Estado actual de los daños en la carcasa:
En los últimos años, durante el registro de ingeniería en un determinado bloque, se encontró que un total de 45 pozos tenían diversos grados de daño en el revestimiento, lo que representa aproximadamente el 28,5% del número total de pozos. El número de pozos con daños en el revestimiento ha mostrado un fuerte aumento.
Las principales formas de daño a la carcasa de petróleo incluyen principalmente flexión, contracción, rotura escalonada, ruptura y corrosión y perforación de la carcasa, entre las cuales la deformación por contracción y la rotura escalonada de la carcasa son las principales. La tendencia general de los daños al revestimiento es que la vida de bombeo de los pozos dañados es corta y la profundidad de los puntos de daño del revestimiento es relativamente grande. Patrón de daño longitudinal: el daño profundo al casing es causado principalmente por deformación por reducción del diámetro, el daño superficial al casing es causado principalmente por fractura o ruptura escalonada y los puntos de cambio del casing se concentran cerca de la sección de disparos. Patrón de distribución de áreas laterales: los puntos de pozos con daños en el revestimiento se concentran cerca de fallas, en puntos estructurales altos y en áreas con grandes ángulos de buzamiento en las alas.
Causas de daños en la carcasa:
1. Factores geológicos del daño a la carcasa.
Los factores geológicos son la causa principal de los daños en la carcasa, incluidos el estrés tectónico, el deslizamiento entre capas, la expansión de la lutita, la fluencia de la capa de roca salada, la producción de arena de la capa de petróleo, el hundimiento del suelo y la compactación de la capa de petróleo, etc.
(1) Expansión y fluencia de la roca de lodo, fluencia de la roca salada
Las rocas tienen las características de fluencia y relajación de tensiones. Diferentes tipos de rocas tienen diferentes tipos de fluencia y grados correspondientes de fluencia. Incluso en condiciones geológicas naturales, las rocas se arrastrarán. Los minerales arcillosos de la lutita, especialmente la montmorillonita, la illita y la caolinita, se hinchan y se desplazan cuando se exponen al agua. Dado que la carcasa evita esta fluencia y expansión, se genera un esfuerzo cortante en la carcasa. Esto aumenta la carga externa sobre la carcasa. A medida que pasa el tiempo, la carga aumentará. Cuando la resistencia a la compresión de la carcasa es menor que la carga externa, la carcasa se apretará, aplanará o incluso se romperá.
(2) Presión de la roca circundante
Después de la perforación, aparecieron superficies libres en las rocas alrededor del pozo, destruyendo el estado de equilibrio original. Cuando la tensión en la concentración de tensión alcanza el límite elástico de la roca circundante, se produce una deformación plástica. Esta deformación está limitada por la carcasa y la capa de cemento fuera de la carcasa. Al mismo tiempo, la roca circundante también reacciona sobre la carcasa. causando deformaciones y daños a la carcasa.
(3) Actividad de fallas, movimiento de la corteza terrestre moderno, terremotos y deslizamientos de tierra
La existencia de fallas provoca un desequilibrio de presión entre fallas, provocando que el agua se canalice entre capas de roca. Cuando las capas de lodo y sales de yeso coexisten con las fallas, la tensión sobre la carcasa será inestable, provocando deformaciones y daños en la carcasa. La actividad de la falla es causada por muchos factores. El movimiento de los estratos a lo largo del nivel de la falla causa daños importantes a la
carcasa de la capa de petróleo.
2. Factores de ingeniería del daño a la carcasa.
(1) Bien razonar
Las principales razones incluyen una resistencia insuficiente del diseño de la carcasa, sellado de roscas sueltas durante la construcción y mala calidad de la cementación, lo que provoca el desgaste de la carcasa durante el proceso de perforación. Al introducir el revestimiento en el pozo, la superficie exterior del revestimiento inevitablemente rozará violentamente con la formación de roca dura. Si se introduce a la fuerza, el revestimiento sufrirá un desgaste significativo y la sarta de revestimiento fácilmente se volverá inestable, se doblará y se doblará. y deformado. Además, después de que se desgasta la carcasa, el área de la superficie interior aumenta, la superficie de contacto con el medio corrosivo aumenta y la capa de pasivación en la superficie de la pared interior de la carcasa desaparece y el metal interior está en contacto directo con el medio corrosivo, acelerando la velocidad de corrosión de la carcasa.
(2) Razones de producción
La inyección de agua a alta presión hará que el volumen de la formación se expanda. Cuando la presión se extiende hacia afuera desde el pozo de inyección de agua y la roca permeable, generará una gran presión en la interfaz entre la capa de petróleo y la capa límite. Si esta fuerza excede la resistencia de la interfaz, se producirá deslizamiento, causando daños al revestimiento de los pozos adyacentes.
Durante el proceso de fracturación, el cambio de volumen causado por el relleno sólido también puede hacer que la formación se deslice a lo largo de la capa de lecho.
La producción de arena de la capa de petróleo provocará que los efectos combinados del macizo rocoso suprayacente se hunda y el macizo rocoso subyacente se derrumbe, acortando la sección del yacimiento, afectando el soporte lateral de la carcasa y provocando que se desvíe.
