熱采注汽井套管保護(hù)及防卡工藝研究

1、濱南采油廠濱南采油廠燕燕 旗旗2009年年3月月ZYQDZYQD一、前言二、注汽停止后對套管的損害 三、注汽過程中對套管的損害 四、包護(hù)套管及防卡措施 稠油井蒸汽吞吐轉(zhuǎn)周工藝中，采用熱敏封隔器來提高注汽效果、保護(hù)油層套管，但在注完汽后起管柱時，經(jīng)常遇到不同程度的管柱遇阻、遇卡現(xiàn)象。遇卡嚴(yán)重時需交大修進(jìn)行處理,大修隊上修后，采用大力上提能直接解卡的井很少，處理成功的方式有以下兩種：、大力上提、使管柱伸長打上吊卡，卸去井口帽，接管柱下放進(jìn)行活動解卡。當(dāng)遇到大力上提也打不上吊卡時，活動解卡也就無從談起。只能采用下面的方法 ，、動用火焊割井口帽，使管柱落井后在打撈解卡。通過這兩種處理方式可以看出，只要

2、能使注汽管柱下放，便可成功解決大部分的遇卡管柱。 大修作業(yè)隊采用方法能成功解決遇卡管柱的并不多見，基本上都采用方法進(jìn)行處理成功。但采用方法存在弊端較多： 1 1、注汽井井口動火存在較大的風(fēng)險性；（著火事故） 2 2、割井口過程中井口處于失控狀態(tài) ；（井噴失控） 3 3、割井口后管柱落井，造成隔熱管及防砂管柱墩壞。（導(dǎo)致拔防沙管） 由此可見方法是在不得已的情況下而采用的處理方式。ZYQDZYQD一、前言二、注汽停止后對套管的損害 三、注汽過程中對套管的損害 四、包護(hù)套管及防卡措施油油層層 經(jīng)查相關(guān)資料，鋼鐵熱膨脹系數(shù)為：溫度每增加11，有1/10萬的伸長量。經(jīng)調(diào)查大量熱采井的地質(zhì)資料，入井隔熱管

3、的長度都在1000m以上。注汽溫度大都在300300以上。 經(jīng)計算得出，隔熱管柱在注汽后管柱伸長為：L=L=注汽溫度隔熱管原長1/10萬L=300 L=300 1000 1/100000 3（米）注汽管柱入井后，注汽管柱入井后，高溫高壓熱蒸高溫高壓熱蒸汽汽自井口向下注入井內(nèi)，隔熱管自井口向下注入井內(nèi)，隔熱管柱因受熱伸長，帶動熱敏封隔器柱因受熱伸長，帶動熱敏封隔器下行。當(dāng)所注蒸汽到達(dá)熱敏封隔下行。當(dāng)所注蒸汽到達(dá)熱敏封隔器時，它才受熱膨脹座封。器時，它才受熱膨脹座封。 當(dāng)停注降溫時，隔熱管受冷收縮，而此時熱敏封隔器還沒有釋放解封，只能被強行向上拉動。在被強行上移過程中，附著在套管壁上的污垢、結(jié)焦、

4、銹斑等等，會在熱敏封隔器上部越積越多。當(dāng)積累一定程度時，就會被污垢等卡死，熱敏封就無法移動。此時熱敏封隔器即使降溫解封，由于已被污物卡死，也無法移動。這就是我們?yōu)槭裁雌鸩粍庸苤脑蛩?。所以只要能使管柱下放，使熱敏封隔器上部的污垢松散，即可解卡。這就是大修隊大力上提不能解卡時，而采用接管柱下放或割井口使管柱落井后，能自動解卡的原因。油油層層 熱敏封隔器一旦被卡死，對套管產(chǎn)生的破壞是非常巨大的，根據(jù)卡點公式：L=eL=eE EF/PF/P（其中L L為管柱總長m；F F為管柱的截面積cm2；P P為產(chǎn)生的拉應(yīng)力KN；e e為隔熱管柱要縮回的長度即3m；E E為鋼材的 彈 性 系 數(shù) 2 . 1

5、 1 04M P a ） 。推 導(dǎo) 出 P P = e e E E F / L F / L P=32.110435.19/10002217(KN)，油油層層 200多噸負(fù)荷作用在套管及隔熱管柱上，所產(chǎn)生的后果相當(dāng)嚴(yán)重，可能導(dǎo)致隔熱管柱斷脫，及套管縮徑、錯斷等。這種情況會縮短套管的使用壽命，甚至將其“終結(jié)”！在熱敏封隔器被隔熱管柱強行上拉時，若固井質(zhì)量不好，封隔器下部套管會因巨大拉應(yīng)力造成“縮徑”，上部套管因擠壓應(yīng)力而產(chǎn)生“褶皺”。折合226噸。油油層層 有些井并沒有出現(xiàn)上述問題，原因在于此類井固井質(zhì)量好，且套管強度高。但隔熱管柱受冷收縮產(chǎn)生的巨大拉應(yīng)力同樣作用在套管上，“慢性”破壞套管外側(cè)的固

6、井水泥環(huán)。在經(jīng)受多個注汽周期后，固井水泥環(huán)即被破壞，最后被破壞的就是套管。從而縮短了油井壽命。同時，隔熱管柱受冷收縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力不能得到釋放，也遭到“慢性”損傷，導(dǎo)致隔熱管變形、彎曲，縮短了它的使用壽命。ZYQDZYQD一、前言二、注汽停止后對套管的損害 三、注汽過程中對套管的損害 四、包護(hù)套管及防卡措施油油層層051015 20253035MPaMPa注汽過程中，完好的隔熱管本體對熱能起到隔熱作用，但其接箍位置卻將熱能向外傳遞熱能向外傳遞。由于注汽溫度高達(dá)300， 將環(huán)空中的水加熱汽化。隨著水的汽化越來越多，得不到釋放，環(huán)空壓力逐漸升高，（因井口閘門關(guān)閉及熱敏封隔器的座封形成了密閉空間）當(dāng)壓

7、力升到一定程度將對套管及隔熱管起到壓力破壞作用。ZYQDZYQD一、前言二、注汽停止后對套管的損害 三、注汽過程中對套管的損害 四、包護(hù)套管及防卡措施油油層層 地面連接好工具下入井內(nèi)，其組合為：熱敏封隔器+“常閉式”伸縮管+隔熱管柱，在注汽過程中伸縮管始終是處于閉合狀態(tài)。油油層層 停止注汽后，溫度降低先從井口開始自上而下，隔熱管柱降溫收縮，熱敏封隔器解封不會與其同步，這種情況在我們QC小組活動前，會強制帶動熱敏封隔器上行，若井壁上有機(jī)械雜質(zhì)堆積，如：套管生銹、結(jié)垢、某些物質(zhì)焦化、機(jī)械雜質(zhì)等發(fā)生沉淀，堆積在熱敏封隔器與套管環(huán)空中；就會出現(xiàn)“封隔器卡死”現(xiàn)象，造成嚴(yán)重的后果。在使用“常閉式伸縮管”后，這種情況就完全可以避免，隔熱管柱降溫收縮，當(dāng)其產(chǎn)生的拉應(yīng)力高于80KN時，伸縮管上的銷釘便可剪斷，使其自由收縮，避免應(yīng)力對套管造成傷害