论文部分内容阅读
[摘 要]注水开发油田,油水井套管损坏是一种极为普遍的现象,但又各具特点。本文通过从平面、剖面、时间上总结呼和诺仁油田贝301区块套管损坏井的规律,并结合贝301区块实际,提出贝301区块地质构造特点,加密井调整时期的钻孔关井影响以及措施施工等套管损害机理。依据套管损坏原因,本着治理与预防相结合的方针,以预防断层复活,加强压力监测和油水井方案及时跟踪调整,控制注水压力等方面减少和控制套管损坏。最后,简单叙述对油田套管损坏的认识。
[关键词]贝301区块 套损 预防
中图分类号:U417.3+3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)30-0005-01
呼和诺仁油田贝301区块位于内蒙古自治区呼伦贝尔盟新巴尔虎右旗贝尔苏木(乡)境内。构造属于海拉尔盆地贝尔湖坳陷贝尔凹陷包尔陶勒盖洼槽内呼和诺仁构造的呼和-2号构造。贝301区块位于呼和诺仁油田的主体部位。该区块是在基底隆起上发育的构造,地质条件复杂。贝301区块2001年投入开发,截至到目前,该区块共有10口井套管发生损坏,其中,油井2口,水井8口。油水井套管的变形和损坏影响油田的正常开发,导致注采井网不完善,生产措施受到制约,储量控制难度大。因此有必要对本区块套管损坏现状进行分析,并提出有效预防措施。
1、贝301区块套管损坏特点
目前,贝301区块已发现套管损坏的油水井10口11井次,水井8口9井次,油井2口2井次,类型以套管变形为主,兼有套管断裂。详见表1。
1.1 套管损坏的平面特点
301区块不存在成片套管损坏的情况,主要存在于断层附近,10口套管损坏油水井中有8口井距断层很近。
1.2 套管损坏的剖面特点
从纵向上的分布看,统计套变点位置在射孔定界上的比例是25%,在射孔底界下的比例是31%,套变点位置在射孔层段内占44%。可见套管损坏位置集中在射开层段之内。
1.3 套管损坏的时间特点
从发现时间上来看,随着投产时间的延长,贝301区块油水井套变井数也增多。2006-2009年套管损坏井比较多。
2、贝301区块套管损坏原因分析
2.1 地质特征对套损的影响
海拉尔油田的地质构造特点对保护套管十分不利,由套管损坏的平面特点可以看出套损主要发生在断层附近;储层泥质含量高的特性,使得贝301区块在注水开发条件下很容易发生膨胀和蠕变导致套损。
2.1.1 储层泥质含量高,表现强水敏特征
贝301区块油层有效厚度内泥质含量为14.3%[1]。粘土矿物中强水敏性矿物蒙脱石和速敏性矿物伊利石、高岭石占主要成份,详见表2。
统计贝301区块套损井变点层位,发现套损多发生在射孔井段和储层内,套损点的地质特性都是水敏很强的储层,和地层注水粘土膨胀对套管产生挤压有直接的关系。
2.1.2 断层发育,地层倾角大
301区块是在基底隆起上发育的构造,该区块地层倾角较大,南屯组顶面为15.25o,中部为14.44o。从断层情况看,组成本区断裂系统的断层发育,在南屯组油层顶面和中部构造图上各解释规模相对较大的断层14条,另外还发育一些较小的伴生断层[1]。断层分布、组合易形成异常高压层,导致相应部位套损;此外断层层面和地层倾角较大的地方极易产生很大的剪切力,使地层移动,进而使得油层套管大量损坏[2]。
2.2 开发方式对套损的影响
2.2.1 井网加密调整对套损的影响
由套管损坏的时间特点可以看出,贝301区块在实施井网加密调整后,出现了油水井套管损坏增多的现象。成片钻井地层压力变化大,大庆油田南H区大地三维形变测量表明,短时间、小范围的注采比调整就能够带来地面水平及垂向可观测的变化,其原因就是注采比的变化改变了地层孔隙压力状态,引起了岩石的膨胀与收缩。2009年套管损坏的4口水井的发现时间同钻关时间都存在类似的关系。
