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[摘 要]针对通61断块多年来注水井套漏的问题，进行了系统的原因分析，在目前多种工艺技术手段的应用中，加大了预防的力度，提高了注水有效率。
[关键词]注水井 套漏 形成原因 治理对策
中图分类号：TU167 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）19-0125-01
一、通61断块概况
1、油藏地质特征：通61断块构造上位于东营凹陷南斜坡通王断裂带上，为一由南东向北西倾没的低幅度鼻状构造。动用含油面积3.7Km2，地质储量1951万吨，标定采收率48.0%，属于常温、常压整装断块油藏。
2、开发现状：通61断块于1974年10月投入开发，目前油井总井84口，开井63口，日产液7625吨/天，日产油159吨/天，综合含水97.9%，平均动液面626米。注水井总井40口，开井32口，日注水平5810方/天，注采比0.76，采出程度51.3%，采油速度0.32%。
二、目前注水开发存在的问题
1、问题调查：通61断块自1974年投入开发以来，共投注、转注65口，截止到目前开注井仅32口，其中，因地质原因报废7口，工程报废23口，暂关3口。而工程报废23口中，由于落物无法打捞仅6口，其余17口均是由于套管问题造成报废。目前开井32口中，存在套管问题的有19口。因此套管问题占总数的55.3%，严重降低了油层及井筒的利用率。
2、造成影响：统计2000年以来，通61断块平均每年因套漏造成停注或待报废2-3口，通过治理维持注水3-4口。一是注水没有到达目的层，甚至返于地表，造成环境污染；二是措施治理产生大量的作业费用；三是部分油藏得不到有效注水，经统计损失水驱储量335万吨。
三、套管损坏的原因分析
1、断层的影响：套管损坏与断层复活有关，断层是地层中地应力剧烈不平衡引起的[1]。一方面注水使孔隙压力增加并改变了原始地应力，引起地应力不平衡或区块间孔隙压差增大[2]；另一方面当注入水进入不封闭断层接触面时，两层接触的抗剪应力大为降低，当这两种力共同作用或其中一种力作用达到一定程度，断层就开始滑动，断层的复活将引起套管的损坏[3]。通61断块运用新的叠前偏移地震资料、井震结合等方法发现三条低序级断层。因此，部分水井尤其是断层附近的水井套管严重损坏与断层有直接关系。
2、泥岩蠕变及吸水膨胀：泥岩在套管损坏中也起着举足轻重的作用。泥岩引起套管损坏的主要机理为[2]：当注入水进入泥页岩时，泥岩吸水软化，其成岩的胶结力逐步消失，变为塑性，蠕变速度加大，在井眼周围产生非均应力分布，从而挤压套管，使套管发生椭圆变形。通61断块共有85个含油小层，油、泥层间互，因此注水时泥岩吸水性较大，使套管损坏的可能性増大。
3、腐蚀：不达标的注入水对套管各部位产生不同程度的腐蚀，一方面使套管壁厚变薄、强度降低，在地应力的作用下发生变形或错断；另一方面发生套管穿孔漏失。通61断块矿化度为20181-27064mg/l，同时在细菌、CO2、H2S等腐蚀物质的共同作用下，套管腐蚀造成套漏或错断。
4、油管漏失：在正常注水时，发生油管漏失而没有及时作业整改，在油管漏实处形成高压水射流，对套管的固定部位进行长期冲刷，造成套管损伤穿孔。经调查，在常压15兆帕、日注水量200方，只需60-90天，或在高压30兆帕、日注水量30方，只需40-60天，套管就可能被水流击穿。通61断块因作业不及时，油管漏实造成套管损坏的也时有发生。
5、作业施工：由于水井作业频繁、结垢严重、井况差等原因，在作业过程中，经常采取通井、刮管、套铣、钻铣等，对套管问题处极易造成二次损伤破坏，致使套管漏失发生。由于通61断块开发时间长，套管问题多，作业对套管的损伤存在一定的影响。
四、注水井套漏治理及效果评价
近几年来，通过对注水井套管问题的实际研究，结合通61断块的油藏条件，建立了一套“事前预防为主”的注水井套管问题治理新模式，为油藏开发起到了积极的作用。由于套漏的治理在各油田都已形成了一套比较完善的治理措施方案。因此本文重点阐述注水井套漏的超前治理及套管保护的措施。
1、常规注水井套漏治理措施
在注水井一旦出现套漏问题后，一般通过作业进行处理解决，根据套漏的具体情况，主要采取换套、套管补贴、封隔器卡漏、水泥封堵、套管二次固井等，严重的如套管错断进行报废封井等。
2、注水井套漏的超前治理措施
在通61断块的注水井套漏治理中，我们一直把套漏预防措施放在首位，以防为主、防治结合，从地面水质、井筒优化、动态分析入手，提高注水井套漏治理的效率。
