套损机理.ppt

* 每口井都要下入一层或数层套管，根据下入套管的用途套管类型可分为 一、套管的类型 正常压力系统的井，通常下三层套管 异常压力系统的井至少多下一层技术套管 导管 表层套管 技术套管 生产套管 尾管 导管 表层套管 生产套管 不同的套管有同的用途： 1、导管：在钻表层井眼时将钻井液从地表引导到钻井装置平面上来。一般在坚硬的岩层中仅用10~20m，而在沼泽地则可能上百米。 2、表层套管：用来防护浅层污染，封隔浅层流砂、砾石层及浅层气。它也是井口设备（套管头、采油树）的唯一撑件，以及悬挂依次下入的各层套管。一般下入深度一般在30~150m，通常水泥浆返至地表。 二、套管的作用 3、技术套管：用来隔离坍塌地层及高压水层，防止井径扩大，减少阻卡及键槽的发生，以便继续钻井。技术套管还用来分隔不同压力层系，以便建立正常的钻井液循环。 4、生产套管（采油或采气套管）：用来将储集层中的油气从套管中采出来，并用来保护井壁，隔开各层的流体，达到油气井分层测试、分层采油、分层注水和分层改造的目的。通常水泥返至油层顶部以上200m。 5、尾管：是一种不延伸到井口的套管柱，分为钻井尾管和采油尾管柱。 三、套管柱的受力 套管柱下井后受力情况是比较复杂的，而且不同时期受力也不同。下井过程中与注水泥浆时套管所受的外载不同，酸化压裂时与正常采油时套管所受的载荷也不一样，而且不同的地层也有差别。但控制套管失稳的基本外载是轴向拉（压）力、外挤压力和内压力。 一、套管损坏的形态 二、套管损坏在平面和井身剖面分布规律 三、套管损坏和检测方法 四、套损方位的检测 第四部分 套管损坏的形态及检测方法 一、套管损坏的形态 国家规定一根完好的套管，椭圆度不得超过外径允许出差的±1%，壁厚不得超过允许的2.5%，中间弯曲不允许大于全长1/2000，两端管长1/3部分的弯曲不超过1.3mm/m。超过上述规定就认为该井套管损坏了。 套管损坏的主要类型可归为三类：变形、破裂和密封破坏。 还可分为轻微和严重两类 轻微是指局部变形； 严重是指错断、严重弯曲和油水井报废。 1、套管变形的类型 椭圆变形弯曲变形单面挤扁缩径变形 2、套管破裂损坏的类型 错断 裂开腐蚀 穿孔 密封性破坏 二、套管损坏在平面和井身剖面分布规律 经多个油田的统计分析，套管损坏与注水、出砂、盐岩层“塑性流动”、浅层水腐蚀等因素有密切的关系 1、注水开发油田套管变形发生时间 注水开发油田套管损坏多发生在油田注水开发以后，非注水开发油田发生套变井很少。如:吉林扶余油田，1960年投入试采，在10多年的开发过程中，1000多口油井没有发现套管损坏，但现在973年投注109口水井后，1974年过半百月便于工作发现了第一口套损井，到1978年发现套变230口，19889年累计达成1462口，占总井数的39.11%。 宝浪油田在注水开发的第五年开始发现套管变形，而且套变井都不得是投产2~3年的新井。 2、套管损坏速度与注水压力关系 吉林、大庆、玉门油田的生产资料，注入压力越高，套管损坏井越多。 3、套管损坏井在平面分布规律 （1）集中在断层两侧 （2）构造高点及翼部地层倾角较大的区域 如宝浪油田7口套损井4口在断层附近，2口井位于地层倾角区域 4、套损井段在井深剖面的分布规律 （1）集中在层间交界面处 （2）多在泥岩层 （3）当地下有盐层的油田套管损坏位置集中在盐层段 （4）在射孔部位附近 （5）出砂层段层 （6）未封固浅层水位置 三、套管损坏和检测方法 1、取套观察 2、通径、打铅印测量变形的形态和位置 3、微井径仪测量套管内径 4、磁测井仪测壁厚变化、裂缝和内径变化 5、井壁超声彩色成像测井仪检测套损 四、套损方位的检测 套损方位检测： 1、小直径陀螺测仪和铅模打印痕组合测套损方位 2、单照井斜仪测受力方位 3、利用井壁超声彩色成像仪测套损方位 一、泥岩吸水蠕变造成套管损坏 二、岩层滑动引起的套管损坏 三、油田开发过程中断层复活造成的套管损坏 四、盐岩对套管损坏的影响 五、油层出砂对套管损坏 六、腐蚀造成的套管损坏 七、其它因素使套管损坏 第五部分 套管损坏的机理 套损影响因素 地质因素 工程因素 射 孔 固 井 质 量 注水、试油 措 施 作 业 套 管 强 度 井 身 结 构 腐 蚀 构 造 应 力 层间滑动 蠕变 地 层塑性