套保封隔器失效原因分析及防治措施.doc

套保封隔器失效原因分析及防治措施.doc套保封隔器失效原因分析及防治措施[摘要] 注水井套保封隔器失效, 引起套压升高, 影响分层注水效果, 为提高分注井密封性能, 保证分层注水开发效果, 对分注井套保封隔器失效进行了研究:分析失效原因,并提出相应的防治措施。[ 关键词] 注水井;套保封隔器失效;防治措施中图分类号: 文献标识码:A 文章编号: 1009-914X ( 2016 ) 02-0035-01 1 引言分层注水工艺是油田注水开发的重要技术手段, 封隔器可有效分隔配水层段实现分层注水;若井下封隔器密封不严密,将降低分层注水效果。其密封性能至关重要。目前, 油田部分注水井出现套管压力高, 油套压接近的情况; 通过深入调查发现, 套保封隔器失效井 696 口, 占调查总井数的 % 。大面积注水井套保封隔器失效,势必严重影响油田水驱开发正常生产。为提高分注井套保封隔器密封性能,保证分层注水开发效果,对分注井套保封隔器失效原因进行分析研究, 并制定防治对策。高封隔器密封性能对于恢复地层能量、保证油田可持续开发有重要的意义。 2 封隔器失效原因目前,油田分层注水井常用封隔器为 Y341-114 和 Y341-95MS 型封隔器,从封隔器、井筒管柱、作业方式、井下环境等方面结合实际情况,分析导致封隔器失效原因。 管柱蠕动效应封隔器在井下坐封时, 从油管内蹩压, 油管内的压力高于油套环形空间的压力,油管内径横截面积产生一个向下的轴向拉力,使油管柱伸长, 这种效应常称为活塞效应。与此同时, 由于油管柱受内压产生鼓胀, 使得油管柱轴向变化,这种效应常称为鼓胀效应。井下管柱注水生产过程中, 在二者的综合作用下管柱内外流体压力会发生变化,管柱受力不均匀,处于不同平衡状态下或在不同平衡状态下转换,引起管柱长度发生变化,伸长量会随受力的变化而变化, 带动封隔器上下蠕动, 使封隔器胶筒极易被磨损、甚至解封, 失去密封性能; 同时封隔器内外中心管相对滑动也会有解封情况发生,管柱蠕动是封隔器失效的主要原因之一。 封隔器胶筒单向承压低封隔器的密封是靠水力载荷压缩胶筒径向膨胀实现的, 其密封质量的好坏关键取决于井壁与橡胶筒之间接触应力的大小。从室内封隔器打压坐封试验来看, 当胶筒压缩完成以后, 封隔器 3 个胶筒与套管的接触压力分布为:上胶筒下胶筒接触压力相对较小,中胶筒的接触压力最大;上、下胶筒不能与套管壁完全密封,中间胶筒起主密封作用,工作承压 15MPa , 单向承压能力相对较弱, 套保封隔器上下层段无压力平衡, 压差较大极易突破中间胶筒密封,导致套保封隔器失效。 井筒结垢洗井不彻底井筒极易发生结垢情况, 在放下管柱作业过程中, 结垢后井筒内径变小, 封隔器胶筒与井筒间的摩擦机率也更大; 而且井筒所结垢粗糙坚硬, 凹凸不平, 与胶筒的摩擦力也更大, 对胶筒损伤也更大, 可能造成封隔器不坐封或密封不严。若套保封隔器坐封段井筒内壁不光滑、平整, 由于封隔器胶筒材质较硬, 平面形变性较差, 封隔坐封后胶筒与井筒接触不好有空隙,导致密封不严封隔器失效。 套损影响油田进入开采中后期, 由于地下的复杂结构、地下的腐蚀环境以及材料的抗腐蚀能力等不定因素的影响, 常会使一些注水井发生套管损坏的现象。井筒发生套变井筒内径变小, 封隔器与井筒间的间距也变小。管柱在下井过程,