修井工艺技术培训课件(-155张).ppt

1、123456 套管损坏的原因比较复杂套管损坏的原因比较复杂,但概括地分为但概括地分为地质因素和工程因素两大类地质因素和工程因素两大类,对于一个具体对于一个具体的油田或某一区块的一口油（水）井，这的油田或某一区块的一口油（水）井，这两类因素有的是主导因素，有的是次要因两类因素有的是主导因素，有的是次要因素，更多的是两种因素综合作用的结果。素，更多的是两种因素综合作用的结果。套损原因主要有以下两方面：套损原因主要有以下两方面：7 地层本身的特性地层本身的特性(如地层的非均质性、如地层的非均质性、油层倾角、岩石性质油层倾角、岩石性质););地质活动（如断层活地质活动（如断层活动、地震活动、地壳运动）

2、；浅层腐蚀等。动、地震活动、地壳运动）；浅层腐蚀等。1)1)油层的非均质性：油层的非均质性：它直接导致注水开它直接导致注水开发的不均衡，是引发地层孔隙压力场不均匀发的不均衡，是引发地层孔隙压力场不均匀分布的基本地质因素。分布的基本地质因素。1 1、地质因素、地质因素8 2 2）地层倾角：）地层倾角：大庆油田为典型的大庆油田为典型的背斜构造，在相同条件下，受岩体重背斜构造，在相同条件下，受岩体重力的水平分力的影响，地层倾角较大力的水平分力的影响，地层倾角较大的构造轴部和陡翼部比倾角较小的部的构造轴部和陡翼部比倾角较小的部位更容易出现套损，如大庆油田南八位更容易出现套损，如大庆油田南八区西部、中区

3、东部套损坏区等。区西部、中区东部套损坏区等。9 3 3）岩石性质：）岩石性质：大庆油田属于泥砂大庆油田属于泥砂沉积构造，当油层中泥岩及油层以上的沉积构造，当油层中泥岩及油层以上的页岩水浸蚀后，岩石膨胀挤压套管，具页岩水浸蚀后，岩石膨胀挤压套管，具有一定倾角的泥岩还将上覆岩层压力剪有一定倾角的泥岩还将上覆岩层压力剪切至套管，使套管受到损坏。切至套管，使套管受到损坏。北二区东北二区东部、中区东部、南八区西部比较多见。部、中区东部、南八区西部比较多见。10 4 4）断层活动：）断层活动：地壳运动中各地区沉地壳运动中各地区沉降速度不尽相同，使断层活化，特别是降速度不尽相同，使断层活化，特别是注入水浸蚀

4、后，更加剧对套管的破坏作注入水浸蚀后，更加剧对套管的破坏作用。如南八区用。如南八区170170号断层取芯证实，断号断层取芯证实，断层面填充物主要是含砂泥岩和泥质粉砂层面填充物主要是含砂泥岩和泥质粉砂岩，局部具有原生滑动面和断层泥。岩，局部具有原生滑动面和断层泥。11 5 5）地震活动：）地震活动：地震产生新的构地震产生新的构造断裂和裂缝，也可使原生构造断造断裂和裂缝，也可使原生构造断裂和裂缝活化，因此，它也是导致裂和裂缝活化，因此，它也是导致套管损坏的一个重要因素。套管损坏的一个重要因素。12 6 6）地壳运动：）地壳运动：地壳缓慢的升降地壳缓慢的升降运动产生的应力可以导致套管被拉运动产生的应

5、力可以导致套管被拉伸损坏，而损坏的程度和时间则取伸损坏，而损坏的程度和时间则取决于现代地壳运动升降速度和空间决于现代地壳运动升降速度和空间上分布的差异。上分布的差异。13 7 7）浅层腐蚀：）浅层腐蚀：浅层水（浅层水（300300m m以上）在硫酸盐还原菌的作用下以上）在硫酸盐还原菌的作用下产生硫化氢产生硫化氢,严重腐蚀套管。三厂严重腐蚀套管。三厂和六厂的外漏井就是这种情况。和六厂的外漏井就是这种情况。14 2 2、工程因素工程因素 主要指采油工程中的注水、压裂、主要指采油工程中的注水、压裂、酸化、射孔酸化、射孔,钻井过程中的套管质量、钻井过程中的套管质量、固井质量，固井过程中的套管串拉伸、固

6、井质量，固井过程中的套管串拉伸、压缩等因素。压缩等因素。15 1 1）注入水浸入泥岩引起蠕变损坏）注入水浸入泥岩引起蠕变损坏套管套管:注入水可从泥岩的原生微裂缝和节注入水可从泥岩的原生微裂缝和节理面浸入理面浸入,也可沿泥砂岩界面以及窜槽也可沿泥砂岩界面以及窜槽通道浸入通道浸入,形成一定范围的浸水域形成一定范围的浸水域,这这种浸水域在相当长时间内，种浸水域在相当长时间内，16将导致岩体膨胀、变形、滑移，这些力将导致岩体膨胀、变形、滑移，这些力最终作用在套管上，损坏套管，如果注最终作用在套管上，损坏套管，如果注水压力较高（一般水压力较高（一般13.513.5MpaMpa以上）时，以上）时，这种情况

