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本文从王场油田套管损坏情况的调查统计入手,分析套损规律。同时结合王场油田实际,从理论上对钻井、开采全过程中各种地质因素,工程技术因素对套管损坏的作用机理和影响程度进行分析,确定套管损坏的主要影响因素,调研并充分借鉴国内外油田有关套管损坏方面的研究成果和套损预防、套管保护技术,提出相应的套损预防和套管保护技术对策,进行可行性论证,为形成一套系统的符合王场油田实际的套管保护技术奠定基础,为王场油田乃至整个江汉油区延长套管使用寿命,提高油田整体开发经济效益提供了一定的经验。全文共分七章:
第一章,简述了江汉盆地构造演化过程及王场油田构造概况,对王场油田套损现状进行了概述,指出王场油田套管损坏井数占全油田套管损坏井总数的41.6%,给油田开发带来了较严重的不利影响。
第二章重点介绍对岩石力学参数的室内实验测定,即利用高温高压三轴岩石强度试验装置进行岩芯试验、巴西实验确定地层抗拉强度、凯塞尔效应测量地应力、测井资料建立应力剖面。
第三章重点研究了导致套损的地质因素,导致套损的地质因素有三个:(1)背斜构造岩层相对滑移是导致套管损坏的主要因素。(2)泥岩吸水泥化将上覆岩压和构造应力作用于套管。(3)软岩蠕变对套管损坏有显著影响。并提出建议:流变岩层套管强度按非均匀外挤设计。
第四章重点研究了导致套损的工程因素。导致套损的工程因素有三个:(1)高压注水导致岩层滑移。随着注水压力的升高和注水量的加大,容易导致倾斜岩层的滑移。套管在泥岩“块体”推动力作用下,在岩层界面受到较大的剪力作用,导致套管损坏易发生在岩层界面。(2)深抽掏空导致岩层压实。油井深抽掏空将导致产油层系地层孔隙流体压力降低,从而引起岩石骨架有效应力的增加,油层压实,引起油层体积的减小,将套管损坏。(3)孔眼分布相位角是影响射孔套管抗外挤强度的最主要因素。
第五章重点介绍了套管腐蚀实验和研究。套管表面腐蚀形式主要为点蚀穿孔,造成点蚀穿孔的主要原因是腐蚀介质含有Cl-离子、S元素。建议在套管柱的环空部位及固井水泥中添加有效的缓蚀剂。
第六章针对王场油田的地质及工程实际情况,用提高管外水泥返高、采用阴极保护、化学缓蚀方法等防止套管腐蚀。
第七章本项研究的结论与建议。