3. Factores de corrosión que causan daños a la carcasa.
La corrosión de las tuberías significa que el azufre, el CO2, el HS contenidos en el petróleo crudo y el gas natural, y diversas sustancias corrosivas contenidas en el agua de formación y el agua de inyección reaccionan con el hierro o los iones ferrosos de la carcasa para corroer el cuerpo de la tubería. Las condiciones para la corrosión del casing incluyen cierta temperatura, presión, concentración de iones ferrosos y bacterias reductoras presentes en el agua de formación, la mayoría de las cuales están relacionadas con la acción de las bacterias reductoras de sulfato. La mayor parte de la corrosión de la carcasa ocurre en soluciones de carcasa con alta salinidad y bajo pH. El impacto de la corrosión en los daños a la carcasa se produce principalmente en las dos formas siguientes de daño a la carcasa:
(1) La corrosión provoca fugas en la carcasa superior. Desde un principio mecánico, el daño a la carcasa causado por fuerzas externas no aparecerá como una fuga en la carcasa, pero el resultado final de la corrosión provocará una fuga en la carcasa.
(2) La corrosión debilita el espesor de la pared de la carcasa y reduce la resistencia de la carcasa, provocando daños en la carcasa. Bajo la acción de la corrosión, la pared de la carcasa se vuelve gradualmente más delgada total o parcialmente, y la resistencia de la carcasa disminuye, lo que hace que sea más probable que se dañe bajo la acción de fuerzas externas.
Método de inspección de daños en la carcasa:
En el proceso de registro normal, podemos utilizar el registro de detección de fallas electromagnéticas, la detección de fugas isotópicas en todo el pozo, el registro con calibrador y otros métodos de registro para detectar sartas de tuberías en el fondo del pozo y verificar si hay daños o deformación en la carcasa.
(1) El registro de detección de fallas electromagnéticas puede medir los cambios en el espesor de la pared y el daño de la carcasa en la tubería de petróleo en condiciones normales de producción del pozo de petróleo y agua, ahorrando los costos operativos de verificar el estado de la carcasa y hacer funcionar la tubería de petróleo. permite Es posible realizar un estudio general de los daños estructurales de los pozos de petróleo y agua. Hay una transición entre paredes gruesas y delgadas y deformación o incrustación de la carcasa.
(2) El registro combinado de cinco parámetros isotópicos puede registrar cinco curvas al mismo tiempo. Este método permite confirmar entre sí la curva trazadora de isótopos, los datos de caudal y temperatura del pozo en la tubería y los puntos de presión anormales para encontrar fugas en la carcasa.
(3) El registro con calibrador de brazos múltiples se usa ampliamente en el proceso de registro e inspección de carcasas. Este instrumento es un instrumento de medición de contacto, es decir, el brazo de medición del instrumento hace contacto con la pared interior de la carcasa y los cambios en la pared interior de la carcasa se convierten en el desplazamiento radial del brazo de medición del calibre del pozo. diseño mecánico y transmisión dentro del instrumento de calibre de pozo, se convierte en el desplazamiento vertical de la varilla de empuje; el sensor de desplazamiento diferencial convierte el cambio de desplazamiento vertical de la varilla de empuje en una señal eléctrica. Hay indicios de fugas en la carcasa.
Principales medidas preventivas para daños en la carcasa:
1. Controlar razonablemente la presión de inyección de agua.
Durante la inyección de agua a alta presión en campos petroleros, a medida que la presión de inyección de agua continúa aumentando, el nivel de presión de formación también continúa aumentando. Cuando la presión de la formación excede la presión crítica, la formación se deslizará entre sí, causando deformación del revestimiento, especialmente daños al revestimiento en áreas con fallas o capas intermedias de lutitas desarrolladas. Los pozos pueden aparecer en parches. Además, la inyección de agua a alta presión a largo plazo agravará la tasa de daño a la carcasa bajo la acción de una carga de alta presión a largo plazo. Controlar la presión de formación dentro de la presión crítica de formación o dentro del 70% de la resistencia anticolapso del revestimiento para ralentizar la aparición de daños en el revestimiento.
2. Controlar razonablemente la diferencia de presión de producción y mantener un equilibrio entre inyección y producción.
Debido al desequilibrio en la inyección y producción, la intensificación a gran escala de los patrones de pozos en el período posterior y la mala conectividad entre capas, se forma una tensión adicional desde el área de alta presión al área de baja presión, lo que induce el deslizamiento de la formación y provoca la deformación del casing. , especialmente en la zona de alta presión. El daño es particularmente grave.
3. Optimizar los planes de perforación y estimulación de yacimientos.
Cualquier tecnología y calidad de fracturación y disparos con ácido tienen un impacto importante en la vida útil del casing. La perforación repetida o la fractura con ácido reducirán en gran medida la resistencia a la extrusión del revestimiento y acelerarán el daño y la deformación del revestimiento. Llevar a cabo la reformación de fracturación y acidificación en el yacimiento y determinar la presión de construcción. La presión de construcción no debe exceder el 80% de la resistencia antiextrusión de la carcasa.
4. Mejorar las herramientas de fondo de pozo para evitar triturar las carcasas.
Debido a razones de diseño o construcción del esquema, a menudo ocurren fenómenos como caída de objetos, tuberías atascadas y obstrucciones de tuberías, lo que requiere pesca y trituración, lo que inevitablemente causa desgaste en la pared de la carcasa y reduce la resistencia de la carcasa. Se recomienda mejorar las herramientas de perforación e instalar un dispositivo centralizador durante el proceso de perforación y rectificado para reducir el desgaste excéntrico y proteger la carcasa.
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