu)化4井次，側(cè)鉆3井次，平均日增油60噸，階段累增油1.8萬噸。同時對3口新井完井方式進行優(yōu)化，包括鉆井軌跡、固井質(zhì)量、套管鋼級、防砂措施等，平均單井日產(chǎn)油10噸，階段累產(chǎn)油1.2萬噸。

5.結(jié)論

（1）受儲層物性、開發(fā)方式以及套管質(zhì)量等因素影響，L區(qū)塊油井套損嚴(yán)重，開井率低，影響正常生產(chǎn)。

（2）在對套損原因分析基礎(chǔ)上，開展治理對策優(yōu)化研究，包括優(yōu)化套管鋼級、優(yōu)選防砂措施、優(yōu)選潛力井治理方向等，取得較好效果。

（3）本文在套損井治理方面取得成果和認(rèn)識，可為其它油藏提供借鑒經(jīng)驗。

參考文獻：

[1] 蔡云.油井出砂機理分析及防砂措施研究[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量.2020（01）..

[2]任懷強.勝坨油田套管損壞規(guī)律及控制因素研究[J].石油礦場機械. 2006（S1）.

[3] 詹逸倫.大慶油田套損井治理技術(shù)研究[J].化學(xué)工程與裝備.2018（09）.

作者簡介：李逵，男，1985年11月出生湖北，漢族，工程師，2008年畢業(yè)于長江大學(xué)，現(xiàn)于遼河油田分公司安全環(huán)保技術(shù)監(jiān)督中心從事井筒工程質(zhì)量監(jiān)督工作。