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[摘 要]A区东块是某油田套损严重区块之一,随着油田开发,套损井数不断增多,严重破坏了油田的注采平衡关系,制约着油田注采结构的进一步调整,介绍了A区东块套损分布规律,分析了套损类型及原因,并提出了该块在预防和治理套损井方面的主要对策及措施,为今后套损预防及治理提供借鉴。
[关键词]套损类型 套损成因 A区东块 治理
中图分类号:TM912 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)16-0095-01
截止到目前A区东块共有油水井431口,其中采油井243口,注入井188口,共发现套损井155口,套损井占总井数的35.96%。其中采出井套损75口,注入井套损80口,拔不动待大修井4口。套损井占总井数的57.08%。聚驱2010年投产,共有油水井219口,发现套损井34口,拔不动待大修1口,套损井占总井数的15.53%。
一、A区东块套管损坏分布规律
(1)从开发时间上分析。A区东块在开发过程中,随着开采时间的延长,套损井逐年上升。目前A区东块共发现套损井155口,占总井数的35.96%。套损井集中发现在两个阶段分别为1996年-2002年期间和2013-2015年期间,平均套损率分别为1.39%和1.91%,2016年套损加剧趋势得到控制,套损率为0.12%。
(2)从平面上分析。A区套损井从平面上看主要集中在186#、187#断层左右两侧,占套损总数的67.74%。
(3)从纵向上分析。A区东块套损井从纵向上看套损层位分布在B1Ⅰ、B1Ⅱ、B1Ⅲ、B20、B2Ⅰ、B2Ⅱ、B2Ⅲ、B3Ⅰ、B3Ⅱ、高Ⅰ。其中主要的套损层位是B1Ⅱ、B2Ⅰ、B2Ⅱ,共有104个层段,占套损层段的67.10%。从套损层位岩性统计表明,套损层段在油页岩及泥岩部位的有126个层段,占81.29%,套损层段在砂岩的有29个层段,占18.71%。
二、A区东部套管损坏类型及原因分析
套管损坏类型多种多样,从套管损坏的形式来分,一般分为3类:变形损坏、错断损坏、腐蚀裂缝损坏等。
2.1 A区东块套管损坏类型
A区东块套管损坏类型主要是两种分别是变形损坏和错断损坏。由A区东块套损基础情况统计表可以看出套损类型以变形和错断为主,其中变形96口井,占套损总数的61.94%,错断55口井,占套损总数的35.48%
2.2 A区东块套管损坏成因
套管损坏的原因主要有5类:其中1类是泥岩吸水蠕变,产生地应力作用于套管造成套管破坏;2类是断层滑移引起套管损坏;3类是油层压实引起套管损坏;4类是岩盐对套管造成的损坏;5类其它因素(主要包括套管质量对套管损坏的影响,天然地震引起的套变,人工压裂引起的套变,出砂引起的套变等等)
(1)油页岩层浸水后形成大面积浸水域,诱发成片套损。A区东块油页岩套损38口井,占套损总井数的24.52%。B1二底部标准层为全区稳定分布的油页岩,页理发育,进水阻力低,进水后很快形成浸水域。如果出现套损,则迅速连片,是套损最严重的层段,也是地层泥页岩部位套损分析的重点。如注水井N648井2002年调整时套管完好,2004年10月发现N2标准层错断。对935.0-940.57m进行加固,之后继续注水。?2007年6月同位素找漏调查显示在930-935m即B1二段吸水异常,说明该段加固管失效,N2段进水。该井在N2段错断后,将水注入到N2的泥岩层引起井区套变,出现成片套损。
(2)断层两侧存在压力差导致滑移。在油田未开发前,在没有地震和地壳运动情况下,地应力是平衡的,断层处于平衡状态。油田开发后,尤其是注水开发过程中,断层两侧压力发生变化,使断层两侧的压差增大,在断层两侧形成较大的压力差,导致地应力相对集中,为岩层失稳滑移创造了条件。当地层沿软弱面滑动,对套管产生横向剪切作用,同时伴随着套管局部挤压、弯曲与轻微的扭转变形,套管发生缩径、错断或弯曲变形。引起岩体力学性质和地应力改变,使原有平衡的断层被复活滑动引起套管损坏。A区东块套损井在断层两边的共有57口井,大多数遭遇断层,占套损总井数的36.77%,其中套损层位与断点层位符合的有29口井,占套损总井数的18.71%。断层滑移对套损井影响较大。由总压差等值图可以看出F1#与F2#断层两侧压力相对较高,中间区域压力较低,导致高低压交错,容易形成套损。例:N636井2011年4月套损,该井钻遇F2#断层,断点727m,层位是N2S,与该井套损层位符合,F2#断层西侧总压差-3.58MPa,断层东侧总压差-2.10MPa,相差1.48 MPa,分析该井是断层滑动导致套损。
