油井套管损坏原因及预防措施分析

油井套管损坏原因及预防措施分析

闫栋栋

河北石油职业技术大学 河北省承德市 067060

摘要：在油田开采中，有时会发生油井套管损坏的情况。油井套管损坏会极大影响油田开采整体效率。导致油井套管损坏原因有很多：地质影响、工程进度因素、注水压力、温度因素、环境因素、人为因素、不可抗力、地层蠕动、射孔作业、构造因素等。为减少油管套管损坏、减少生产难题、增加生产效率、减少生产成本，本文分析了下油井中套管损坏的主要原因和解决方案。

关键词：油井套管；分析原因；控制预防

引言

本篇文章从油井套管损坏的主要原因着手，分析并总结减少下油井套管操作中的常见失误情况。以不断促进我国油田开发稳定高效，提高效率及经济效益。

一、油管套管损坏主要原因分析

在实际工作中，使套管损坏的原因各式各样：地质因素、注水的压力、下井因素、地层温度高、水流喷射等。针对下油井套管损坏的原因进行具体分析研究后发现，工作中套管损坏常常是由多种因素所共同导致的。套管损坏会对油田的正常生产作业造成严重的影响,对油田的经济效益有很大影响^[1]。

1.固井质量因素

固井的质量好坏往往决定了在注气之后会不会发生套管变形。在进行固井作业时，往往会因为水泥质量、钻井液、套管、井壁清洁程度没有达到指定标准。从而使套管与水泥之间没有达到理想的胶结效果，给没有加固好的套管增加了压力。水泥凝固之后，由于套管内外压力不平衡，就十分容易发生套管弯曲变形损坏的情况。

2.作业本身因素

当作业过程中操作不当时就容易使套管损坏，造成套管酸化、变形、射孔。一般发生射孔上方段损坏更严重时就是因为这次作业是泥层地层，泥层地层遇水后容易发生膨胀的情况导致地层坍塌。使得泥层地层在水力压力特别高的情况下把套管压变形。还会由于在施工作业中操作不当使得缝高过大，裂缝不断延伸到附近的地层是泥层不断吸水膨胀压力变大，从而间接的影响套管损坏情况。

3.地质的因素

一般情况下，在断层中的破碎带也叫脆质地层和泥质地层，特点十分明显：胶裂性差、容易发生变形的情况、十分容易膨胀。这种地层在实际作业中是极易发生套管损坏的。地层在蠕动时会发生很高的不对称载荷压力，使套管受到挤压造成变形。想要促使地层蠕动就要在地层倾斜角度大时才能进行。因为这时注水压力不断升高，岩石之间的倾斜角度明显变小，胶结能力减弱使岩层倾斜角度下滑。

4.注水的压力

由于注水会使下油井中的套管极易受到损坏，在把水注入到泥层中时，会使泥层产生吸水而体积膨胀、增大体积压力的情况，在有外力共同作用时容易使套管损坏破裂、挤压变形。是因为在这个过程中，缝隙的流体压力相当于岩层承受的压力时。岩层抗挤压变形能力减弱。

5.油井的自身因素

一般来说，导致套管损坏的油井因素主要是油井在设计和选用材料时就没有做好风险控制估计，使油井强度不够。这样的话，容易导致连接情况不牢固、密封情况不够好。从而使油井套管发生渗透情况。

6.开采环境因素

油井中充满了各种各样的腐蚀性气体，包括：细菌腐蚀物质、化学的腐蚀物质、溶解性物质。这些因素对油井中套管损坏有很大影响，因为腐蚀性十分大，导致油管被快速损坏。

二、预防油井中套管损坏主要措施

容易导致下油井中套管损坏的客观原因有很多：油层不平均、岩石性质、地层运动、腐蚀性、应力变化等内部因素。这些不可抗力因素一旦发生，就会对实际的施工作业造成巨大威胁。导致套管区域性损坏，给实际作业增添巨大困难。油水井套管的损坏会带来十分严重的工程问题,不仅会影响油田生产工作的正常运行,还会造成较大的经济损失^[2]。

1.对压裂工艺进行合理设计

因为在压裂作业进行时，套管承受的压力是很大的。如果不事先做好设计工作，把压力控制好、水泥没有密封、套管没有隔离保护、选择合适的保护程序的情况下就容易使油管损坏。

2.需要检查油井

在进行油管作业前，要先对套管和油井做好检查、控制好施工质量、提高监督的力度、加固油井、检查水泥质量、做好隔离保护工作等。

3.需要根据当地实际情况进行预防工作

在不同的地质及油井作业要选择不同的预防方案。是因为：当地地质不同、石料性质不一样、油层特殊性、策略不同、客观情况不定。所以需要设计不同的预防方案以免发生意外，同时降低失误率。

三、作业过程中套管损坏修复、检查方法

检查套管损坏的方式有很多种：电磁方案、机械检查、超声波检测仪等。使用这些方案对油井套管可以进行有效的检查油套管是石油油井的重要组成部分,在石油开采过程中具有很高的成本价值,所以做好油套管腐蚀与防护技术工作,对减少石油开采的成本,促进石油开采工作的顺利进行等具有重要意义^[3]。

1.使用彩色成像技术

使用彩色成像技术对作业测试有着极大的帮助，可以清晰地看出套管在油井中的情况。

2.安装井下摄像头

井下摄像头好处有很多：实时监控、观察到内部变化、科学分析、提前预测危险等。对实际的下油井工作起到很大帮助，所以十分有必要进行安装监控。

3.多臂测试技术

多臂测试是检测套管的内径，不同之处就在于是使用探针进行内部检测。用探针就可以清晰地通过电脑看出套管的实际情况。

4.机械修复套管方法

在实际工作中，一旦套管遇到小的变形，就要使用膨胀套管的机器进行处理。

5.化学修复套管方法

化学修复是油井工作实际修复的主要方式。好处在于：费用比较低廉、方便进行广泛运用、修复周期短。一般用来修复爆炸、变形、熔断的套管。使用化学修复还可以增强套管的抗压性，增加承受能力。

6.波纹管修复方案

波纹管修复方案主要作用于修复腐蚀的套管、穿孔、堵塞、射孔的情况。用补贴工具把材料放入套管内，借助粘合材料贴补可以有效复原套管的损坏之处。

四、结束语

关于下油井中的套管损坏问题一直是我国开采油田的重要研究课题。因为一旦油管损坏机器便不能正常进行工作内容。会极大影响工作进度降低工作效率。由于导致下油井中套管损坏的原因有很多，所以在实际工作中，要根据实际情况来检测套管。分析到底是因为腐蚀的原因还是地域性结构导致。或是因为套管的变形、腐蚀性因素、弯曲情况、收缩问题所造成的。以根据不同情况做好套管修复工作，降低工作中的风险。本文查阅了大量相关资料，找出了一些关于下油井中套管损坏的原因。并结合实际，总结出了一些解决方案。希望可以为祖国油田开采、减少浪费、节约资源、持续发展、修复工作贡献绵薄之力。

参考文献：

[1]郑宪龙. 复杂条件下油井套管损坏及预防探讨[J]. 化学工程与装备, 2019, 000(003):76,90.

[2]孟丽娜. 油水井套管损坏根源及治理体系探析[J]. 化工管理, 2019, 000(006):36-37.

[3]王勇. 油套管腐蚀与防护技术发展现状分析[J]. 中国设备工程, 2019(14).