套管加厚對(duì)套損的影響分析*

謝鑫 竇正道 丁少華 馬建杰（中國石化江蘇油田分公司石油工程技術(shù)研究院）

江蘇油田套損井分布面廣，涉及到25個(gè)油區(qū)，其中以A、B、C等區(qū)塊尤其嚴(yán)重。從2015—2019年，油田套損井每年以25口左右的速度增加。截止到2019年底，全油田套損井?dāng)?shù)354口，其中蘇北油區(qū)303口，百色油田51口，套損井占總井?dāng)?shù)的8.1%。套損主要以油井為主，占總套損井?dāng)?shù)的79%；水井占總套損井?dāng)?shù)21%。油井套損占油井總數(shù)的9%；水井套損占水井總數(shù)的6%。2009年以后為了減緩套管損壞，針對(duì)容易發(fā)生套管破漏井段，射孔段、1 500～2 000位置處及水泥返高自由段處，套管壁厚由7.72 mm變?yōu)?.17 mm。通過采用高鋼級(jí)、大厚壁的套管，提高套管特殊部位的抗腐蝕強(qiáng)度，延長套管使用壽命[1-4]。

1 加厚套管使用情況分析

1.1 A油田套損分析情況

A油田自2006年開展套管加厚工作，2006—2013年累計(jì)投產(chǎn)90口井，截止2016年12月造成套管損壞原因主要有變形、錯(cuò)斷和破漏。A油田套管損壞統(tǒng)計(jì)見表1，累計(jì)加厚套管的井44口，破損率13.63%；未加厚套管的井46口，破損率13.04%，套管破損率對(duì)比見圖1。

破損的加厚套管的平均時(shí)間是5.6 a，最長6.7 a，最短2.2 a，6 a以上破損率為67%。破損的非加厚套管平均時(shí)間是6.2 a，最長9 a，最短3.3 a，6 a以上破損率為50%。選出部分未加厚套管的井統(tǒng)計(jì)破損年限見圖2，部分加厚套管的井統(tǒng)計(jì)破損年限見圖3，對(duì)比發(fā)現(xiàn)加厚套管的破損時(shí)間較非加厚套管穩(wěn)定。

表1 A油田套管損壞統(tǒng)計(jì)

圖1 套管破損率對(duì)比

綜上，A油田套管加厚后，破損率并無降低。對(duì)于破損套管損壞的時(shí)間來看，加厚套管和未加厚套管很接近。原因是由于A地區(qū)斷層發(fā)育，致使地應(yīng)力復(fù)雜，套管加厚不足以消除地應(yīng)力的影響，因此A油田套管加厚并沒有降低套管損壞的概率，建議采取其它的措施降低套管損壞[5]。

圖2 未加厚套管破損年限

圖3 加厚套管破損年限

1.2 B油田套損分析情況

B油田自2007年開展套管加厚工作，到2014年累計(jì)投產(chǎn)75口井，截止2016年12月造成套管損壞的原因均是破漏。B油田套滾損壞統(tǒng)計(jì)見表2，累計(jì)加厚套管的井25口，破損率20%；未加厚套管的井50口，破損率28%。

破損的加厚套管平均時(shí)間是3.84 a，最長6.1 a，最短2.9 a。破損的非加厚套管平均時(shí)間是3.78 a，最長6 a，最短2.2 a。選出部分未加厚套管的井統(tǒng)計(jì)破損年限見圖4，部分加厚套管的井統(tǒng)計(jì)破損年限見圖5，對(duì)比發(fā)現(xiàn)加厚套管的破損時(shí)間較非加厚套管穩(wěn)定。

表2 B油田套管損壞統(tǒng)計(jì)

圖4 未加厚套管破損年限

圖5 加厚套管破損年限

綜上，B油田套管加厚后，破損率明顯降低。但是對(duì)于套管損壞的時(shí)間來看，加厚套管和未加厚套管很接近。原因是套管加厚以后，套管耐腐蝕能力提高。因此，對(duì)于B油田，套管加厚降低了套管損壞的概率[6-7]。

1.3 C油田套損分析情況

C油田自2009年開展套管加厚工作，到2013年累計(jì)投產(chǎn)42口井，截止2016年12月造成套管損壞的原因均是破漏。C油田套管損壞統(tǒng)計(jì)見表3，累計(jì)加厚套管的井12口，破損率8.3%；未加厚套管的井8口，破損率26.67%。

破損的非加厚套管平均時(shí)間是3.9 a，最長5.4 a，最短2.4 a。破損的加厚套管只有1口井，時(shí)間為3.1 a。選取部分未加厚套管的井統(tǒng)計(jì)破損年限見圖6，可見加厚套管的破損時(shí)間較非加厚套管穩(wěn)定。

綜上，C油田套管加厚后，破損率明顯降低。但對(duì)于套管損壞的時(shí)間來看，加厚套管和未加厚套管很接近。對(duì)于C油田，套管加厚降低了套管損壞的概率[8-10]。

2 經(jīng)濟(jì)效果分析

B油田在使用加厚套管以后，2007—2013年未加厚套管破損率28%。而加厚套管極少破損。自2014年以來B油田累計(jì)鉆井29口，全部加厚。減少套管損壞10口井，大修1口井一次約60萬，至少節(jié)約成本600萬。

C油田在使用加厚套管以后，2009—2013年未加厚套管破損率是26.67%。而加厚套管幾乎沒有損。自2014年以來B油田累計(jì)鉆井32口，全部加厚。減少套管損壞16口井，大修1口井一次約60萬，至少節(jié)約成本960萬。

3 結(jié)論

1）從A油田統(tǒng)計(jì)情況看，對(duì)于斷層發(fā)育多，地應(yīng)力分布復(fù)雜的區(qū)塊，采用套管加厚不足以承受地應(yīng)力的影響，加厚套管與非加厚套管破損率和使用壽命相當(dāng)。因此，地應(yīng)力復(fù)雜的區(qū)塊，加厚的方法不會(huì)降低套管損壞率。

2）從B油田統(tǒng)計(jì)情況看，對(duì)于存在腐蝕為主的套管損壞，采用套管加厚可以耐受較長時(shí)間的腐蝕，加厚后套管的破損率明顯降低。因此，腐蝕嚴(yán)重的區(qū)塊，加厚的方案可以有效降低套管的損壞率。

3）從C油田統(tǒng)計(jì)情況看，加厚套管的平均損壞的時(shí)間，比未加厚套管長且較為穩(wěn)定。因此，采用加厚套管可以減少整個(gè)區(qū)塊的作業(yè)頻次，節(jié)約修井投資。