A區域套損綜合分析

李雨澤

[摘 要]概括了DY廠南一區西部、中區西部與西區、北一區斷西等區域的套損概況，結合區域的地質情況，對該區域套損特點和成片套損特點進行分析討論，為油田套損治理工作和油田持續開發提供理論支持。

[關鍵詞]A區域；套損；分析

中圖分類號：F88 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）31-0306-01

1 套損概況

DY采油廠的套損情況按嚴重程度可以劃分為三個區域，即：南一區西部、中區西部與西區、北一區斷西。2012年北一斷西東塊有7口井在鉆井過程中因淺層卡鉆而全部失敗。

（1）套損類型。以套管錯斷和變形為主，分別為690口和305口，占累計套損井數的66.6%和29.4%，合計占96.0%。

（2）分井網套損率?；A井、一次井和高臺子井套損率均超過50%，分別為68.9%、55.9%和55.1%。

（3）套損層位。以嫩二底油頁巖標準層為主，其次為薩0-Ⅱ4，分別占累計套損井數的55.0%和21.9%，合計占76.9%。套損層位的確定兩個原則，一是同類型損壞，標準層優先；二是多處損壞，淺部優先，標準層和其下部同時套損，只確定為標準層套損，這樣就導致標準層套損比例增高。套損檢測方法：取套觀察、通徑、打鉛印、井徑儀測量、井壁超聲彩色成像等。但是如果標準層遇阻，下部的套損會檢測不到，也使標準層套損比例增高。2013年3月調查DY廠注水井套保封隔器密封情況，其中可放凈套壓井1599口，大流放不凈套壓井1128口，分別占調查核實注水井數的41.7%和29.4%。薩中開發區南一區西部套損區淺部水壓偏高，采用控制水泥返高在油頁巖標準層以下的井，分布在多個區塊的老成片套損區的油水井中，套管外存在水竄通道。南一區西部共經歷了三次套管損壞高峰，1979-1985年第一次套損高峰（薩0-Ⅱ4）；1998-2002年第二次套損高峰（嫩二底及薩0-Ⅱ4）；2008年以來第三次套損高峰（嫩二底），套損的深度逐漸在向淺層變化，套損區域從西東塊向西西塊延伸。南一西區監測50口井，異常井36口，變形方位并不一致，且與地層傾角也無關系。2口油頁巖和泥巖均有變形。變性對應巖層主要為泥巖，占61%，其次為油頁巖，占28%。對比了油頁巖和泥巖變形部位橫截面，兩者套損類型均是剪切變形，與統計結果一致。在南一西區套損井之間，有許多并未發生套變，這與南八區中塊的成片套損的特點明顯不同，而且在修復的井中，還會再次出現套損，因此套損時間也并非集中。

2 監測結果分析

（1）變形方位角與地層傾角分析。分析研究變形方位與底層傾角的關系，我們對嫩二底進行了三維表面建模，并將變形井位置和變形方位繪制在三維圖上，變形方位與地層傾角不存在一致的關系。

（2）油頁巖套變出變形方位與地層傾角分析。對應泥巖處的變形方位與地層傾角不存在對應關系，對油頁巖處變形點也進行對比，結果與泥巖一樣不存在一致的關系。

（3）套變部位截面分析。泥巖和油頁巖套變橫截面是一致的，均為剪切導致套管損壞。對應泥巖套損井占61%，對應油頁巖標準層套損井占28%，結果表明泥巖套損占主要部分，可確定地層異常應力來自于泥巖。而泥巖中含有的蒙脫石遇水會膨脹。