(3)油层部位注采关系不完善。A区东块油层部位套损80口,占套损总井数的49.68%。分析油层套损的原因主要是有注无采、注大于采、厚注薄采,形成异常高压层,平面上地层压力变化大,高压低压交错,压力分布不均衡所致。
三、治理及建议
首先对套管损坏的问题要引起足够的重视,应采取预防为主、防治结合的对策。
3.1 油页岩进水形成水侵域导致成片套损预防
(1)加强钻井的全程动态管理,提高新井固井质量。
(2)N2段成片套损井区,新井完井时使用水泥面控制工具,严格控制固井水泥返高。发现注水异常后要及时核实,确定为异常井后要及时关井。对新发现的B1二底套损井区,要及时查找进水源头。
(3)注水井N2段套损后,要及时修复并下调允许压力。
3.2 断层滑动导致套损预防
(1)加密核实断层两侧压力资料,高压井区及时做好控水工作防止套变。
(2)认真执行油田开发布井原则,避免断层附近布注水井。
3.3 油层部位因注采关系不完善導致套损预防
(1)针对集中报废井井区,做好更新侧斜工作,保证合理的注采压差;针对长关井井区,及时做好注水井方案调整工作,确保合理的注采比
(2)针对高压井区,做好采油井的参数调整及注水井方案控水工作
四、结论
(1)A东套损层位主要集中在B1Ⅱ、B2Ⅰ、B2Ⅱ。A东套损井从平面上看主要集中在断层左右两侧。
(2)A东套损原因主要有三类 ,分别为油页岩进水、断层滑动、油层部位注采关系不完善。
(3) 对套管损坏的问题,要引起足够的重视,应采取预防为主、防治结合的对策
参考文献
[1] 王仲茂,卢万恒,胡江明.油田油水井套管损坏的机理及防治[M].北京石油工业出版社,1997.
[2] 王启民,冀宝发,隋军,等.大庆油田三次采油技术的实践与认识[J].大庆石油地质与开发,2001,20(2):1-3.
[3] 顾永强,解保双,魏志高,等.孤东油田聚合物驱工业化应用的主要做法及效果[J].油气地质与采收率,2006,13(6):89-90.
[4] 刘振宇.油藏工程基础知识手册[M].北京:石油工业出版社,2002:120-126.
[5] 孔维军.抽油机井高压蒸汽热洗清蜡效果试验研究[J].采油工程杂志,2013.100-110.
[6] 陈家琅.水力学[M].石油工业出版社,1980:100-130.
[关键词]套损类型 套损成因 A区东块 治理
中图分类号:TM912 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)16-0095-01
截止到目前A区东块共有油水井431口,其中采油井243口,注入井188口,共发现套损井155口,套损井占总井数的35.96%。其中采出井套损75口,注入井套损80口,拔不动待大修井4口。套损井占总井数的57.08%。聚驱2010年投产,共有油水井219口,发现套损井34口,拔不动待大修1口,套损井占总井数的15.53%。
一、A区东块套管损坏分布规律
(1)从开发时间上分析。A区东块在开发过程中,随着开采时间的延长,套损井逐年上升。目前A区东块共发现套损井155口,占总井数的35.96%。套损井集中发现在两个阶段分别为1996年-2002年期间和2013-2015年期间,平均套损率分别为1.39%和1.91%,2016年套损加剧趋势得到控制,套损率为0.12%。
(2)从平面上分析。A区套损井从平面上看主要集中在186#、187#断层左右两侧,占套损总数的67.74%。
(3)从纵向上分析。A区东块套损井从纵向上看套损层位分布在B1Ⅰ、B1Ⅱ、B1Ⅲ、B20、B2Ⅰ、B2Ⅱ、B2Ⅲ、B3Ⅰ、B3Ⅱ、高Ⅰ。其中主要的套损层位是B1Ⅱ、B2Ⅰ、B2Ⅱ,共有104个层段,占套损层段的67.10%。从套损层位岩性统计表明,套损层段在油页岩及泥岩部位的有126个层段,占81.29%,套损层段在砂岩的有29个层段,占18.71%。
二、A区东部套管损坏类型及原因分析
套管损坏类型多种多样,从套管损坏的形式来分,一般分为3类:变形损坏、错断损坏、腐蚀裂缝损坏等。
2.1 A区东块套管损坏类型
A区东块套管损坏类型主要是两种分别是变形损坏和错断损坏。由A区东块套损基础情况统计表可以看出套损类型以变形和错断为主,其中变形96口井,占套损总数的61.94%,错断55口井,占套损总数的35.48%
