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[摘 要]随着油田开发程度的不断提高，地层的流体场、压力场发生很大变化，加之各种作业措施的实施及油井井身结构、完井固井质量、管材及腐蚀等诸多因素的影响，使得油水井套管的工作环境日益恶化，油水井套管的技术状况越来越差，导致破裂、变形、穿孔等套管损坏现象不断发生，严重影响了油田经济效益，为了解决这个问题，本文在调研了油田套损情况的基础上，分析了套管损坏的机理原因以及损坏形式，并就套损井防护与修复工艺技术进行了总结， 从而达到有效解决套管损坏问题，进一步延长油井寿命的目的。
[关键词]套损井；预防修复；套管保护
中图分类号：TE256 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）42-0025-01
随着油气井开采期限的增加，地质、工程等各种因素的变化使得套管工作环境产生剧烈变化，导致油田套损现象越来越严重，套损井数量呈逐年上升趋势，由于套管损坏，使得注水井无法正常注水，相对应的油井能量无法得到补充，开发方案无法实施，从而造成生产井网不完善，使得油井对应的控制储量不能动用，严重影响了生产区块的采收率，油气井套损严重的甚至出现报废停产，是当前油田高效生产面临的主要问题之一，因此有必要就套管损坏的原因和机理进行总结，并选择针对性的措施进行套管保护与修复，从而延长油气井套管使用寿命。
1.套管损坏机理分析
套管是加固保护井壁及井内设备，隔开各层流体，为油气生产提供通道的一种专用钢材管道，其类型很多，按照功能可以分为表层套管、技术套管、生产套管以及钻井衬管等，是保护生产层，为油气生产提供通道的关键设备之一，由于油井投产后，随着生产期限的延长，油气井开发方案不断的调整实施，特别是注水开发的油藏，由于不同的地质、工程和管理条件的差异，使得油气水井套管技术状况发送变化，导致套管容易出现损坏，根据实际情况统计结果分析，造成套损因素可以分为地质因素和工程因素以及腐蚀三个方面。
地质因素是导致套管损坏的重要原因，油田开发后，地层的平衡状态受到破坏，生产区块地层的非均质性、油层倾角、岩石性质、断层活动、地震活动、地壳运动等等地质因素发生剧烈变化，当不平衡状态达到一定程度，就会产生巨大的地应力变化，导致局部小区块套管损坏甚至成片区块套管损坏。
地质因素是客观存在的因素，其发生变化则往往是由工程因素引发的，由于在油气生产过程中，为了提高采收率，必须要进行措施作业，而其中的注水，地层改造中压裂、酸化，钻井过程中的套管本身的材质、固井质量，固井工程中套管拉伸、压缩等等工程因素综合作用后，都会引发地质因素产生破坏性地应力，从而导致油水井出现套损。
2.套管损坏的类型及原因分析
套管损坏是指套管在油气井开发生产过程发生损坏，影响油气井生产甚至使油气井报废的现象，主要表现为变形、破裂和密封性破坏三种类型，套损一般以套管变形形态为主，但近年来，套管大段弯曲、多处损坏以及严重错断等复杂套损形态逐年增多，当套管柱局部轻微变形，套管还可继续服役；当套管发生错断、严重弯曲时，会造成该井报废，具体表现为：
（1）腐蚀引起套损
这与生产区块的水性有着密切的关系，由于采出水和注入水存在较强的腐蚀性，主要腐蚀介质为侵蚀性CO2和H2S，导致出现套管被腐蚀损坏。
（2）地应力变化造成套损
由于受地质构造和强采、强注的影响，使地应力分布发生变化，从而造成套管损坏。
（3）作业施工等造成套管损坏
统计显示随着井斜的增大套管损坏数有明显增加，频繁作业或作业不当造成顿钻、卡钻事故等，以及采用不适当的措施如酸化、高能气体压裂等都是造成套管损坏的主要原因。
（4）注入水与地层的不配伍造成粘土膨胀导致套管损坏
