大修新技术-井下管柱工况诊断.ppt

主要内容 一、套管损坏机理及类型 二、套管损诊断方法 三、防砂与治砂 四、防腊与清腊 五、找水与堵水 六、固井质量检测 套管损坏的不可避免性—国内 套管的损坏是不可避免的现象，生产时间越长，套管损坏越严重，也越普遍。我国各主要油田的投产时间已达30年以上，套损现象十分突出。 套管损坏的不可避免性—国内 港西油田油水井套损比例高达40﹪以上 长庆樊家川区块投入开发13年后，油水井套损比例达34﹪ 吉林扶余套管变形井至1988年高达1347口，占总井数的39.4﹪ 大庆油田套损井数仍逐年增加，1997年套管损坏576口井，2001年套损井超过700口，整个油田已累计损坏超过8000口井。 套管损坏的不可避免性—国外 套损是国内外遇到的共同问题。随着油气生产过程的进行，各国套损日趋严重 ■美国威明顿油田，从1926年到1986年的开发期间，由于大量采出地下液体，引起该地区较大的构造运动，油田中心地区地面下沉达9m，水平位移最多达3m，造成油水井成片错断，损失严重 ■罗马尼亚的坦勒斯油田开发22年后，已有20﹪的套管损坏 ■俄罗斯的班长达勒威油田有30﹪的油水井因套管损坏而停产 ■苏联的班长达勒威油田有30%的井因套管损坏而停产 套管损坏的机理 地质因素： ■泥岩吸水蠕变 ■油层出砂 ■岩层滑动 ■断层活动 ■地震活动 套管损坏的机理 工程因素： ■套管材质 ■固井质量 ■射孔质量 ■井位部署 ■高压注水 ■压裂施工 套管损坏的机理 环境因素： ●油田化学（厌氧菌腐蚀，CO2腐蚀，电化学腐蚀，溶解氧腐蚀，H2S腐蚀 ●地热（热应力、套管伸缩） 套管损坏类型—变形 主要有五种变形形态: ●即椭圆变形 ●径向凹陷变形 ●缩径变形 ●扩径变形 ●弯曲变形 套管损坏类型—套管破裂 套管破裂：一是纵向破裂，二是四周破裂，即横向破裂，还有一种是斜裂纹。套管破裂主要是由于注采压差及作业施工压力过高而造成的。此外当套管钢材有划痕、裂缝缺陷或氢脆也可能造成脆性破裂。 套管损坏的类型—挫断 套管挫断分为非坍塌型和坍塌型两种。 非坍塌型套管挫断主要是注入水形成的浸水域的作用造成的，根据上下断口轴线间横向位移的大小分为Φ65mm以上大通径形错断、Φ65mm以下小通径形错断和断口通径基本无变化的上、下位移型。 坍塌型套管挫断是由于地层滑移、地壳升降等因素造成的套管挫断。 套管损坏的类型—穿孔 腐蚀造成套管大面积穿孔或内外壁出现麻凹是油田常见的一种套管损坏形式。其原因是井内介质具有腐蚀性。 套管损坏的类型—穿孔 ▲ 注水井套管的年平均腐蚀速度：0.5 ～ 0.6mm ▲ 污水对管柱的年平均腐蚀速度：1～7mm（胜利） ▲ 应力作用下的年平均腐蚀速度：14mm（胜利） ▲ 有害物质对管柱的年平均腐蚀速度：11mm（中源） ▲ 纯水中管柱的年平均腐蚀速度：1～7mm ▲被氧饱和后的水中，年平均腐蚀速度：0.45mm ▲水中含盐量较高时，年平均腐蚀速度：3 ～ 5mm 腐蚀的实例 ■胜利油田现有管线：20000km，年更换400km,更换率2.5%，年损失7000万元 ■大庆油田现有管线：40000km，平均寿命9年，年更换率12.9%。油管50000km，平均寿命3年 ■中国石油股份有限公司管现有管线：70445km，已腐蚀管线占20.58% ■美国：管道损坏总数中，腐蚀引起的失效占46% ■挪威艾柯基斯油田阿尔法平台：高温立管2个月后被二氧化碳腐蚀坏，导致严重爆炸事故 ■长庆油田：二氧化碳平均含量3.02% ■南海13-1气井：二氧化碳含量22% 套管损坏的类型—密封失效 套管密封性破坏主要表现在套管连接处，导致套管外返油、气、水。这主要是拉伸造成脱扣或套管丝扣质量等原因造成的。 套管防护与修复 对套管的修复首先需要准确地确定故障类型，并对故障定位，进而通过粘结衬套、涂胶洁剂、爆炸焊接等方法进行修补。 套管损坏防护是一门重要的学科，但是也要通过各种方法来对套管进行损坏检测，找到损坏点和损坏类型，争取及早发现套管所出现的问题并予以解决，以保证正常生产。这也正是套管检测的作用所在。 套管诊断 套管的诊断—印模法 印模法检测是利用专用管柱或钢丝绳下接印模类打印工具，对套管损坏程度、几何形状等进行打印，然后对打印出的印痕进行描绘、分析、判断，最后提出套损点的几何形状、尺寸、深度位置。印模法检测可用来判断套管变形、错断、破裂 等套损程度和深度位置。 印模法检测不受