套损原因 造成套管损坏的原因很多,也很复杂,归纳起来主要有地质因素、井身因素、生产因素、腐蚀等,但绝大多数套管损坏是多种因素共同作用的结果。
1、地质原因 地壳运动(包括断层、沉降)及各种开采活动造成油藏体积发生变化,使得地应力发生变化,从而在地层中形变性质有明显差异的层面产生应力集中,使地层的构造分层,并产生剪切滑移,导致邻井套管遭受非均匀外挤力而发生挠屈变形,甚至错断。
2、井身原因 主要包括套管设计强度不够,施工时丝扣密封不严,固井质量差,在钻井过程中造成套管磨损。在向井中下套管时,套管外表面难免与坚硬岩层产生剧烈摩擦,若强行下入,套管一方面遭遇重大磨损,另一方面套管柱易失稳弯曲而变形损坏。另外,套管磨损后, 内表面积增大,与腐蚀介质的接触面增大,并使套管内壁表面加工钝化层消失,内层金属直接与腐蚀介质接触,加速套管的腐蚀速度。
3、生产原因 高压注水会造成地层体积膨胀。当压力从注水井和可渗透岩石向外扩散扩张时会对油层和边界层之 间的界面产生很大的压力。如果这个力超过了界面强度,就会发生滑移,使邻井造成套损。 压裂过程中,固体充填引起的永久性体积变化也会导致地层沿层面滑动。 油层出砂会引起上覆岩体下沉和下覆岩体上冲联合作用,使油藏层段缩短,影响套管的横向支撑,使其形成挠曲。
4、化学腐蚀 套管腐蚀的原因是多方面的。由于土壤是多物质组成的复杂混合物, 颗粒间充满空气、水和各种盐类, 使土壤具有电解质的特征。土壤腐蚀基本上属电化学腐蚀, 腐蚀原因主要有以下几种:溶解氧腐蚀,二氧化碳腐蚀,硫化氢腐蚀等。
几点建议
1. 增加套管设计强度, 选择优质套管,提高其抗挤毁能力 在容易引起套损的井段如射孔段、泥岩层段、断层附近等处,应选用高强度的厚壁套管。
2.选择镀层套管,即在套管表面形成一层具有控制腐蚀作用的覆盖层,直接将套管与腐蚀介质分离
开来。
3.优化井身结构 对于易腐蚀的区块,固井时将油层套管外的水泥返高尽量设计的高一些,可延缓气体对套管的腐蚀,预防套漏,阻止外部水源侵入。
4.适当降低注水压力 注水压力不得高于地层最小水平主应力值。应定期对注水井实施洗井、防膨及解堵等作业,防止地层污染,也可以开展周期注水降压试验, 有效地控制注水压力的持续上升。
5.开展阴极保护技术可以有效预防腐蚀的发生。