由于油气田生产区块不一，大部分的注入水都不是来自同一区块的同种水型，有的区块是注清水，这样使得注入水与地层不配伍，可能致使地层内的粘土膨胀，挤压套管使套管损坏。
（5）综合因素造成套管损坏
由于套管所处的工作环境复杂，受影响的因素较多。套管承受复杂应力、生产作业对套管内壁磨损严重、腐蚀以及它们之间的相互作用所造成，或者同时存在以上几种作用共同作用，套管磨损后加速腐蚀，腐蚀后在作业时磨损的量更多，这样都会造成套管损坏。
3.套管保护及套损预防修复技术
在系统分析套损的原因后，为了做好套管保护及套损预防技术，并进一步研究因腐蚀、地层出砂、注采不平衡、低渗透油藏改造、完井方式等因素对套损影响规律和程度，本文优选出适合同油藏类型、不同开发阶段套管进行综合防治与修复，并经过现场综合应用，效果明显，有效缓解了套管损坏上升的势头，避免了以前由于不注重套管损坏机理与综合防治而出现到开发中后期出现大范围套管损坏的现象。
（1）钻井过程中的套管保护技术
为了做到套管保护，在钻井时应该有针对性选择套管，如在容易引起套损的井段，如射孔段、泥岩层段、断层附近等处上下一定高度内，可以选用高强度的厚壁套管，同时进行
套管接箍保护，应用套管接箍保护环减轻地层对台肩面的正压力，应用先进的套管上扣扭矩监控技术，切实保护套管接箍。
（2）固井过程中的套管保护技术
在斜井、水平井等施工中，在设计井筒的拐点附近适度增加套管扶正器的使用数量，以保证套管处于设计轨迹的居中位置，以提高固井质量，并根据不同的地质条件，有针对性优选水泥添加剂，应用低密度、塑性等优质水泥浆体系，以提高水泥环的强度，对于易腐蚀的区块，将油层套管外的水泥返高尽量设计的高一些，可延缓对套管的腐蚀，特殊条件下固井水泥返高至井口。
（3）射孔过程中的套管保护技术
开展射孔参数与套损井产能适应性研究，减少射孔对套管的影响。如采用双复射孔器是集射孔和高能气体压裂于一体的新式射孔工艺可以提高射孔弹的穿深，提高一次成功率，避免重复射孔，从而减少对套管的伤害。
（4）生产过程中的套损预防技术
各种作业措施可以提高油气产量，但是也容易造成套损，因此在生产过程中要格外注意，如修井作业中为减轻封隔器对套管造成的损坏，应用全包式小吨位坐封封隔器，同时通过打丢手或打桥塞等措施简化生产管柱，减少坐封次数，通过运用综合联作等工艺，避免重复起下管柱，以减少对套管的磨损，严格执行行业规范，以降低对套管的损伤。
如果套管出现损害，则可根据具体套管井情况进行套损修复，套管修复应遵循以下思路：不影响生产的井暂时不要修复；对于变形井段深的井应封堵多余的层位，保留主力层位，防止封隔器卡无法修复时层间互串，以保证整个注水网络的完善；对于潜力较大且套损不严重的井，进行合理的大修来修复套管，恢复生产；对有潜力但目前大修工艺无法修复的井，进行侧钻或打更新井；对潜力不大而修复成本又偏高的井实施工程报废。基于以上思路可以采用套管整形技术、取换套技术、挤水泥封堵技术、小套管悬挂技术和侧钻技术等综合技术进行套管修复，尤其是随着油田深井、超深井数量的逐年增加，需要有针对性地研究开发高强度、高抗挤、耐磨损、耐腐蚀的套管，并且研制开发新型高效、综合成本低的化学药剂和化学防腐工艺，以增强保护套管的能力。
4.结束语
套损井的修复是保证油田生产的重要手段之一，由于套管损坏井井下状况较为复杂，往往有几种损坏类型和形态在同一口井中并存。因此套损井修复要根据不同的井下状况和不同的地质方案要求，针对不同的套损原因及套损程度，合理地选择修复工艺，甚至是几种修复工艺的组合应用，才能获得经济有效的结果。
参考文献
[1] 冯恩山，朱苏青.岩石特性与套管损坏关系研究[J].钻采工艺.2010，28（13）：104-106.