2.2 A区东块套管损坏成因
套管损坏的原因主要有5类:其中1类是泥岩吸水蠕变,产生地应力作用于套管造成套管破坏;2类是断层滑移引起套管损坏;3类是油层压实引起套管损坏;4类是岩盐对套管造成的损坏;5类其它因素(主要包括套管质量对套管损坏的影响,天然地震引起的套变,人工压裂引起的套变,出砂引起的套变等等)
(1)油页岩层浸水后形成大面积浸水域,诱发成片套损。A区东块油页岩套损38口井,占套损总井数的24.52%。B1二底部标准层为全区稳定分布的油页岩,页理发育,进水阻力低,进水后很快形成浸水域。如果出现套损,则迅速连片,是套损最严重的层段,也是地层泥页岩部位套损分析的重点。如注水井N648井2002年调整时套管完好,2004年10月发现N2标准层错断。对935.0-940.57m进行加固,之后继续注水。?2007年6月同位素找漏调查显示在930-935m即B1二段吸水异常,说明该段加固管失效,N2段进水。该井在N2段错断后,将水注入到N2的泥岩层引起井区套变,出现成片套损。
(2)断层两侧存在压力差导致滑移。在油田未开发前,在没有地震和地壳运动情况下,地应力是平衡的,断层处于平衡状态。油田开发后,尤其是注水开发过程中,断层两侧压力发生变化,使断层两侧的压差增大,在断层两侧形成较大的压力差,导致地应力相对集中,为岩层失稳滑移创造了条件。当地层沿软弱面滑动,对套管产生横向剪切作用,同时伴随着套管局部挤压、弯曲与轻微的扭转变形,套管发生缩径、错断或弯曲变形。引起岩体力学性质和地应力改变,使原有平衡的断层被复活滑动引起套管损坏。A区东块套损井在断层两边的共有57口井,大多数遭遇断层,占套损总井数的36.77%,其中套损层位与断点层位符合的有29口井,占套损总井数的18.71%。断层滑移对套损井影响较大。由总压差等值图可以看出F1#与F2#断层两侧压力相对较高,中间区域压力较低,导致高低压交错,容易形成套损。例:N636井2011年4月套损,该井钻遇F2#断层,断点727m,层位是N2S,与该井套损层位符合,F2#断层西侧总压差-3.58MPa,断层东侧总压差-2.10MPa,相差1.48 MPa,分析该井是断层滑动导致套损。
(3)油层部位注采关系不完善。A区东块油层部位套损80口,占套损总井数的49.68%。分析油层套损的原因主要是有注无采、注大于采、厚注薄采,形成异常高压层,平面上地层压力变化大,高压低压交错,压力分布不均衡所致。
三、治理及建议
首先对套管损坏的问题要引起足够的重视,应采取预防为主、防治结合的对策。
3.1 油页岩进水形成水侵域导致成片套损预防
(1)加强钻井的全程动态管理,提高新井固井质量。
(2)N2段成片套损井区,新井完井时使用水泥面控制工具,严格控制固井水泥返高。发现注水异常后要及时核实,确定为异常井后要及时关井。对新发现的B1二底套损井区,要及时查找进水源头。
(3)注水井N2段套损后,要及时修复并下调允许压力。
3.2 断层滑动导致套损预防
(1)加密核实断层两侧压力资料,高压井区及时做好控水工作防止套变。
(2)认真执行油田开发布井原则,避免断层附近布注水井。
3.3 油层部位因注采关系不完善導致套损预防
(1)针对集中报废井井区,做好更新侧斜工作,保证合理的注采压差;针对长关井井区,及时做好注水井方案调整工作,确保合理的注采比
(2)针对高压井区,做好采油井的参数调整及注水井方案控水工作
四、结论
(1)A东套损层位主要集中在B1Ⅱ、B2Ⅰ、B2Ⅱ。A东套损井从平面上看主要集中在断层左右两侧。
(2)A东套损原因主要有三类 ,分别为油页岩进水、断层滑动、油层部位注采关系不完善。
(3) 对套管损坏的问题,要引起足够的重视,应采取预防为主、防治结合的对策
参考文献
[1] 王仲茂,卢万恒,胡江明.油田油水井套管损坏的机理及防治[M].北京石油工业出版社,1997.
[2] 王启民,冀宝发,隋军,等.大庆油田三次采油技术的实践与认识[J].大庆石油地质与开发,2001,20(2):1-3.
[3] 顾永强,解保双,魏志高,等.孤东油田聚合物驱工业化应用的主要做法及效果[J].油气地质与采收率,2006,13(6):89-90.
[4] 刘振宇.油藏工程基础知识手册[M].北京:石油工业出版社,2002:120-126.
[5] 孔维军.抽油机井高压蒸汽热洗清蜡效果试验研究[J].采油工程杂志,2013.100-110.
[6] 陈家琅.水力学[M].石油工业出版社,1980:100-130.