江苏油田套损机理与对策分析

论文摘要

江苏油田自二十世纪七十年代初投入开发以来,截止到2005年底,累计油水井套变井为189口,严重制约了油田的发展。针对江苏油田套管状况逐渐变差,套损井数量呈上升趋势的现状,通过对油田岩石力学特性进行测试,分析了含水量对岩石特性的影响,并对泥岩膨胀、泥岩蠕变特性进行研究,确定了岩石弹性模量、泊松比、内摩擦角等与含水量的关系。从地应力变化、水泥环性能、射孔因素、孔隙压力、地层蠕变、套管载荷变化、腐蚀、施工质量等因素分析了套管损坏机理。完善了井温同位素组合测井、方位井径测井、多臂井径成像、电磁探伤等为主的井况与套管损坏检测技术。完善了钻井、固井、射孔、应用防腐技术、优化压裂酸化设计及生产过程中的套损预防与保护技术,形成了以机械整形、可取式桥塞挤灰、取套换套工艺、小套管悬挂、套管内侧钻为主的套管损坏修复技术,分析了套损井最佳修复时期及修井策略。通过现场应用与研究,该油田部分套损井及时恢复了产能,有效遏制套损井数的增长趋势,形成了预防为主,研、防、治并举套损井治理技术体系。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第1章 前言
• 第2章 套管损坏机理分析
• 2.1 岩石特性研究
• 2.1.1 岩石力学特性测试
• 2.1.2 岩石含水量对岩石特性的影响
• 2.1.3 泥岩膨胀
• 2.1.4 泥岩蠕变特性
• 2.2 油藏数值模拟及地应力分析
• 2.3 套管损坏力学模型及实例分析
• 2.3.1 控制方程
• 2.3.2 水泥环弹性参数对套管受力的影响
• 2.3.3 射孔对套管强度的影响
• 2.3.4 孔隙压力变化对套管影响
• 2.3.5 地层蠕变对套管受力的影响
• 2.3.6 作用套管上的载荷对套管损坏的影响
• 2.4 腐蚀引起套损
• 2.4.1 N80套管材质及腐蚀介质的分析
• 2.4.2 慢应变拉伸实验（SCC）
• 2.4.3 应力腐蚀实验
• 2.4.4 腐蚀实验结论
• 2.5 施工质量达不到要求
• 2.5.1 套管设计中存在的问题
• 2.5.2 钻井井身质量的影响
• 2.5.3 定向钻井碰坏邻井套管
• 2.5.4 下套管操作上存在问题
• 2.5.5 油层套管联入确定不合理
• 2.5.6 修井措施作业施工损坏套管
• 2.6 本章小结
• 第3章 套损井综合治理
• 3.1 套损测试与诊断技术
• 3.1.1 井温同位素组合进行水井找漏
• 3.1.2 方位井径测井确定套管井径变化及套变受力方向
• 3.1.3 套管检测成像资料直观套管损坏情况
• 3.1.4 电磁探伤检测技术
• 3.1.5 应用扇区水泥胶结（SBT）检测技术
• 3.1.6 实测套管损坏情况分析
• 3.2 套管保护及套损预防技术
• 3.3 套损井修复工艺技术
• 3.3.1 套管机械整形
• 3.3.2 爆炸整形
• 3.3.3 可取式插管桥塞挤灰工艺
• 3.3.4 取套换套工艺
• 3.3.5 小套管悬挂工艺
• 3.3.6 套管内侧钻工艺
• 3.4 本章小结
• 第4章 套损井最佳修井时机和修井建议
• 4.1 套损井治理优化模型
• 4.2 套损井治理的目标函数
• 4.3 确定模型参数
• 4.4 结果分析
• 4.5 修井建议
• 第5章 结论与建议
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间的研究成果