裂缝性低渗透砂岩油藏套管变形防治技术研究

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1、裂缝性低渗透砂岩油藏套管变形防治技术研究本文针对新民油田套管变形特点，进行机理分析，研究适应低渗透裂缝性油藏特点的套管变形防治技术，通过现场应用，取得较好的效果，为实现新民油田的有效开发提供了技术保障。匕的信息，关键词裂缝性油藏；低渗透油藏；套管变形；防治技术TE245A1674-6708(2011)43-0064-02新民油田属裂缝性低渗透砂岩油藏，进入注水开发中后期油水井套管变形口益严重。为了提高油田采出程度，防止区域规模套变，有必要对新民油田的套变机理有一个充分的认识，并对套损井的防治技术作以深入研究。1新民汕田套管变形特点新民油田为特

2、低渗透油田，开发主要H的层为扶余油层，储层发育天然裂缝，对注水开发起主导作用的裂缝方向基本近东丙向。新民油田套管损坏的主要形态为椭圆、错断、弯曲和套管漏。统计表明，套管变形井在平面和纵向有明显特点。平面上，受裂缝方向和分布控制，套管损坏井主要分布在断层附近或与断层垂直的方向上。纵向上，套管损坏点主要集中在层间交界处（b/a界线）。其两层交界面为泥岩破碎带。套变井变点在b/a界线上下50m范围内的占变点总数的80%；套返井漏点多发生在第三系以上地层段（200m以上地层段）。2套管变形机理新民油田套管变形的研究表明，套管变形与低渗透油田开发特点（

3、注水开发、压裂投产）有关，套管腐蚀损坏与浅层水物理化学性质、增产措施（酸化）有关。2.1泥岩吸水蠕变造成套管损坏油水井新井投产投注后的一段时间内，地应力处于平衡状态，巾于套管的抗外挤强度远大于最大主应力，所以套管不会发生变形；油田注水开发后，在裂缝的作用下注入水进入泥岩时，泥岩吸水软化，其成岩的胶结力逐步消失，使不等三维地应力逐步趋于相等，并成为潜在的应力释放带。这时泥岩幵始蠕变，随着注入水作用时间的延长，蠕变速度加快，使井眼周围的地应力重新分布，这样就必然在井壁形成应力集中，作用于套管上。对于非射孔段，套管受椭圆形应力作用无法释放，迫使非均

4、匀水平应力挤压套管，当最大周向应力大于套管抗外挤强度时，套管发生椭圆变形。泥岩蠕变产生的应力作用使套管发生变形是新民油田套管损坏的主要原因之一，套变井中58.1%属于椭圆变形。2.2岩层滑动引起套管损坏注水开发油田，当注入压力达到一定值后，注入水通过裂缝窜到泥岩层，使之吸水，降低了岩石的内聚力和内摩擦角，此时地层在重力作用下，有沿地层倾角下滑的趋势，当地层倾角大于地层滑移临界倾角时，地层产生滑移。如果当滑动地层中所含坚硬岩石的抗压强度大于套管的抗外挤强度时，套管被剪切；如果其值小于套管抗外挤强度时，套管将会弯曲。新民油田套变井中，27.9%属

5、于套管错断，14%门属于套管弯曲，可见地层滑移是新民油田套管损坏的另一主要原因。2.3腐蚀造成套管损坏井下套管腐蚀存4种类型：电化学腐蚀、化学腐蚀、细菌腐蚀、氢脆。最常见的腐蚀是电化学腐蚀，其次是化学腐蚀。电化学腐蚀主要是浅层水造成套管外表面腐蚀，现场最常见的是溶解氧、C02和112S造成的。反应式：H20H++0H-Fe2++2(0H-)=Fe(OH)24Fe(OH)2+02+2H20=4Fe(OH)3这种反应长期下去，套管被腐蚀穿孔，或出现严重麻点现象，使套管强度降低，造成浅层套管漏。新民油田已治理套返井中，均为浅层套管漏。3防止套管变形

6、技术通过对套管变形机理的分析研宄成果，新民油田主要采取防止注入水窜入泥岩隔层、注水井早期注防膨胀剂、采用高强度壁厚套管、防止套管腐蚀等四项有针对性措施，防止套管变形，通过应用取得较好效果。3.1防止注入水窜入泥岩隔层3.1.1提高固井质量，保证层间互不相窜针对防窜采取了以下技术措施：针对不同区块的地层特点和地层压力，分别采用双凝双密度水泥浆固井；油层段以上每20m配置一个扶正器；油层段每10m配置一个扶正器，保证套管居中；应用复合外加剂调整水泥浆性能，控制水泥浆上返速度和上返高度。固井水泥上返高度在油层顶界150m;向井内挤注作业时，井底压力

7、不得超过地层破裂压力。3.1.2注入压力限制在地层破裂压力以下注入压力应以满足注水量、防止套管变形为合理注入压力，如果两者发生矛盾，则应考虑改善注入水质和降压增注。3.1.3压裂改造油层时，控制裂缝规模，防止裂缝窜入泥岩隔层根据同位素测试和井温曲线解释新民地区压裂施工排量控制在2m3/min〜2.5m3/min之间；施工压力与油层地应力差值为3MPa〜5MPa，泥岩隔层对人工裂缝能有效遮挡。对于目的层上部隔层遮挡能力差的油层压裂时，采用空心玻璃珠作为漂浮支撑剂，控制裂缝高度的垂向延仲。井温测试表明采用控高压裂技术施工，有效控制了裂缝纵向延伸。

8、3.2注水井早期注防膨胀剂受地质因素和工程因素影响，裂缝型注水开发油田，注入水将不同程度地侵入泥岩。为避免注入水进入泥岩引起套管变形，针对新民地区储集层泥岩含量较高