7、将更严重。如北二区的西部、这种情况将更严重。如北二区的西部、中区东部、南八区中西部均为标准层泥中区东部、南八区中西部均为标准层泥页岩长期浸水造成大片套损。页岩长期浸水造成大片套损。17 2 2）注采不平衡：）注采不平衡：非均质多油层层非均质多油层层间差异大间差异大,高渗层的吸水能力强，成为高渗层的吸水能力强，成为高压区高压区,低渗层的吸水能力弱低渗层的吸水能力弱,成为低成为低压区，层间压差增大，将导致岩体的压区，层间压差增大，将导致岩体的不稳定性，尤其是地层倾角较大的情不稳定性，尤其是地层倾角较大的情况下，更易形成区域套损。况下，更易形成区域套损。18 3 3）油水井作业：）油水井作业：注水井

8、时关时注水井时关时开，开关不平稳。钻调整井时成片停开，开关不平稳。钻调整井时成片停注，之后又集中齐注，使套管瞬时应注，之后又集中齐注，使套管瞬时应力变化幅度过大，套管产生疲劳破坏力变化幅度过大，套管产生疲劳破坏的同时岩体的不稳定也增大，易导致的同时岩体的不稳定也增大，易导致套管损坏。套管损坏。19 4 4）套管质量：）套管质量：套管本身存在套管本身存在微孔、微缝、螺纹质量问题等，在微孔、微缝、螺纹质量问题等，在完井以后的长期生产过程中，易引完井以后的长期生产过程中，易引发套管损坏。发套管损坏。20 5 5）固井质量不合格或窜槽：）固井质量不合格或窜槽：水水泥与套管及岩壁胶结固井质量不合泥与套管

9、及岩壁胶结固井质量不合格，油水井生产过程中层间窜槽。格，油水井生产过程中层间窜槽。注入水易窜入非油层部位的泥岩层注入水易窜入非油层部位的泥岩层段，使其蠕变挤压套管。段，使其蠕变挤压套管。21 6 6）射孔质量：）射孔质量：射孔工艺选择射孔工艺选择不当，一是损坏管外水泥环；二不当，一是损坏管外水泥环；二是出现套管破裂；三是射孔密度是出现套管破裂；三是射孔密度过大也会影响套管强度。过大也会影响套管强度。22 套损预防措施套损预防措施:大庆油田目前采取以下几方面的预防措施大庆油田目前采取以下几方面的预防措施,见见到了明显的效果。到了明显的效果。1 1、防止注入水窜入泥岩夹层。、防止注入水窜入泥岩夹层

10、。主要是提高固主要是提高固井质量，保证层间互不相窜；固井时在油层顶部井质量，保证层间互不相窜；固井时在油层顶部下管外封隔器，防止注入水窜槽；注水压力限制下管外封隔器，防止注入水窜槽；注水压力限制在地层微破裂压力以下；压裂改造时防止垂直裂在地层微破裂压力以下；压裂改造时防止垂直裂缝延伸到隔层；完善注采井网，维持合理的注采缝延伸到隔层；完善注采井网，维持合理的注采压差。压差。23 2 2、提高套管抗挤强度。、提高套管抗挤强度。改进套改进套管柱设计方案、易套损部位使用高管柱设计方案、易套损部位使用高强度套管或厚壁套管、下双层组合强度套管或厚壁套管、下双层组合套管、改进射孔工艺。套管、改进射孔工艺。2

11、4 3 3、防止套管腐蚀。、防止套管腐蚀。主要是采用主要是采用阴极保护技术、使用抗阴极保护技术、使用抗H H2 2S S套管、套管、加杀菌剂杀死有腐蚀的细菌。加杀菌剂杀死有腐蚀的细菌。25 4 4、防止油层出砂。、防止油层出砂。采用树脂类采用树脂类防砂工艺技术、核桃壳防砂工艺技防砂工艺技术、核桃壳防砂工艺技术、金属绕丝筛管防砂工艺技术。术、金属绕丝筛管防砂工艺技术。26 另外，加强油水井生产管理。另外，加强油水井生产管理。油水井生产及作业过程杜绝猛开猛油水井生产及作业过程杜绝猛开猛放、限制超破裂压力注水、调整区放、限制超破裂压力注水、调整区块压差，避免出现高压区和亏空油块压差，避免出现高压区和

12、亏空油层。层。2728针对油田套损形势的变化针对油田套损形势的变化,为及时有为及时有效地修复各类套损井效地修复各类套损井,确保油田开发方案确保油田开发方案的顺利实施。大庆油田于的顺利实施。大庆油田于19801980年组建了年组建了专业的修井施工队伍，专业的修井施工队伍，2020年来，随着修年来，随着修井技术的不断进步，油田的修井历程大井技术的不断进步，油田的修井历程大致走过了三个阶段：致走过了三个阶段：29一是一是80-8680-86年，以解卡打捞工艺为代年，以解卡打捞工艺为代表的维护型修井时期；表的维护型修井时期；二是二是86-9486-94年，以浅部取套、整形加年，以浅部取套、整形加固工艺

