热采注汽井套管保护及防卡工艺研究.ppt

《热采注汽井套管保护及防卡工艺研究.ppt》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、热采注汽井套管保护及防卡工艺研究滨南采油厂燕旗2009年3月目录ZYQD一、前言二、注汽停止后对套管的损害三、注汽过程中对套管的损害四、包护套管及防卡措施热采注汽井套管保护及防卡工艺研究一、前言稠油井蒸汽吞吐转周工艺中，采用热敏封隔器来提高注汽效果、保护油层套管，但在注完汽后起管柱时，经常遇到不同程度的管柱遇阻、遇卡现象。遇卡严重时需交大修进行处理,大修队上修后，采用大力上提能直接解卡的井很少，处理成功的方式有以下两种：①、大力上提、使管柱伸长打上吊卡，卸去井口帽，接管柱下放进行活动解卡。当遇到大力

2、上提也打不上吊卡时，活动解卡也就无从谈起。只能采用下面的方法，②、动用火焊割井口帽，使管柱落井后在打捞解卡。通过这两种处理方式可以看出，只要能使注汽管柱下放，便可成功解决大部分的遇卡管柱。大修作业队采用方法①能成功解决遇卡管柱的并不多见，基本上都采用方法②进行处理成功。但采用方法②存在弊端较多：1、注汽井井口动火存在较大的风险性；（着火事故）2、割井口过程中井口处于失控状态；（井喷失控）3、割井口后管柱落井，造成隔热管及防砂管柱墩坏。（导致拔防沙管）由此可见方法②是在不得已的情况下而采用的处理方式。

3、目录ZYQD一、前言二、注汽停止后对套管的损害三、注汽过程中对套管的损害四、包护套管及防卡措施热采注汽井套管保护及防卡工艺研究原因分析：油层经查相关资料，钢铁热膨胀系数为：温度每增加1℃，有1/10万的伸长量。经调查大量热采井的地质资料，入井隔热管的长度都在1000m以上。注汽温度大都在300℃以上。经计算得出，隔热管柱在注汽后管柱伸长为：△L=注汽温度×隔热管原长×1/10万→△L=300×1000×1/100000≈3（米）注汽管柱入井后，高温高压热蒸汽自井口向下注入井内，隔热管柱因受热伸长，带

4、动热敏封隔器下行。当所注蒸汽到达热敏封隔器时，它才受热膨胀座封。当停注降温时，隔热管受冷收缩，而此时热敏封隔器还没有释放解封，只能被强行向上拉动。在被强行上移过程中，附着在套管壁上的污垢、结焦、锈斑等等，会在热敏封隔器上部越积越多。当积累一定程度时，就会被污垢等卡死，热敏封就无法移动。此时热敏封隔器即使降温解封，由于已被污物卡死，也无法移动。这就是我们为什么起不动管柱的原因所在。所以只要能使管柱下放，使热敏封隔器上部的污垢松散，即可解卡。这就是大修队大力上提不能解卡时，而采用接管柱下放或割井口使管柱

5、落井后，能自动解卡的原因。热采注汽井套管保护及防卡工艺研究油层原因分析：解决注汽管柱遇卡问题热敏封隔器一旦被卡死，对套管产生的破坏是非常巨大的，根据卡点公式：L=e×E×F/P（其中L为管柱总长m；F为管柱的截面积cm2；P为产生的拉应力KN；e为隔热管柱要缩回的长度即3m；E为钢材的弹性系数2.1×104MPa）。推导出→P=e×E×F/L→P=3×2.1×104×35.19/1000≈2217(KN)，油层200多吨负荷作用在套管及隔热管柱上，所产生的后果相当严重，可能导致隔热管柱断脱，及套管缩

6、径、错断等。这种情况会缩短套管的使用寿命，甚至将其“终结”！在热敏封隔器被隔热管柱强行上拉时，若固井质量不好，封隔器下部套管会因巨大拉应力造成“缩径”，上部套管因挤压应力而产生“褶皱”。折合226吨。解决注汽管柱遇卡问题油层有些井并没有出现上述问题，原因在于此类井固井质量好，且套管强度高。但隔热管柱受冷收缩产生的巨大拉应力同样作用在套管上，“慢性”破坏套管外侧的固井水泥环。在经受多个注汽周期后，固井水泥环即被破坏，最后被破坏的就是套管。从而缩短了油井寿命。同时，隔热管柱受冷收缩产生的拉应力不能得到释

7、放，也遭到“慢性”损伤，导致隔热管变形、弯曲，缩短了它的使用寿命。目录ZYQD一、前言二、注汽停止后对套管的损害三、注汽过程中对套管的损害四、包护套管及防卡措施油层05101520253035MPa注汽过程中，完好的隔热管本体对热能起到隔热作用，但其接箍位置却将热能向外传递。由于注汽温度高达300℃，将环空中的水加热汽化。随着水的汽化越来越多，得不到释放，环空压力逐渐升高，（因井口闸门关闭及热敏封隔器的座封形成了密闭空间）当压力升到一定程度将对套管及隔热管起到压力破坏作用。目录ZYQD一、前言二、注

8、汽停止后对套管的损害三、注汽过程中对套管的损害四、包护套管及防卡措施注汽停止后包护套管及防卡措施油层地面连接好工具下入井内，其组合为：热敏封隔器+“常闭式”伸缩管+隔热管柱，在注汽过程中伸缩管始终是处于闭合状态。油层停止注汽后，温度降低先从井口开始自上而下，隔热管柱降温收缩，热敏封隔器解封不会与其同步，这种情况在我们QC小组活动前，会强制带动热敏封隔器上行，若井壁上有机械杂质堆积，如：套管生锈、结垢、某些物质焦化、机械杂质等发生沉淀，堆积在热敏封隔器与套管环空中；就会