渤海油田注水井油套带压问题探析

发布时间：2024-12-21 03:16

　　 注水井环空带压已逐渐成为渤海油田开发面临的重要问题之一,较高的环空套压对井口设备和作业人员都构成较大的安全威胁。鉴于此,以渤海A作业公司为例,对其环空带压注水井进行了统计与分类,总结了注水井环空带压产生的原因,并通过数值计算、数据统计和室内试验等方法对具体原因进行了剖析。分析认为,注水管柱的变形和注水管材的结垢腐蚀是注水井环空带压的两大主要原因。结合注水管柱变形计算模型,研究了注水管柱变形造成环空带压的两种情况,提出了密封装置临界插拔次数和行程的概念,指出密封工具的疲劳损害是其密封失效的主要原因;通过注水水源的Sl值测量和金属挂片腐蚀试验,证实了地下水源会造成金属材质注水管柱结垢腐蚀。基于注水井环空带压原因分析,从事前预防、管理制度创新和事后补救等3个方面提出了应对措施及建议。研究结果对解决渤海油田注水井环空带压问题具有一定的指导意义。

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【部分图文】：

图6 金属挂片泡水结垢腐蚀试验装置

图5渤海油田注水井水源水质Sl值测试结果在上述试验条件下，动态模拟挂片腐蚀，2d后取出挂片，立即用水冲洗挂片表面垢类沉积物，待金属表面晾干后，测量试验前后挂片的质量，再利用式(6)计算注水水质条件下的管材结垢腐蚀速率。

图1 渤海X1井油管变形量计算结果

X1井是渤海油田深层沙河街组的一口先期排液定向井，Y型生产管柱，于2015年4月投产，2016年4月更换注水管柱转注后，环空压力迅速上升，同年9月环空带压8MPa,2017年3月环空压力达到油套同压级别。该井基本参数如下:完井井深3022.00m，完钻垂深2273.37....

图2 A14井插入密封模块磨损图

上述情况为管柱变形造成环空带压问题的一种极限情况，大多数环空带压井的插入密封没有拔出密封筒，仍然出现环空带压问题，这是因为参数变化导致中心管反复插拔，使密封疲劳失效而造成环空带压。实际注水过程中，试注、停注、增注及酸化等工况均会引起注水压力的波动，致使中心管在封隔器密封筒胶皮内反....

图3 管柱的结垢腐蚀现象

注水水源中的微量元素是管柱发生结垢腐蚀的内在原因。如图4所示，水中的Ca2+和Mg2+等离子与CO32-发生化学反应，生成晶类物质，晶体堆积后形成垢类物质，结垢处的下方处于缺氧状态，而硫酸还原菌(SRB)等厌氧细菌加速了对局部管柱的腐蚀速度，从而导致油管发生穿孔或点蚀等局部损坏[....

本文编号：4018307