4口套管损坏的水井都是在钻关开井一个月左右发生了套管损坏。分析认为,钻关区块经历了关停井、钻开恢复注水,造成油水井之间油层岩石骨架短时间内不均匀胀缩,加速了套损的发生。
2.3 套管损坏与各种工程因素有关
随着对产量要求的提升,很多增产措施也相继而来,不同程度的对套损产成影响。压裂施工时,压裂液中的石英砂或陶粒等支撑剂在强大压力的驱动下通过套管孔眼进入地层,从而使孔眼不规则扩大,降低套管抗挤压强度。水井作业放喷,作用于套管壁上的交变压力载荷会造成套管承载强度的降低。这些工程因素都提高了发生套管损坏的可能性。
3、贝301区块套管损坏预防
(1)针对贝301区块断层多的客观地质构造,适时调整断层附近注采关系。预防断层活动造成套管损坏,避免断层面浸水,严格控制断层两侧压差变化;增强开发调整对断层分布、组合的适应性。
(2)加强井网加密调整井区方案跟踪。针对高压层具有一定的阶段性和继承性,应该加强压力监测和油水井方案跟踪调整。图1显示,贝301区块的高产区存在套损情况较多,应对特定井采取周期性压力监测,准确了解和推断地下压力变化,及时作出调整,预防套管损坏,避免影响产量。
(3)建立顶破裂压力注水井洗井、防膨及解堵等措施的周期,防止各种因素造成地层污染,避免注水压力超高;同时加强注入水配伍方案研究,对已污染地层,可用低伤害酸预处理后再投注。
(4) 对各种作业施工从下套管固井到后期的各种增产措施建立完备的施工标准,按标准施工,杜绝违章操作。施工过程中建立套管保护措施,采用具有保护套管措施的施工工具等,防止对套管的人为损伤。
4、几点认识
(1)地质因素是导致油水井套损的内部因素,开发因素是引发油水井套损的外部因素。(2)积极有效的开展套管损坏的预防研究,可减少套管损坏的发生。
(3)建立套管损坏报警和预警机制,及时跟踪套管生产状况。
参考文献
[1] 张荻楠,樊晓东,陈友福.海拉尔盆地呼和诺仁油田贝301区块南屯组油层初步开发方案.
[2] 刘东升,赵国,杨延滨等.油气井套管防治新技术.北京:石油工业出版社.
[3] 王仲茂,卢万恒,胡江明.油田油水井套管损坏的机理及防治.北京:石油工业出版社.
[关键词]贝301区块 套损 预防
中图分类号:U417.3+3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)30-0005-01
呼和诺仁油田贝301区块位于内蒙古自治区呼伦贝尔盟新巴尔虎右旗贝尔苏木(乡)境内。构造属于海拉尔盆地贝尔湖坳陷贝尔凹陷包尔陶勒盖洼槽内呼和诺仁构造的呼和-2号构造。贝301区块位于呼和诺仁油田的主体部位。该区块是在基底隆起上发育的构造,地质条件复杂。贝301区块2001年投入开发,截至到目前,该区块共有10口井套管发生损坏,其中,油井2口,水井8口。油水井套管的变形和损坏影响油田的正常开发,导致注采井网不完善,生产措施受到制约,储量控制难度大。因此有必要对本区块套管损坏现状进行分析,并提出有效预防措施。
1、贝301区块套管损坏特点
目前,贝301区块已发现套管损坏的油水井10口11井次,水井8口9井次,油井2口2井次,类型以套管变形为主,兼有套管断裂。详见表1。
1.1 套管损坏的平面特点
301区块不存在成片套管损坏的情况,主要存在于断层附近,10口套管损坏油水井中有8口井距断层很近。
1.2 套管损坏的剖面特点
从纵向上的分布看,统计套变点位置在射孔定界上的比例是25%,在射孔底界下的比例是31%,套变点位置在射孔层段内占44%。可见套管损坏位置集中在射开层段之内。
1.3 套管损坏的时间特点
从发现时间上来看,随着投产时间的延长,贝301区块油水井套变井数也增多。2006-2009年套管损坏井比较多。
2、贝301区块套管损坏原因分析
