稠油热采井套管保护技术探讨.pdf

稠油热采井套管保护技术探讨.pdf

ID:52386799

大小:107.11 KB

页数:1页

时间:2020-03-27

稠油热采井套管保护技术探讨.pdf_第1页
资源描述:

《稠油热采井套管保护技术探讨.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库

1、稠油热采井套管保护技术探讨王健永(辽河油田勘探局华油实业公司,辽宁盘锦124120)摘要:本文以稠油热采井套管损坏的机理为出发点,分析了稠油热采井套管损坏的原因,探讨了井套管保护的技术措施,并结合现场试验,对井套管保护技术的应用及注意事项进行了分析。关键词:稠油热采;井套管保护技术在稠油热采过程中,井套管损毁情况比较普遍。因此,分析稠油热采井套管的损坏原因,探讨井套管的保护技术对采油企业有着重要的意义。1稠油热采井套管损坏的机理分析选用井套管的钢级为N80,直径为177.8mm,壁厚为8.05ram,水泥环的厚度36mm进行分析。I.I井套管水泥环的破裂掏空时的热应力和热变

2、形地层中热应力的作用可以诱发油层因出砂而形成空洞,并使井套管局部的热应力过分集中,从而加剧井套管水泥环破裂。出砂掏空的井套管轴向应力主要为压应力,会使出砂段井套管出现弯曲变形问题。当井套管压应力的数值达到了屈服应力,井套管会出现失稳破坏的情况。1.2蒸汽窜流时井筒热膨胀和热应力对地层有高渗透带的稠油热采井,热蒸汽会沿着渗透通道不断流走而形成窜流,井筒传热主要由于热传导的问题。热蒸汽窜流既减少了加热范围,又影响了井筒应力。例如在井筒中注入14d的热蒸汽后,井筒热应力的最大值为516MP如最小值为510MPa,水泥环热应力的最大值为285MPa,最小值为271MPa,井套管最大

3、的热膨胀为3.295mm;在井筒中注入20d的热蒸汽后,井筒热应力的最大值为518MPa,最小值为511MPa,水泥环热应力的最大值为287MPa,最小值为273MPm井套管最大的热膨胀为3.276mm。由此可知,套管与水泥环热应力随着注入热蒸汽的时间增加而没有显著增大,但是套管热膨胀随着注入热蒸汽的时间增加而有显著增大,已经超过N80的热弹性屈服极限(温度300℃,屈服极限491MPa)。2稠油热采井套管损坏的原因分析2.1水泥环破裂与掏空时,井套管的热应力较大,均600MPa,超过了N80套管的热弹性屈服极限,从而使得井套管出现损坏情况。2.2井套管的周围在掏空时出现了

4、明显热膨胀变形情况,热膨胀的变形远远超过了N80材料在弹性极限时的应力变形,从而使井套管出现了损坏。3稠油热采井套管保护的技术措施3.1为了减少井套管接箍台肩的端面受力,保护接箍位置的水泥环不受破坏,采油作业人员可以采取加橡胶垫或者无接箍的井套管,以避免因受力问题使水泥环出现损坏。3.2为了避免地层出砂及掏空问题,以及水泥环出现损坏而影响井套管稳定性,采油作业人员可以采用早期防砂和后期填砂的方法,或者提高水泥的性能,以及利用无接箍套管增加水泥环的厚度等。3.3在向油井中注入热蒸汽的时候,采油作业人员可以采取组合注入和高温调剖的措施,减少热蒸汽窜流时产生的非均质热应力载荷。3

5、.4采油企业需要依据地层的热应力,将井套管设计在油层段和油层段上面200m左右的位置,套管的厚度大干17mm,套管的钢级TPl20TH,射孔的密度为16孔,m。4稠油热采井套管保护技术的应用4.1无接箍套管的技术应用。采油企业可以用大通径的无接箍套管进行完井,这样可以增大套管内径,提升固井的质量。同时,无接箍套管技术可以有效改善蒸汽驱中的提液问题,保证蒸汽驱的采注比在1.2以上,而尾管悬挂器的结构设计,即可以增大其内径,应用于侧钻井的尾管悬挂中,又可以满足碰压固井要求,增加套管强度。4.2底层填砂的技术应用。地层防砂技术原理时利用压裂车组,将耐高温的树脂砂通过携砂液带到井底

6、,在高压的作用下,混砂液可以由油层套管的炮眼挤入到地层的亏空位置,在地层亏空的前端和地层相互接触后,因为地层高渗透的漏失,携砂液会进入地层,而树脂砂将脱离出来堆积形成砂带,并延续到井筒内,在温度的作用下,树脂砂表面树脂会先软化而后固化。从而在井筒的周围形成高渗透和高强度的人工井壁,最终实现通油挡砂的目的。4.3外加厚套管的技术应用。由于井套管的损坏主要集中于射孔井段内,采油企业可以结合技术应用的效果与经济因素,在油层段采取外加后套管的技术措施。外加厚套管的程序为:引鞋一1根TPl00H套管一阻流环一1根TPl00H套管一红色扣转换套管∽100H钢级)一若干TPl20TH套管

7、一黑色扣转换套管∞120TH钢级)一热应力补偿器一若干TPl00H套管一井口。5稠油热采井套管保护技术中的注意事项5.1在原始地层的温度下,套管和地层热膨胀与热应力相对较低,热蒸汽对井套管的热应力影响比较大,很容易使井套管内壁的热应力超出其弹性极限而出现塑性变形的问题。5.2在向油井内注入热蒸汽时,f艮容易导致地层出砂,在井套管的周围掏空时,其内外壁的应力值差值较小,当套管内壁达到屈服极限时,外壁也达到了屈服极限。套管的热膨胀变形比较显著,在其超过材料弹性极限时,极易诱发稠油热采井套管出现变形损坏。因此,在稠油热采

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文

此文档下载收益归作者所有

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,天天文库负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。