[2] 张广清，陈勉.出砂地层套管临界内压研究[J].江汉石油学院学报.2011，26（07）：112-114.
[3] 陈波.浅谈江苏油田套管内侧钻工艺的实践与认识[J].江汉石油职工大学学报，2012，17（02）：123-125.
[关键词]套损井；预防修复；套管保护
中图分类号：TE256 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）42-0025-01
随着油气井开采期限的增加，地质、工程等各种因素的变化使得套管工作环境产生剧烈变化，导致油田套损现象越来越严重，套损井数量呈逐年上升趋势，由于套管损坏，使得注水井无法正常注水，相对应的油井能量无法得到补充，开发方案无法实施，从而造成生产井网不完善，使得油井对应的控制储量不能动用，严重影响了生产区块的采收率，油气井套损严重的甚至出现报废停产，是当前油田高效生产面临的主要问题之一，因此有必要就套管损坏的原因和机理进行总结，并选择针对性的措施进行套管保护与修复，从而延长油气井套管使用寿命。
1.套管损坏机理分析
套管是加固保护井壁及井内设备，隔开各层流体，为油气生产提供通道的一种专用钢材管道，其类型很多，按照功能可以分为表层套管、技术套管、生产套管以及钻井衬管等，是保护生产层，为油气生产提供通道的关键设备之一，由于油井投产后，随着生产期限的延长，油气井开发方案不断的调整实施，特别是注水开发的油藏，由于不同的地质、工程和管理条件的差异，使得油气水井套管技术状况发送变化，导致套管容易出现损坏，根据实际情况统计结果分析，造成套损因素可以分为地质因素和工程因素以及腐蚀三个方面。
地质因素是导致套管损坏的重要原因，油田开发后，地层的平衡状态受到破坏，生产区块地层的非均质性、油层倾角、岩石性质、断层活动、地震活动、地壳运动等等地质因素发生剧烈变化，当不平衡状态达到一定程度，就会产生巨大的地应力变化，导致局部小区块套管损坏甚至成片区块套管损坏。
地质因素是客观存在的因素，其发生变化则往往是由工程因素引发的，由于在油气生产过程中，为了提高采收率，必须要进行措施作业，而其中的注水，地层改造中压裂、酸化，钻井过程中的套管本身的材质、固井质量，固井工程中套管拉伸、压缩等等工程因素综合作用后，都会引发地质因素产生破坏性地应力，从而导致油水井出现套损。
2.套管损坏的类型及原因分析
套管损坏是指套管在油气井开发生产过程发生损坏，影响油气井生产甚至使油气井报废的现象，主要表现为变形、破裂和密封性破坏三种类型，套损一般以套管变形形态为主，但近年来，套管大段弯曲、多处损坏以及严重错断等复杂套损形态逐年增多，当套管柱局部轻微变形，套管还可继续服役；当套管发生错断、严重弯曲时，会造成该井报废，具体表现为：
（1）腐蚀引起套损
这与生产区块的水性有着密切的关系，由于采出水和注入水存在较强的腐蚀性，主要腐蚀介质为侵蚀性CO2和H2S，导致出现套管被腐蚀损坏。
（2）地应力变化造成套损
由于受地质构造和强采、强注的影响，使地应力分布发生变化，从而造成套管损坏。
（3）作业施工等造成套管损坏
统计显示随着井斜的增大套管损坏数有明显增加，频繁作业或作业不当造成顿钻、卡钻事故等，以及采用不适当的措施如酸化、高能气体压裂等都是造成套管损坏的主要原因。
（4）注入水与地层的不配伍造成粘土膨胀导致套管损坏
由于油气田生产区块不一，大部分的注入水都不是来自同一区块的同种水型，有的区块是注清水，这样使得注入水与地层不配伍，可能致使地层内的粘土膨胀，挤压套管使套管损坏。
（5）综合因素造成套管损坏
