[00138659]油水井套损机理及防治技术研究与规模应用

一、课题来源与背景 该项目为大港油田公司计划研究项目。 截止到2007年底,大港油田自营区各类原因报废的油水井3365口,无法正常生产导致报废的油水井904口,占报废井总数的26.9%,造成近50亿元的资产损失：在册油水井中有357口井受套损影响长期停产、停注,而640口带病生产套损井也存在着随时停产停注的潜在风险,年减少产油量21.8万吨、减少注水量354万方,给油田开发井网的完善和效益开发带来严重影响,也给所处地区带来安全环保隐患。 二、技术原理及性能指标 1、技术原理 以套损高发油田为研究对象,以套损基本特征研究为切入点,建立套损力学模型,明确不同油田套损机理及主控因素,提出有针对性、可操作性的套损预防技术对策：结合大港油田套损套变类型特点,找出制约套损套变修复技术难题,开展套损套变修复关键技术及瓶颈技术深化研究,满足不同类型套损井修复治理需要：开发组合测井技术,并完善与规范组合测试工艺,实现套损套变位置、方位和套损程度的精细评价,为套损井预防与治理措施的制定提供详实、可靠的资料。 2、性能指标 （1）建立了泥岩水化、出砂、腐蚀、风化壳地层局部滑动、孔东断层滑动等不同因素引进套损的力学模型,提出了贯穿钻井、完井及注采全过程的不同类型套损预防对策,首次形成了完善的套损预防技术体系,支撑套损预防工作的实施从无到有。 （2）根据套管损坏高发油田的油藏特征,形成了中深层高压低渗透油藏、中浅层多压力系统油藏等复杂井筒条件下的固井配套技术。中浅层多压力系统套损高发区块固井优质率由实施前59%提高到68%,中深层套损高发区块固井优质率由实施前的44%提高到76%,为预防套损的发生提供了良好的井筒条件。 （3）研发了套管补贴用膨胀管配套产品及大孔道高渗透井套漏封堵技术,并配套完善了严重套变井打通道及取换套施工工艺,形成了套损井修复工艺技术系列,提升了套损井修复技术水平,套损井修复成功率由65%提升至90%。 三、技术的创造性和先进性 通过解放思想和转变观念,油水井套损机理及防治技术研究取得了一系列的创新性成果。 （1）风化壳地层套损预防技术。该技术突破了以往通过提高套管柱的抗外挤能力进行套损预防的传统手段,而是根据风化壳地层的相关地层参数,定量的计算出临界的地层破坏压力,通过降低井口的注水压力等措施降低由于风化壳地层的破坏引起套管损坏的发生。 （2）出砂油藏套损预防技术。通过出砂油藏套损机理的研究,提出了以增加套管钢级壁厚、高孔密低相位角射孔及先期防砂完井为主的综合性预防措施,见到了较好的应用效果。 （3）自锁式逆向滚珠液压增力整形技术。该技术特点是无套管锚定器,利用自身管柱重量对工具进行自锁,通过逆向变径膨胀滚压方式在液压增力作用下,使套变井段逐步滚压扩径整形回圆,达到套管修复目的,避免了常规锚定式液压整型器中锚定器对套管的损伤。 四、技术成熟程度、适用范围和安全性 套损预防和治理技术已经在大港油田应用了多年,目前形成了成熟的配套技术,适用于套损井的预防和治理,该项技术不仅能够延长油水井的寿命周期,同时还能提升油水井的安全环保能力。 五、应用情况及存在的问题 在套损预防技术应用方面,截止到2016年底共在1134口新井中实施了套损预防措施,与本油田相同生产周期的新井对比平均套损率降低10.1个百分点：在套损井修复利用方面,近三年共实施修复工作量269口,年修复工作量达到90口井,已累计增油7.2万吨,累计增注322万方。 六、历年获奖情况 1、2010.4,大港油田油水井套损套变机理及综合治理技术研究,获大港油田科技创新二等奖： 2、2013.4,油水井套损套变规律与修复研究,获大港油田科技创新二等奖： 3、2014.4,油水井套损套变预防与修复配套技术研究与实施,获大港油田科技创新二等奖。 七、成果简介 以降低油田套损率为目标,采取“防”、“检”、“修”相结合的研究思路,经过持续研究与实践应用,达到了控制套损井增量、减少套损井存量的目标。 1、揭示了油水井受地质、工程和开发因素综合作用导致的套管损坏机理,明确了套损主控因素,支撑了套损预防技术对策的研究与实践。 2、建立了泥岩水化、出砂、风化壳地层局部滑动等不同因素引起套损的力学模型,提出了贯穿钻井、完井及注采全过程的不同类型套损预防对策,使新井套损率同期对比降低10.1个百分点。 3、形成了一种油气井固井方法,中深层套损高发油田固井优质率由实施前的44%提高到76%,为预防套损套变的发生提供了良好的井筒条件。 4、研发了套损井修复新工艺技术,提升了套损井修复技术水平,套损井修复成功率由65%提升至90%。