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油田注水井套损原因与治理对策
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【摘要】在油田使用过程中,一般通过注水井向油田注水,从而恢复油层的压力,促使油藏能够具有较强的驱动力,从而提高开采石油的效率。然而,在对油层进行注水施加压力的过程中,套管经常出现损坏,从而影响油田的注水工作,降低了油田石油开采的效率。本文主要针对油田注水井套损坏的原因加以分析,并且提出合理的治理对策
【关键词】油田注水井;套损原因;治理对策

  0.引言
  一般来讲,油田的注水井的套管损坏对于石油的正常开采会造成负面的影响,从当前的油田使用状况分析,我国的油田注水井套损坏的问题十分普遍,此外,由于注水井套的损坏造成注水井发生故障的现象十分普遍。套管损坏直接导致石油难以高效开采,影响石油开采效率以及开采量,此外,增加了对注水井的维修成本,不利于企业提高经济效益。对于油田的的注水井的井套损坏问题应当引起相关人员重视,积极寻找造成注水井套损坏的原因,并且采取有效措施,杜绝油田注水井井套损坏现象。
  1.注水井套损坏原因分析
  1.1岩石层压力造成
  在钻井之前,地层的应力场是相对平衡的。然而,在钻探之后,井眼位置的平衡状态下的应力被释放,从而导致岩石层的漏空现象,缺少平衡点,四周的岩石层就会重新调节应力结构从而达到平衡。则就促使钻井口的应力相对从前的应力大很多。一般来讲,如果岩石层的应力集中在井眼的位置,不断施加压力并达到一个极限值,就会导致地层变形或者断裂。注水井口就是处在这样一个应力较大的位置,因此,注水井套管受到到岩石层压力,一般会在井套加以水泥环缓解这种压力,然而,压力到达一定极限,就会对注水井套直接作用,造成注水井套的损坏。
  采油井与注水井分析图(略)
  1.2岩石层吸收水分蠕变
  一般来讲,石油开采过程中,注水井注入水过多,一部分的水会由缝隙进入到地层,随着注水井长时间使用,地层中的水分逐渐积累,岩石层在吸收水分之后,内部结构缺乏稳定性,岩石层就会发生蠕变现象。因此,岩石层内部的应力平衡状态被打破。根据库伦-摩尔公式T=C+(D-P)TGF.该公式中T就是岩石层的抗剪强度。C指代泥岩的内聚力,D指代正应力,F代表内切角,P指代空隙压力。根据库伦摩尔公式分析得出,抗剪强度下降主要是泥岩的内聚力以及内切角降低。因此,应当控制岩层吸收水分。岩层吸收水分,应力平衡打破,岩层压力靠注水管套承受,从而导致注水管套损坏[1]。
  1.3油层出砂原因造成
  油田注水井在使用的过程中,岩石层的砂岩会吸收水分之后膨胀,然而,通过水驱动油促使油浮上来,会产生强大液压,从而造成岩石层的破坏,一般来讲,油层中岩石层的的结构性损坏会导致出砂。一般来讲,油层中出砂仅仅是分布在射孔附近区域,然而,出砂量很大的时候,油层的上面会形成空洞,并且空洞会不断扩大,如果上面的地层坍塌,空洞就出现在上面地层,油层地层的重力直接靠油层承受,出砂量很大死活,会有很大一部分重量靠注水井的套管加以承受,一旦压力超过注水井套管承受的极限力的时候,套管就会出现变形或者断裂的现象。
  1.4油井地层复活
  一般来讲,在油井的石油开采的过程中,地壳下降或者地震等现象出现,此外,注水中压力过大,这样就导致地层结构性平衡被打破,从而造成岩体的应力变化,造成许多不良影响:首先,岩石层空隙之间压力增大,造成应力不平衡。其次,注水过程中,岩石层吸收水分之后产生泥化现象,导致注水的位置地层断层或者移动,地层的各层粘合性下降,从而抗剪能力减小,整个断层处在十分不稳定的状态下。最后,由于重力的原因,岩石层位移,从而对注水管的套管施加很大压力,导致注水井套管损坏[2]。
  2.治理对策
  2.1提高注水井套管的质量
  在石油开采过程中,应当提高注水井套管的质量。一般来讲,实际的开采工作中应当选择合适规格的套管。对于某些岩石层容易变化的区域,使用一般的套管难以承受岩石层变化造成的应力压力,因此,应当开发新型的套管,套管刚级标准需要为P110,此外,套管管壁的厚度需要炒股9毫米。通过提高刚级以及管壁厚度,从而提升注水井套管承受压力的能力,提高注水井套管的使用寿命。
  2.2严格固井质量
  一般来讲,固井质量直接影响对套管的保护作用,因此,应当选择优质的水泥浆,控制水泥浆调配的比例,从而保障水泥浆凝固之后,在注水井的周围形成一个水泥保护环,缓解岩石层应力对注水井套管的压力。此外应当防止注水过程中水分进入岩石层,从而造成岩石层膨胀挪动。最后,很多套管损坏的位置都是未固井的上部分,因此,在实际的钻井过程中,应当将水泥上返高度调节到地面,保障结合位置的牢固性,从而减少套管受到挤压或者腐蚀的概率。
  3.结语
  综上所述,注水井对于提高石油开采效率以及开采量具有十分重要的意义,然而,注水井套损严重影响正常的石油开采工作。注水井套损坏的原因是来自很多方面的,在分析注水井套损坏的原因过程中,应当考虑多方面的原因。井套损坏治理策略也是多种多样,应当从各个方面以及多种技术实现注水井套的保护。本文主要总结了主要的几点原因以及提出了相应的治理对策,相关技术人员应当深入研究注水井套损坏原因,提出更好更多的对策进行治理,从而促使注水井套使用寿命增加,提升石油开采效率。
  参考文献
  [1]刘廷臻.东辛中油田注水井套损原因与治理对策[J].中国石油大学胜利学院学报,2010,04:16-18.
  [2]李积永,窦全成,滕贤清,范桂兰,石勇.乌南油田注水井套损原因分析及对策探讨[J].青海石油,2006,03:67-70.

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