热采注汽井套管保护及防卡工艺研究.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,.,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,.,*,中国石化胜利油田材料,热采注汽井套管保护及防卡工艺研究,滨南采油厂,燕 旗,2009年3月,目 录,ZYQD,一、前言,二、注汽停止后对套管的损害,三、注汽过程中对套管的损害,四、包护套管及防卡措施,2,.,热采注汽井套管保护及防卡工艺研究,一、前言,稠油井蒸汽吞吐转周工艺中，采用热敏封隔器来提高注汽效果、保护油层套管，但在注完汽后起管柱时，经常遇到不同程度的管柱遇阻、遇卡现象。遇卡严重时需交大修进行处理,大修队上修后，采用大力上提能直接解卡的井很少，处理成功的方式有以下两种：,、,大力上提、使管柱伸长打上吊卡，卸去井口帽，接管柱下放进行活动解卡。当遇到大力上提也打不上吊卡时，活动解卡也就无从谈起。只能采用下面的方法，,、,动用火焊割井口帽，使管柱落井后在打捞解卡。,通过这两种处理方式可以看出，只要能使注汽管柱下放，便可成功解决大部分的遇卡管柱。,大修作业队采用方法,能成功解决遇卡管柱的并不多见，基本上都采用方法,进行处理成功。但采用方法,存在弊端较多：,1、,注汽井井口动火存在较大的风险性；,（着火事故）,2、,割井口过程中井口处于失控状态；,（井喷失控）,3、,割井口后管柱落井，造成隔热管及防砂管柱墩坏。,（导致拔防沙管）,由此可见方法是在不得已的情况下而采用的处理方式。,目 录,ZYQD,一、前言,二、,注汽停止后对套管的损害,三、注汽过程中对套管的损害,四、包护套管及防卡措施,4,.,热采注汽井套管保护及防卡工艺研究,原因分析：,油层,经查相关资料，钢铁热膨胀系数为：温度每增加,1,，有,1/10万,的伸长量。经调查大量热采井的地质资料，入井隔热管的长度都在,1000m,以上。注汽温度大都在,300,以上。,经计算得出，隔热管柱在注汽后管柱伸长为：,L=,注汽温度隔热管原长,1/10万,L=300,1000 1/100000,3（米）,注汽管柱入井后，,高温高压热蒸汽,自井口向下注入井内，隔热管柱因受热伸长，带动热敏封隔器下行。当所注蒸汽到达热敏封隔器时，它才受热膨胀座封。,当停注降温时，隔热管受冷收缩，而此时热敏封隔器还没有释放解封，只能被,强行向上拉动,。在被强行上移过程中，附着在套管壁上的污垢、结焦、锈斑等等，会在热敏封隔器上部越积越多。当积累一定程度时，就会被污垢等卡死，热敏封就无法移动。此时热敏封隔器,即使降温解封,，由于已被污物卡死，也无法移动。这就是我们为什么起不动管柱的原因所在。所以只要能,使管柱下放,，使热敏封隔器上部的污垢松散，即可解卡。这就是大修队大力上提不能解卡时，而采用接管柱下放或割井口使管柱落井后，能自动解卡的原因。,热采注汽井套管保护及防卡工艺研究,油层,原因分析：,解决注汽管柱遇卡问题,热敏封隔器一旦被卡死，对套管产生的破坏是非常巨大的，根据卡点公式：,L=eEF/P,（,其中,L,为管柱总长m；,F,为管柱的截面积cm,2,；,P,为产生的拉应力KN；,e,为隔热管柱要缩回的长度即3m；,E,为钢材的弹性系数2.110,4,MPa）。,推导出,P,=,eEF/L,P=32.110,4,35.19/10002217(KN)，,油层,200多吨负荷作用在套管及隔热管柱上，所产生的后果相当严重，可能导致隔热管柱断脱，及套管缩径、错断等。这种情况会缩短套管的使用寿命，甚至将其“终结”！在热敏封隔器被隔热管柱强行上拉时，若固井质量不好封隔器下部套管会因巨大拉应力造成“缩径”，上部套管因挤压应力而产生“褶皱”。,折合226吨。,解决注汽管柱遇卡问题,油层,有些井并没有出现上述问题，原因在于此类井固井质量好，且套管强度高。但隔热管柱受冷收缩产生的巨大拉应力同样作用在套管上，“慢性”破坏套管外侧的固井水泥环。在经受多个注汽周期后，固井水泥环即被破坏，最后被破坏的就是套管。从而缩短了油井寿命。同时，隔热管柱受冷收缩产生的拉应力不能得到释放，也遭到“慢性”损伤，导致隔热管变形、弯曲，缩短了它的使用寿命。,目 录,ZYQD,一、前言,二、注汽停止后对套管的损害,三、注汽过程中对套管的损害,四、包护套管及防卡措施,9,.,油层,0,510,15,20,25,30,35,MPa,注汽过程中，完好的隔热管本体对热能起到隔热作用，但其接箍位置却将,热能向外传递,。,由于注汽温度高达300，将环空中的水加热汽化。,随着水的汽化越来越多，得不到释放,，,环空压力逐渐升高，,（因井口闸门关闭及热敏封隔器的座封形成了密闭空间）,当压力升到一定程度将对套管及隔热管起到压力破坏作用。,10,.,目 录,ZYQD,一、前言,二、注汽停止后对套管的损害,三、注汽过程中对套管的损害,四、包护套管及防卡措施,11,.,注汽停止后包护套管及防卡措施,油层,地面连接好工具下入井内，其组合为：,热敏封隔器+“常闭式”伸缩管+隔热管柱,，在注汽过程中伸缩管始终是处于闭合状态。,油层,停止注汽后，温度降低先从井口开始自上而下，隔热管柱降温收缩，热敏封隔器解封不会与其同步，这种情况在我们QC小组活动前，会强制带动热敏封隔器上行，若井壁上有机械杂质堆积，如：套管生锈、结垢、某些物质焦化、机械杂质等发生沉淀，堆积在热敏封隔器与套管环空中；就会出现“封隔器卡死”现象，造成严重的后果。在使用“常闭式伸缩管”后，这种情况就完全可以避免，,隔热管柱降温收缩,，当其产生的拉应力高于80KN时，伸缩管上的销钉便可剪断，使其自由收缩，避免应力对套管造成伤害，从而有效的保护了套管。,注汽停止后包护套管及防卡措施,油层,当井内温度继续降低后，,热敏封开始解封回收,，焖井、放喷完成后，作业队便可正常起出井内注汽管柱。,注汽停止后包护套管及防卡措施,油层,当井内温度继续降低后，,热敏封开始解封回收,，焖井、放喷完成后，作业队便可正常起出井内注汽管柱。,注汽停止后包护套管及防卡措施,谢谢,!,