①水质改造：通61断块注入水源是本地区采出的污水，针对注入水中的悬浮固体、SRB菌、CO2、H2S等腐蚀因素，我们在套管保护方面采取了几种方法。一是通过定期清罐、更换过滤网，加强过滤罐的作用，减少悬浮固体的注水的影响；二是投入杀菌剂和除垢剂，改善注水水质，减少细菌和盐垢的形成；三是加入缓蚀剂，较少对注水流程及套管的腐蚀；四是建立注水井“一井一策”的洗井制度，在不同时期不同井筒状况下及时洗井。
②水泥返高之下下封隔器保护：通过套漏点分析，有90%左右的套漏点在水泥返高以上，尤其是生产5年以上的井。因此，我们在作业时，通过增加一节封隔器对水泥返高以上进行套管保护，近两年共实施19口，只有2口出现问题，套管保护率近90%。
③加大工程测井，实施提前防护：在作业过成中，对注水井增加四十臂井径测井，对套管壁厚减少2-3毫米以上的套管进行封隔器保护，减少套漏的发生，近两年共实施5口井，到目前均没有发生套漏现象。
④注水井油、套压发生变化井及时上作找漏：在正常注水情况下，一旦出现油压下降、套压上升但地面没有返水时，立即停注作业找漏，避免套漏进一步升级。共实施这类注水井8口，经作业井温找漏、封隔器验套，均发现套管漏点，采取措施后正常注水。
⑤加强动态分析：在水井正常油压、套压变化不大，但油井非注水生产层含水、液面发生变化，对水井实施管外窜找漏、封堵。实施3口井，均取得了成功。
五、结论与认识
1、注水井套漏治理实施“预防为主、防治结合”在通61断块是切实可行的，并取得了较好的效果，新增套漏井数大幅下降，从过去的每年4-5口下降到每年2口左右。因此針对全油田高含水断块油藏开发，对其污水回注具有极大的借鉴和推广意义。
2、加大源头治理是整个防治方案的基础，从套管质量、作业保护、水质提升等方面，严格按标准执行，可大幅度降低注水井套漏的发生。
3、注水井套管治理要引起高度重视，防止重大环境污染问题的发生，通过加强资料录取及分析，做到“早发现、早治理、零污染”。
参考文献
[1] 宋明，向绪金，陈书庆，国内油田套管损坏状况与防治配套技术，见：赵怡，刘春生，张峰等编，中国石油化工（科技信息指南）.北京：中国石化出版社.2003
[2] 杨明瑜，郭军，徐艳，套损层位异常压力的形成及预测方法.大庆石油地质与开发.2001.20（6）：37-38
[3] 刘建中，刘小立，李正平等，套管变形的复合力学模型.石油学报，2001.22（3）：77-78
作者简介
周家驹（1966-），男，汉族，大学本科，高级工程师，1990年毕业于中国石油大学地质专业，现在中石化胜利油田分公司现河采油厂工作，长期从事油田开发研究工作。
[关键词]注水井 套漏 形成原因 治理对策
中图分类号：TU167 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）19-0125-01
一、通61断块概况
1、油藏地质特征：通61断块构造上位于东营凹陷南斜坡通王断裂带上，为一由南东向北西倾没的低幅度鼻状构造。动用含油面积3.7Km2，地质储量1951万吨，标定采收率48.0%，属于常温、常压整装断块油藏。
2、开发现状：通61断块于1974年10月投入开发，目前油井总井84口，开井63口，日产液7625吨/天，日产油159吨/天，综合含水97.9%，平均动液面626米。注水井总井40口，开井32口，日注水平5810方/天，注采比0.76，采出程度51.3%，采油速度0.32%。
二、目前注水开发存在的问题
1、问题调查：通61断块自1974年投入开发以来，共投注、转注65口，截止到目前开注井仅32口，其中，因地质原因报废7口，工程报废23口，暂关3口。而工程报废23口中，由于落物无法打捞仅6口，其余17口均是由于套管问题造成报废。目前开井32口中，存在套管问题的有19口。因此套管问题占总数的55.3%，严重降低了油层及井筒的利用率。
2、造成影响：统计2000年以来，通61断块平均每年因套漏造成停注或待报废2-3口，通过治理维持注水3-4口。一是注水没有到达目的层，甚至返于地表，造成环境污染；二是措施治理产生大量的作业费用；三是部分油藏得不到有效注水，经统计损失水驱储量335万吨。
三、套管损坏的原因分析
1、断层的影响：套管损坏与断层复活有关，断层是地层中地应力剧烈不平衡引起的[1]。一方面注水使孔隙压力增加并改变了原始地应力，引起地应力不平衡或区块间孔隙压差增大[2]；另一方面当注入水进入不封闭断层接触面时，两层接触的抗剪应力大为降低，当这两种力共同作用或其中一种力作用达到一定程度，断层就开始滑动，断层的复活将引起套管的损坏[3]。通61断块运用新的叠前偏移地震资料、井震结合等方法发现三条低序级断层。因此，部分水井尤其是断层附近的水井套管严重损坏与断层有直接关系。
