中原油田套管滚压整形技术研究.pdf

摘要对套管损坏井的修复工作仍然是目前石油行业中的一大难题,在所有套管损坏井中,套管变形井占了绝大多数,在中原油田各个区块,有大量套管变形井,严重困扰着油田的开发。目前,国内油田对套管变形修复方法的整形修复效果并不理想,普遍存在适用性差、整形效果不好的一些问题。因此,开展新型整形器的研究,应用特殊设计的整形器来实现套管整形,使它能克服机械整形阻力大、易卡钻、整形工具下不到位的技术缺陷,可以使修套工具进一步完善,工艺更加合理,有利于降低修井成本,为油水井套管修复技术开辟新途径。本文首先对中原油田常用的整形工艺做了调研,根据中原油田地层和打井特点分析了每种整形器在中原油田的应用条件,并提出了最适用于中原油田的整形工艺技术。其次,重点针对新型滚压整形工艺对整形器和变形套管的接触应力进行了计算,得出了满足整形条件的最小钻压计算公式,验证了新型整形器现场应用的可能性,最后,具体介绍了中原油田开展的机械整形先导试验,根据现场试验对其特点做了分析。关键词:套管损坏,滚压整形,哟ダ砺
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第一章绪论本论文研究的目的和意义本论文的研究背景大量套管损坏井的存在使各个油田在开发过程中面临着严峻挑战,它使油田既定的各种开采措施和计划的实施受到制约,并且直接导致注采系统失调,使原本规划良好的井网布局变得不再合理。如果对这些套损井直接重新钻更新井,还必须投入高昂的钻井费用,从而造成人力、物力、财力的巨大损失。截止年月底,全油田共有事故井口,占油水井总数的.%。其中套损井冢际鹿示壤ィ下落物冢急ィ丛邮鹿示口,占比ィü苤冢急ァT斐勺⒉上低巢煌晟疲共康菁跫涌欤⒘克鹗А<偕杼坠芩鸹稻ú勘ǚ重新打井,因增加额外投入而造成的经济损失将达百亿元;因此,有效的开展套损井的修复治理工作,不但可以减少更新井初始的投资费用,而且对保持油田正常、稳定的生产具有十分重要的意义。目前,套损井的修复工作在井下作业中占据比较重要的位置,在年举行的第五届世界石油大会把它列为石油开采六大难题之一。目前人们对套变井的修复工作比较重视,但由于现有整形工具的局限性,在套损井的修复工作中,使现有的油套工作环境变差,从而影响了油水井的正常生产,使油水井的修复再生产能力大大降低,因此,在对套损井寻求修复方法的同时,对其整形工具的结构优化和机理研究也是不可忽略的,本文对套损井修复工作中的整形工具进行了优化设计研究,提出合理的方法改进现有的施工工艺,对修井作业以理论指导,提高油水井的再生产寿命。随着油田开发时间的延长,油水井不可避免地出现套变,套变事故井的大量存在,严重困扰着油田的开发,造成油水井不能正常生产、产量下降、储量损失,注采井网破坏,油水井增产增注措施难以实施。中原油田套损类型复杂,既有套管变形,又有套管错断及套管穿孔破漏。套管损坏的机理复杂,既有盐岩的蠕变、塑性流动和滑移,又有腐蚀和油层出砂等。分析中原油田套管损坏的主要原因有以下几个方面中国石油大学6工程硕士学位论文
赜ασ斐5贾绿坠芩鸹怠倍杂筒闶凳└哐棺⑺胧┖螅夭阒械哪嘌液鸵逞矣鏊蛘停沂锢硇质和结构的改变使地层产生滑移,套管受到挤压切割破坏。馗瓷淇自斐商坠芮慷冉档汀Mü匝椴舛ǎ淇缀筇坠艿钠骄雇饧非慷降低ァF渲胁捎弥嘏诓箍缀筇坠芸雇饧非慷冉档土.%。嗷方峁共煌晟啤⑻坠懿痪又械贾绿坠芩苡αΡ浯笤斐商坠芩鸹怠坠艽钆洳缓侠淼贾绿坠芩鸹怠T谟吞锟7⒊跗冢性吞锸前此嵊α设计套管强度的,这样的套管组合如果放在在盐层中,它的强度是不够的,从而导致了套管的损坏。咂德实乃峄⒀沽选⒓范碌雀哐勾胧┦固坠苣诘难沽Σ黄胶猓坠苁芰Σ均匀,加剧了套管损坏。卡堵、大小修作业都对套管造成磨损,降低了套管强度,加速了套管损坏。套管损坏的主要表现形式是套管变形,套管变形是指套管的变形没有超过套管塑性范围的一种套管损坏类型,主要有以下变形形态:衷脖湫危河捎谔坠苁懿痪燃费乖斐傻谋湫谓孛娉释衷残巫础断虬枷荼湫危河捎谔坠苣骋环较虿嘞蛴α蠡蛴捎谔坠鼙旧砟澄恢弥柿不达标,强度不够,在加上固井质量差以及长期注采压差的作用,套管在横截面上呈内凹形椭圆形。蹙侗湫危涸谀嘌椅笈蛘托纬赏饧妨蚯看蟮闹嵯蚶Φ淖饔孟拢坠往往出现缩径。淝湫危罕湫翁坠艹鱿种嵯咂疲樗嫱衷脖湫巍由于受地层条件和套管本身强度的限制,套管的变形形式多样且复杂,修理的难易程度和工艺措施也各不相同。目前,国内对套管修复投入了大量精力进行研究,就套管缩径变形的修复主要采用机械冲击工具整形、液压或爆炸整形、扩铣修套加固等技术,但是整形修复效果并不理想,普遍存在适用性差、整形效果不好的一些问题机械冲击整形系统的组成结构有钻杆、配重器和整形胀头,整形时利用钻杆将配重器和整形张头下放到套管变形处,然后上提一定高度后下放套管,利用整个整形系统附加在整形胀头的力击打、挤胀套管变形部位,使变形套管恢复通