謝鑫 竇正道 丁少華 馬建杰(中國石化江蘇油田分公司石油工程技術(shù)研究院)
江蘇油田套損井分布面廣,涉及到25個油區(qū),其中以A、B、C等區(qū)塊尤其嚴(yán)重。從2015—2019年,油田套損井每年以25口左右的速度增加。截止到2019年底,全油田套損井?dāng)?shù)354口,其中蘇北油區(qū)303口,百色油田51口,套損井占總井?dāng)?shù)的8.1%。套損主要以油井為主,占總套損井?dāng)?shù)的79%;水井占總套損井?dāng)?shù)21%。油井套損占油井總數(shù)的9%;水井套損占水井總數(shù)的6%。2009年以后為了減緩套管損壞,針對容易發(fā)生套管破漏井段,射孔段、1 500~2 000位置處及水泥返高自由段處,套管壁厚由7.72 mm變?yōu)?.17 mm。通過采用高鋼級、大厚壁的套管,提高套管特殊部位的抗腐蝕強度,延長套管使用壽命[1-4]。
A油田自2006年開展套管加厚工作,2006—2013年累計投產(chǎn)90口井,截止2016年12月造成套管損壞原因主要有變形、錯斷和破漏。A油田套管損壞統(tǒng)計見表1,累計加厚套管的井44口,破損率13.63%;未加厚套管的井46口,破損率13.04%,套管破損率對比見圖1。
破損的加厚套管的平均時間是5.6 a,最長6.7 a,最短2.2 a,6 a以上破損率為67%。破損的非加厚套管平均時間是6.2 a,最長9 a,最短3.3 a,6 a以上破損率為50%。選出部分未加厚套管的井統(tǒng)計破損年限見圖2,部分加厚套管的井統(tǒng)計破損年限見圖3,對比發(fā)現(xiàn)加厚套管的破損時間較非加厚套管穩(wěn)定。
表1 A油田套管損壞統(tǒng)計
圖1 套管破損率對比
綜上,A油田套管加厚后,破損率并無降低。對于破損套管損壞的時間來看,加厚套管和未加厚套管很接近。原因是由于A地區(qū)斷層發(fā)育,致使地應(yīng)力復(fù)雜,套管加厚不足以消除地應(yīng)力的影響,因此A油田套管加厚并沒有降低套管損壞的概率,建議采取其它的措施降低套管損壞[5]。
圖2 未加厚套管破損年限
圖3 加厚套管破損年限
B油田自2007年開展套管加厚工作,到2014年累計投產(chǎn)75口井,截止2016年12月造成套管損壞的原因均是破漏。B油田套滾損壞統(tǒng)計見表2,累計加厚套管的井25口,破損率20%;未加厚套管的井50口,破損率28%。
破損的加厚套管平均時間是3.84 a,最長6.1 a,最短2.9 a。破損的非加厚套管平均時間是3.78 a,最長6 a,最短2.2 a。選出部分未加厚套管的井統(tǒng)計破損年限見圖4,部分加厚套管的井統(tǒng)計破損年限見圖5,對比發(fā)現(xiàn)加厚套管的破損時間較非加厚套管穩(wěn)定。
表2 B油田套管損壞統(tǒng)計
圖4 未加厚套管破損年限
圖5 加厚套管破損年限
綜上,B油田套管加厚后,破損率明顯降低。但是對于套管損壞的時間來看,加厚套管和未加厚套管很接近。原因是套管加厚以后,套管耐腐蝕能力提高。因此,對于B油田,套管加厚降低了套管損壞的概率[6-7]。
C油田自2009年開展套管加厚工作,到2013年累計投產(chǎn)42口井,截止2016年12月造成套管損壞的原因均是破漏。C油田套管損壞統(tǒng)計見表3,累計加厚套管的井12口,破損率8.3%;未加厚套管的井8口,破損率26.67%。
破損的非加厚套管平均時間是3.9 a,最長5.4 a,最短2.4 a。破損的加厚套管只有1口井,時間為3.1 a。選取部分未加厚套管的井統(tǒng)計破損年限見圖6,可見加厚套管的破損時間較非加厚套管穩(wěn)定。
綜上,C油田套管加厚后,破損率明顯降低。但對于套管損壞的時間來看,加厚套管和未加厚套管很接近。對于C油田,套管加厚降低了套管損壞的概率[8-10]。
B油田在使用加厚套管以后,2007—2013年未加厚套管破損率28%。而加厚套管極少破損。自2014年以來B油田累計鉆井29口,全部加厚。減少套管損壞10口井,大修1口井一次約60萬,至少節(jié)約成本600萬。
C油田在使用加厚套管以后,2009—2013年未加厚套管破損率是26.67%。而加厚套管幾乎沒有損。自2014年以來B油田累計鉆井32口,全部加厚。減少套管損壞16口井,大修1口井一次約60萬,至少節(jié)約成本960萬。
1)從A油田統(tǒng)計情況看,對于斷層發(fā)育多,地應(yīng)力分布復(fù)雜的區(qū)塊,采用套管加厚不足以承受地應(yīng)力的影響,加厚套管與非加厚套管破損率和使用壽命相當(dāng)。因此,地應(yīng)力復(fù)雜的區(qū)塊,加厚的方法不會降低套管損壞率。
2)從B油田統(tǒng)計情況看,對于存在腐蝕為主的套管損壞,采用套管加厚可以耐受較長時間的腐蝕,加厚后套管的破損率明顯降低。因此,腐蝕嚴(yán)重的區(qū)塊,加厚的方案可以有效降低套管的損壞率。
3)從C油田統(tǒng)計情況看,加厚套管的平均損壞的時間,比未加厚套管長且較為穩(wěn)定。因此,采用加厚套管可以減少整個區(qū)塊的作業(yè)頻次,節(jié)約修井投資。