2、泥岩蠕变及吸水膨胀：泥岩在套管损坏中也起着举足轻重的作用。泥岩引起套管损坏的主要机理为[2]：当注入水进入泥页岩时，泥岩吸水软化，其成岩的胶结力逐步消失，变为塑性，蠕变速度加大，在井眼周围产生非均应力分布，从而挤压套管，使套管发生椭圆变形。通61断块共有85个含油小层，油、泥层间互，因此注水时泥岩吸水性较大，使套管损坏的可能性増大。
3、腐蚀：不达标的注入水对套管各部位产生不同程度的腐蚀，一方面使套管壁厚变薄、强度降低，在地应力的作用下发生变形或错断；另一方面发生套管穿孔漏失。通61断块矿化度为20181-27064mg/l，同时在细菌、CO2、H2S等腐蚀物质的共同作用下，套管腐蚀造成套漏或错断。
4、油管漏失：在正常注水时，发生油管漏失而没有及时作业整改，在油管漏实处形成高压水射流，对套管的固定部位进行长期冲刷，造成套管损伤穿孔。经调查，在常压15兆帕、日注水量200方，只需60-90天，或在高压30兆帕、日注水量30方，只需40-60天，套管就可能被水流击穿。通61断块因作业不及时，油管漏实造成套管损坏的也时有发生。
5、作业施工：由于水井作业频繁、结垢严重、井况差等原因，在作业过程中，经常采取通井、刮管、套铣、钻铣等，对套管问题处极易造成二次损伤破坏，致使套管漏失发生。由于通61断块开发时间长，套管问题多，作业对套管的损伤存在一定的影响。
四、注水井套漏治理及效果评价
近几年来，通过对注水井套管问题的实际研究，结合通61断块的油藏条件，建立了一套“事前预防为主”的注水井套管问题治理新模式，为油藏开发起到了积极的作用。由于套漏的治理在各油田都已形成了一套比较完善的治理措施方案。因此本文重点阐述注水井套漏的超前治理及套管保护的措施。
1、常规注水井套漏治理措施
在注水井一旦出现套漏问题后，一般通过作业进行处理解决，根据套漏的具体情况，主要采取换套、套管补贴、封隔器卡漏、水泥封堵、套管二次固井等，严重的如套管错断进行报废封井等。
2、注水井套漏的超前治理措施
在通61断块的注水井套漏治理中，我们一直把套漏预防措施放在首位，以防为主、防治结合，从地面水质、井筒优化、动态分析入手，提高注水井套漏治理的效率。
①水质改造：通61断块注入水源是本地区采出的污水，针对注入水中的悬浮固体、SRB菌、CO2、H2S等腐蚀因素，我们在套管保护方面采取了几种方法。一是通过定期清罐、更换过滤网，加强过滤罐的作用，减少悬浮固体的注水的影响；二是投入杀菌剂和除垢剂，改善注水水质，减少细菌和盐垢的形成；三是加入缓蚀剂，较少对注水流程及套管的腐蚀；四是建立注水井“一井一策”的洗井制度，在不同时期不同井筒状况下及时洗井。
②水泥返高之下下封隔器保护：通过套漏点分析，有90%左右的套漏点在水泥返高以上，尤其是生产5年以上的井。因此，我们在作业时，通过增加一节封隔器对水泥返高以上进行套管保护，近两年共实施19口，只有2口出现问题，套管保护率近90%。
③加大工程测井，实施提前防护：在作业过成中，对注水井增加四十臂井径测井，对套管壁厚减少2-3毫米以上的套管进行封隔器保护，减少套漏的发生，近两年共实施5口井，到目前均没有发生套漏现象。
④注水井油、套压发生变化井及时上作找漏：在正常注水情况下，一旦出现油压下降、套压上升但地面没有返水时，立即停注作业找漏，避免套漏进一步升级。共实施这类注水井8口，经作业井温找漏、封隔器验套，均发现套管漏点，采取措施后正常注水。
⑤加强动态分析：在水井正常油压、套压变化不大，但油井非注水生产层含水、液面发生变化，对水井实施管外窜找漏、封堵。实施3口井，均取得了成功。
五、结论与认识
1、注水井套漏治理实施“预防为主、防治结合”在通61断块是切实可行的，并取得了较好的效果，新增套漏井数大幅下降，从过去的每年4-5口下降到每年2口左右。因此針对全油田高含水断块油藏开发，对其污水回注具有极大的借鉴和推广意义。
2、加大源头治理是整个防治方案的基础，从套管质量、作业保护、水质提升等方面，严格按标准执行，可大幅度降低注水井套漏的发生。
3、注水井套管治理要引起高度重视，防止重大环境污染问题的发生，通过加强资料录取及分析，做到“早发现、早治理、零污染”。
参考文献
[1] 宋明，向绪金，陈书庆，国内油田套管损坏状况与防治配套技术，见：赵怡，刘春生，张峰等编，中国石油化工（科技信息指南）.北京：中国石化出版社.2003
[2] 杨明瑜，郭军，徐艳，套损层位异常压力的形成及预测方法.大庆石油地质与开发.2001.20（6）：37-38
[3] 刘建中，刘小立，李正平等，套管变形的复合力学模型.石油学报，2001.22（3）：77-78
作者简介
周家驹（1966-），男，汉族，大学本科，高级工程师，1990年毕业于中国石油大学地质专业，现在中石化胜利油田分公司现河采油厂工作，长期从事油田开发研究工作。