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超稠油套管损坏机理及防变对策 周大胜，李戍芹，张海 (辽河油田分公司特种油开发公司辽宁盘锦 124010) 擒要：辽河油区曙一区超稠油是大孔高渗、厚层状油藏，具有油层埋藏较浅，原始地层温度、压力较低，原油 物性差的特点，采用蒸汽吞吐的开发方式．由于周期生产时间短，注汽频繁以及油井出砂等因素影响，造成吞吐多 轮后，套管损坏严重。本文通过对套管损坏的机理研究认为：频繁的热应力变化，以及出砂后射孔井段的不均匀载 荷是造成套管损坏的主要原因。因此，在完井技术上采用了套管本体增加壁厚和钢级，配合使用热应力补偿器补偿 热应力变化、套管锚定先期提拉预应力等技术，提高套管抗击毁能力和出砂后不均匀载荷对套管的损坏．随着完井 技术的进步，有效地预防和延长了套管使用寿命，提高了超稠油开发效果。 关键词：超稠油；套管；损坏机理：防变对策 1． 概况 辽河油田曙一区超稠油油藏地理上位于辽宁省盘锦市西约30km处，构造上位于辽河断陷盆地西 部凹陷西斜坡中段。超稠油资源极为丰富，已探明含油面积15．96km2、石油地质储量1．27×108t， 开发目的层为兴隆台和绕阳河油层。 ． 曙一区超稠油油藏油层厚度大，平面分布稳定。其中，杜84断块兴隆台油层平面分布北厚南薄， 平均有效厚度63．3m。馆陶油层主要分布在杜84断块中部并向四周减薄，纵向上划分为绕1～绕5 五个油层组，平均有效厚度72．6m，井段集中，属块状边油藏。杜229断块中部及东部油层发育， 向西、北、南部油层逐渐减薄，平均有效厚度38．2m；主力油层为兴ⅡI和兴Ⅳ组，属中～厚层状油 藏。这两个断块兴隆台油层平面分布比较稳定。兴隆台和绕阳河油层具有近物源、快速沉积、胶结 疏松的沉积特点，储层孔隙度高，渗透性好，为大孔高渗厚层状油藏(表1)。 表1 曙一区超稠油储屡特征表 曙一区超稠油具有油层埋藏较浅，原始地层温度、压力较低，原油物性差的特点。根据超稠油的 原油物性特点，采用蒸汽吞吐(蒸汽吞吐：就是将一定数量的高温高压湿饱和蒸汽注入油层(吞进蒸 汽)，焖井数天，加热油层中的原油后，然后开井回采(吐出热油)…)的开采方式，目前已形成年产 200万吨的生产规模。 2． 生产特点 曙一区超稠油采用70—100米井距进行井网部署，分兴隆台上层系、兴隆台下层系、绕阳河三套层 系开发。 2．1超稠油油藏原始地层温度低，原油物性差，导致周期生产时间短，周期产量低。 蒸汽吞吐只能把井底周围小范围升温到7012以上，达到流动状态。根据现场实践和数模资料，加 温半径仅为10—25m左右。而在回采的过程中，大部分热量随流体产出，地层中的热量又通过热伴导、 热辐射等方式不断损失，使原油在地下可流动时间很短，一般仅为50-100天左右。由于加热半径小， 生产时间短，导致周期产油量低(300-1300吨)。 2．2超稠油油藏大孔、高渗、胶结疏松的储层物性，导致地层出砂严重。 以杜84区块兴隆台油层为例：投产油井237口，共有108口油井进行过冲砂，平均每次冲砂高度 73．5m。其中较严重的出砂井57口井。平均出砂量1．43m3．最大出砂量6．2m3。 -45· 超稠油蒸汽吞吐的周期生产时间短、产量低、油汽LLfl乇等特点，与其他稠油相比，吞吐频率加快， 年吞吐周期达到2．5-3轮，套管受热变化频繁；油层出砂严重，导致套管周围的不均匀载荷加剧。 3． 套损机理研究 随着吞吐轮次的提高，套管损坏不断加剧，以特油公司为例：目前投产油井837口，发生油井套 变493口，占油井总数的58．9％。 3。I套变特点 通过统计套变资料分析，超稠油套变具有如下特点： 3．i．i 吞吐3—7周期是套变发生的高峰期 通过统计493口套变油井发生套变周期 与周期发生套变井数的关系，发现套变集中发 生在3—7周期，累计套变344口井，占套变总 井数的70％(图1)。 3．1．2 套变多发生在射孔井段内或射孔井 段附近 根据套变发生的部位，以射孔井段为标 准，发现不论何种套管，套变部位均集中在射 图1 套变并数与吞吐周期关系 孔井段内，占套变总井数的59．7％(表2)。