13、为代表的相对单一的治理型修井固工艺为代表的相对单一的治理型修井时期；时期；三是三是9494年以后年以后,以深部取套、密封加以深部取套、密封加固、侧斜工艺为代表的综合型修井时期固、侧斜工艺为代表的综合型修井时期。3031323334353637设计的套铣钻设计的套铣钻具结构为：具结构为：钻具示意图方钻杆上接头方钻杆上接头方钻杆下接头方钻杆下接头六方方钻杆六方方钻杆套铣头套铣头变扣接头变扣接头套铣筒本体套铣筒本体变扣接头变扣接头38具引起的井壁坍塌和具引起的井壁坍塌和丢鱼等工程事故。丢鱼等工程事故。394041424344 套铣筒454647484950515253545556575859 ）套铣

14、头的选择）套铣头的选择 套铣头的选择直接关系到套铣速度和套铣头的选择直接关系到套铣速度和一次套铣深度，目前我们选用的套铣头为一次套铣深度，目前我们选用的套铣头为：套铣水泥环及裸眼段选用：套铣水泥环及裸眼段选用230230mmmm复合复合片铣头。该套铣头具有套铣速度快，使用片铣头。该套铣头具有套铣速度快，使用寿命长的优点，但是寿命长的优点，但是230230mmmm复合片铣头复合片铣头在井下遇到金属落物时复合片容易脱落，在井下遇到金属落物时复合片容易脱落，6061铣头钻压（kn）转速（rpm）粘度（s）排量（l/s）机械套速（m/h）230mm复合片铣头406080-100607028-3018.

15、6230mm圆弧齿铣头30506080607028-304.8626364656667686970717273747576159mm无磁钻铤无磁钻铤215mm牙轮牙轮159mm钻铤钻铤198mm螺扶螺扶198mm螺扶螺扶159mm钻铤钻铤159mm钻铤钻铤777879808182序号名 称漏斗粘度(s)失水(ml)泥饼(mm)切 力(Pa)1原 浆71.496.80.5301062原浆+0.3%JN-A55.988.00.512843原浆+0.3%YH48.096.80.54842#+0.3%水泥滴流9.20.55414453#+0.3%水泥46.487.60.5430838485868788

16、8990919293949596979899100101102103104105106107108109110111112113114115116117118119120121适用条件：非坍塌、非活动型套管错断适用条件：非坍塌、非活动型套管错断井；错断通径在井；错断通径在60-90mm60-90mm之间的井。之间的井。专用工具：已形成爆速分别为专用工具：已形成爆速分别为48004800m/sm/s、5200m/s5200m/s、5800m/s5800m/s、6400m/s6400m/s、7200m/s7200m/s，直径分别为直径分别为2020、2525、3030、3535、4040、4545

17、、50mm50mm等规格的专用扩径弹等规格的专用扩径弹及配套工具。及配套工具。122123124125126127128129130131132133134135136137138139140管 类落 物种 类鱼顶为公扣鱼顶为母扣杆 类绳、缆 类小 物 件 类测 井 仪 器 类打捞工具1）可退可倒式卡瓦捞筒：蓝式卡瓦可退可倒扣式捞筒；螺旋卡瓦型可退可倒扣式捞筒2）可退式卡瓦捞筒：蓝式卡瓦型可退式捞筒；螺旋卡瓦可退捞筒3）卡瓦打捞筒（不可退式）4）母锥：通用型母锥；铣鞋母锥5）短鱼头卡瓦打捞筒6）其它适用于打捞管类公螺纹端的筒、锥类打捞工具1）可退可倒扣式捞矛2）可退式捞矛3）滑块捞矛4）接箍打

18、捞抓5）长杆滑块捞矛6）公锥：短公锥：长公锥；特殊锥度公锥7）铣锥式捞矛8）开窗打捞筒及弹簧打捞筒9）其它适用于打捞管类母螺纹端的矛、锥、筒类打捞工具1）抽油杆捞筒2）组合式抽油杆打捞筒3）三球打捞器4）其它用于油管内或套管内打捞杆类落物的工具。1）活齿带防穿帽外钩2）固定齿外钩3）内钩4）内、外组合钩5）其它适用于打捞绳、缆类落鱼的钩、筒类工具1）强磁打捞筒（器）2）反循环打捞工具3）局部反循环打捞篮4）一把抓捞筒5）其它筒、篮类打捞工具1）测井仪器打捞篮2）开窗捞筒3）弹簧捞筒4）钢丝捞筒5）其它适用于打捞测井仪器的筒类打捞工具141142143144145146147148149150151152153154l取换套施工中为什么要适时割取套管？l新旧套管对接的方式和适用条件是什么？l密封加固后需要进行那些工序？l密封加固前需要进行那些工序？l锉铣打通道管柱和施工方法？l磨铣打通道管柱和施工方法？l140mm套管侧钻施工难点？l侧斜施工井有哪几个重要技术指标?l某井压裂砂堵放喷，第3、8、12、21根89mm外加大油管本体变形卡钻，你如何处理？l如何计算卡点和中和点？思考题思考题155