膏盐层局部高抗挤固井工具结构及施工工艺
2021-01-26季小娜张京华刘义彬王志刚田晓勇蒋立坤
石油矿场机械 2021年1期
季小娜,张京华,刘义彬,王志刚,田晓勇,蒋立坤
(渤海钻探工程有限公司 工程技术研究院,河北 任丘 062550)
在钻井和采油过程中,许多套损井的套损点均发生在膏盐层段及其附近地层。在膏盐层,由于上覆岩层压力的作用和盐层遇水膨胀, 造成盐层蠕变, 产生塑性流动, 并向井眼中心挤压, 形成一种异常外挤力, 使标准套管无法承受,从而产生变形或挤毁, 严重影响油气井的寿命和原油产量, 造成极大的经济损失[1-4]。解决套管变形通常采用的工艺有使用厚壁高抗挤套管,或增大井径,提高水泥环厚度,提高套管抗挤力,或下双层套管。但这几种工艺都存在一定的问题,因此,在膏盐层采用局部双层组合套管结构是降低钻井成本,提高抵抗外部不均外载能力的有效措施,确保固井施工安全,提高固井质量[5-9]。
1 膏盐层套损现状
在膏盐层或泥岩层及其它蠕变率高的地层,由于地层蠕变,井壁四周的地层向井眼中心挤压,地层上覆压力会部分或全部作用到套管上。随着井深的增加,地层上覆压力也增大。一般情况下地层上覆压力梯度取22.653 kPa/m,而在塑性流动地层, 套管的实际外挤力可以达到上覆地层压力的1.5~3.5倍。因而,一般高强度套管本身的强度很难抵御这样大的外挤力。同时,膏盐层对金属有很强的腐蚀性,当管材受到腐蚀后,其强度就会大幅下降,加速套管损坏[10]。
目前,国内外防止地层蠕变而挤毁套管的方法主要有4种[11]:
1) 使用厚壁高抗挤套管。
2) 增大井径,提高水泥环厚度,提高套管抗挤力。……
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