由于套管所处的工作环境复杂，受影响的因素较多。套管承受复杂应力、生产作业对套管内壁磨损严重、腐蚀以及它们之间的相互作用所造成，或者同时存在以上几种作用共同作用，套管磨损后加速腐蚀，腐蚀后在作业时磨损的量更多，这样都会造成套管损坏。
3.套管保护及套损预防修复技术
在系统分析套损的原因后，为了做好套管保护及套损预防技术，并进一步研究因腐蚀、地层出砂、注采不平衡、低渗透油藏改造、完井方式等因素对套损影响规律和程度，本文优选出适合同油藏类型、不同开发阶段套管进行综合防治与修复，并经过现场综合应用，效果明显，有效缓解了套管损坏上升的势头，避免了以前由于不注重套管损坏机理与综合防治而出现到开发中后期出现大范围套管损坏的现象。
（1）钻井过程中的套管保护技术
为了做到套管保护，在钻井时应该有针对性选择套管，如在容易引起套损的井段，如射孔段、泥岩层段、断层附近等处上下一定高度内，可以选用高强度的厚壁套管，同时进行
套管接箍保护，应用套管接箍保护环减轻地层对台肩面的正压力，应用先进的套管上扣扭矩监控技术，切实保护套管接箍。
（2）固井过程中的套管保护技术
在斜井、水平井等施工中，在设计井筒的拐点附近适度增加套管扶正器的使用数量，以保证套管处于设计轨迹的居中位置，以提高固井质量，并根据不同的地质条件，有针对性优选水泥添加剂，应用低密度、塑性等优质水泥浆体系，以提高水泥环的强度，对于易腐蚀的区块，将油层套管外的水泥返高尽量设计的高一些，可延缓对套管的腐蚀，特殊条件下固井水泥返高至井口。
（3）射孔过程中的套管保护技术
开展射孔参数与套损井产能适应性研究，减少射孔对套管的影响。如采用双复射孔器是集射孔和高能气体压裂于一体的新式射孔工艺可以提高射孔弹的穿深，提高一次成功率，避免重复射孔，从而减少对套管的伤害。
（4）生产过程中的套损预防技术
各种作业措施可以提高油气产量，但是也容易造成套损，因此在生产过程中要格外注意，如修井作业中为减轻封隔器对套管造成的损坏，应用全包式小吨位坐封封隔器，同时通过打丢手或打桥塞等措施简化生产管柱，减少坐封次数，通过运用综合联作等工艺，避免重复起下管柱，以减少对套管的磨损，严格执行行业规范，以降低对套管的损伤。
如果套管出现损害，则可根据具体套管井情况进行套损修复，套管修复应遵循以下思路：不影响生产的井暂时不要修复；对于变形井段深的井应封堵多余的层位，保留主力层位，防止封隔器卡无法修复时层间互串，以保证整个注水网络的完善；对于潜力较大且套损不严重的井，进行合理的大修来修复套管，恢复生产；对有潜力但目前大修工艺无法修复的井，进行侧钻或打更新井；对潜力不大而修复成本又偏高的井实施工程报废。基于以上思路可以采用套管整形技术、取换套技术、挤水泥封堵技术、小套管悬挂技术和侧钻技术等综合技术进行套管修复，尤其是随着油田深井、超深井数量的逐年增加，需要有针对性地研究开发高强度、高抗挤、耐磨损、耐腐蚀的套管，并且研制开发新型高效、综合成本低的化学药剂和化学防腐工艺，以增强保护套管的能力。
4.结束语
套损井的修复是保证油田生产的重要手段之一，由于套管损坏井井下状况较为复杂，往往有几种损坏类型和形态在同一口井中并存。因此套损井修复要根据不同的井下状况和不同的地质方案要求，针对不同的套损原因及套损程度，合理地选择修复工艺，甚至是几种修复工艺的组合应用，才能获得经济有效的结果。
参考文献
[1] 冯恩山，朱苏青.岩石特性与套管损坏关系研究[J].钻采工艺.2010，28（13）：104-106.
[2] 张广清，陈勉.出砂地层套管临界内压研究[J].江汉石油学院学报.2011，26（07）：112-114.
[3] 陈波.浅谈江苏油田套管内侧钻工艺的实践与认识[J].江汉石油职工大学学报，2012，17（02）：123-125.