2.1 地质特征对套损的影响
海拉尔油田的地质构造特点对保护套管十分不利,由套管损坏的平面特点可以看出套损主要发生在断层附近;储层泥质含量高的特性,使得贝301区块在注水开发条件下很容易发生膨胀和蠕变导致套损。
2.1.1 储层泥质含量高,表现强水敏特征
贝301区块油层有效厚度内泥质含量为14.3%[1]。粘土矿物中强水敏性矿物蒙脱石和速敏性矿物伊利石、高岭石占主要成份,详见表2。
统计贝301区块套损井变点层位,发现套损多发生在射孔井段和储层内,套损点的地质特性都是水敏很强的储层,和地层注水粘土膨胀对套管产生挤压有直接的关系。
2.1.2 断层发育,地层倾角大
301区块是在基底隆起上发育的构造,该区块地层倾角较大,南屯组顶面为15.25o,中部为14.44o。从断层情况看,组成本区断裂系统的断层发育,在南屯组油层顶面和中部构造图上各解释规模相对较大的断层14条,另外还发育一些较小的伴生断层[1]。断层分布、组合易形成异常高压层,导致相应部位套损;此外断层层面和地层倾角较大的地方极易产生很大的剪切力,使地层移动,进而使得油层套管大量损坏[2]。
2.2 开发方式对套损的影响
2.2.1 井网加密调整对套损的影响
由套管损坏的时间特点可以看出,贝301区块在实施井网加密调整后,出现了油水井套管损坏增多的现象。成片钻井地层压力变化大,大庆油田南H区大地三维形变测量表明,短时间、小范围的注采比调整就能够带来地面水平及垂向可观测的变化,其原因就是注采比的变化改变了地层孔隙压力状态,引起了岩石的膨胀与收缩。2009年套管损坏的4口水井的发现时间同钻关时间都存在类似的关系。
4口套管损坏的水井都是在钻关开井一个月左右发生了套管损坏。分析认为,钻关区块经历了关停井、钻开恢复注水,造成油水井之间油层岩石骨架短时间内不均匀胀缩,加速了套损的发生。
2.3 套管损坏与各种工程因素有关
随着对产量要求的提升,很多增产措施也相继而来,不同程度的对套损产成影响。压裂施工时,压裂液中的石英砂或陶粒等支撑剂在强大压力的驱动下通过套管孔眼进入地层,从而使孔眼不规则扩大,降低套管抗挤压强度。水井作业放喷,作用于套管壁上的交变压力载荷会造成套管承载强度的降低。这些工程因素都提高了发生套管损坏的可能性。
3、贝301区块套管损坏预防
(1)针对贝301区块断层多的客观地质构造,适时调整断层附近注采关系。预防断层活动造成套管损坏,避免断层面浸水,严格控制断层两侧压差变化;增强开发调整对断层分布、组合的适应性。
(2)加强井网加密调整井区方案跟踪。针对高压层具有一定的阶段性和继承性,应该加强压力监测和油水井方案跟踪调整。图1显示,贝301区块的高产区存在套损情况较多,应对特定井采取周期性压力监测,准确了解和推断地下压力变化,及时作出调整,预防套管损坏,避免影响产量。
(3)建立顶破裂压力注水井洗井、防膨及解堵等措施的周期,防止各种因素造成地层污染,避免注水压力超高;同时加强注入水配伍方案研究,对已污染地层,可用低伤害酸预处理后再投注。
(4) 对各种作业施工从下套管固井到后期的各种增产措施建立完备的施工标准,按标准施工,杜绝违章操作。施工过程中建立套管保护措施,采用具有保护套管措施的施工工具等,防止对套管的人为损伤。
4、几点认识
(1)地质因素是导致油水井套损的内部因素,开发因素是引发油水井套损的外部因素。(2)积极有效的开展套管损坏的预防研究,可减少套管损坏的发生。
(3)建立套管损坏报警和预警机制,及时跟踪套管生产状况。
参考文献
[1] 张荻楠,樊晓东,陈友福.海拉尔盆地呼和诺仁油田贝301区块南屯组油层初步开发方案.
[2] 刘东升,赵国,杨延滨等.油气井套管防治新技术.北京:石油工业出版社.
[3] 王仲茂,卢万恒,胡江明.油田油水井套管损坏的机理及防治.北京:石油工业出版社.