（4）北一斷西套變分析。在北一區斷西發現有五口井的力源方位指示呈中心放射狀，力源區域內有1口報廢井（Z1-B23）、2口水井。其中1口水井（CD22-E29）距離報廢井僅48m 。利用脈沖試井在CD22-E29井對Z1-B23報廢井進行報廢質量檢查。由試井解釋成果曲線可知，開井后油管壓力上升，但地層壓力滯后 0.4小時才有相應的上升。因此可以確認報廢井報廢質量不好。附近水井進入報廢井后，向上竄至泥巖，進而使泥巖吸水膨脹。目前，中部地區還查明存在大量高套壓井，如果這些井套管一旦損壞，勢必會導致注入水進入到淺層。而控制水泥返高的井其套管外部是上下連通的，套外的高壓水就會直接進入到泥巖層，同時通過淺層的高滲透層竄至鄰井。北一斷西東塊淺層卡鉆也證明了淺層高壓的存在。套外高壓的存在，必然會使泥巖層進水。通過標準層下水泥面控制工具，對嫩二底標準層不封固，當巖石發生變化時，留出緩沖空間。這一措施在短期有效控制了套損的發生，但并不能徹底解決套損問題，只是延長的套損發生的時間。因此老井的套損率會高。嫩二底油頁巖層也可以說是嫩一頂，薩0-Ⅱ4正好對應嫩一底部，變形集中的部位對應的是嫩一的頂底界，即套變點對應巖性主要是油頁巖和巖性變化界面的薄弱部位。對于嫩一段，其巖性主要為泥巖，該處地應力相對油頁巖和巖性變化界面處的地應力相對均勻，因此在嫩二的頂底界是容易發生套損的位置。

3 成片套損特征

成片套管損壞是自八十年代以來由于注水壓力的大幅度提高，以及以后大面積的自噴井轉抽，形成區塊間壓力差的增大，造成南八區中塊和杏一區東部出現連片套管損壞，南八區中塊共有的147口油、水井的套管全部損壞。

3.1 成片套管損壞特點

成片套管損壞具有四個特點：平面分布集中、發生時間集中、損壞層位一致、套損類型和方位一致。

（1）平面分布集中。南八區中塊面積約8.23Km2內共有的147口油、水井的套管全部損壞。

（2）套損時間集中。在南八區中塊套損大而積發生的時間是很短的，前后不超過40天。區塊內總共147口油水井有次序地由南向北全部發生套管錯斷或嚴重變形。

（3）損壞層位一致。套損點的深度集中在上、下兩個層位，上層位是下白堊統嫩江組二段底部厚度約10m的泥頁巖，沿此層位區塊內所有油、水井全部被剪切錯斷或變形，套損點深度在西部約810米，東部約850米與地層向東緩傾是一致的。下層位是薩爾圖油藏第二段第四小層（SⅡ4），相當于下白堊統姚家組中部泥頁巖。

（4）套損類型和方位一致。通過對南八區中塊25口套損井變形點處的測量可知：這些井的套管損壞都呈剪切形變或錯斷，位移方向以南西向至南南西向為主，大致與東側的187號斷層垂直，反映出在標準層以下、很可能在SⅡ4之上的地層段總體向南蠕動滑移，因而推測當時該地層段所遭受的最大主應力大致為南北向。

3.2 成片套損的影響因素

幾何形態方面包括上層標準層泥巖已經進水，巖層強度降低，起到潤滑作用；下層（SⅡ4）部分井點已經發生套損，巖層已經破碎，這兩個層組成滑動體的上下滑動面，兩側斷層產狀及其組合為滑動體的滑移提供東西滑移面；向南東緩傾的地層產狀特征為塊體滑移提供了重力分力，在行列注水井網切割下區塊間壓力的存在為塊體滑移提供了推動力；現代地應力狀態是指油田生產前和生產時的原始地應力狀態及其變化。

4 結論

DY廠套損監測結果顯示并不具有巖層滑動導致成片套損所具有的特征，即套損主因并非是巖層滑動，泥巖吸水蠕動理論與監測結果比較符合。

（1）DY廠套損面積大但不成片，在套損井中間穿插未套損井，平面分布不集中。套損發生時間不集中。

（2）套損層位以泥巖為主，其次為油頁巖，因此，套損層位也不一致。

（3）套損類型相對一致，以變形和錯斷為主，但是受力方位不近一致，與底層傾角也不一致，北一區斷西還發現了放射狀受力。

參考文獻

[1] 姜守華.杏北開發區套損成因機理新認識及套損綜合防治技術[J].大慶石油地質開發，2007.endprint