探討油田熱注應用問題及對策

楊迎春

摘要：隨著社會經濟的不斷發展，人們對石油等能源的需求量越來越大，對石油開采工程也越來越關注。石油開采作業中經常會用到石油注汽熱采的技術，但是熱注技術在使用的過程中會遇到很多問題，不利于石油開采作業的順利進行。因此在油田開采作業中，相關人員需要對熱注應用中產生的問題進行分析，然后根據問題提出幾點有效的解決對策，從而有效提高石油開采效率。

關鍵詞：油田；熱注應用；問題；對策

注汽熱采是油田開采作業中應用比較多的石油開采方式，注汽熱采技術應用的過程中需要用到套管，但是套管使用過程中會因為各種因素導致套管發生損壞，不利于熱注技術的有效應用。因此本文首先針對油田熱注應用過程中存在的問題進行分析，并提出有效的問題解決辦法，從而促進油田熱注開采技術的有效應用，提高油田開采效率。

一、油田熱注應用過程中套管損壞的原因分析

油田熱注技術應用過程中經常會產生套管變形的問題，主要是因為熱應力的原因，使得套管在載荷的作用下，套管所承受的熱應力已經超過了套管材料所能承受的熱應力，這就會導致套管在封隔器中一直處于300度左右的熱蒸汽中，受到蒸汽的熱膨脹作用，套管會因熱發生膨脹，如果套管受到的熱膨脹作用沒有受到約束，那么套管就不會產生熱應力，只會產生伸長和變形的現象，如果套管受到的熱膨脹作用受到約束時，就會產生很大的熱應力。現在注汽熱采技術中套管一般都是在井內進行使用的，套管的內壁不會受到任何的約束，但是套管的外壁會受到水泥或者地層固結的約束，從而會受到熱應力作用的影響。油層出砂和預拉應力不合理或者是沒有達到相應的熱力要求也會造成套管的變形或者是損壞。

注汽熱采過程中如果井封隔器失去效用，那么套管也會因為受到過高溫度的影響而產生熱膨脹應力，從而使套管發生縱向拉長的問題，對水泥套管造成不利的影響，水泥套管中沒有受到約束的部位就會發生變化，導致套管發生變形和損壞。封隔器使用過程中失去其效用，不僅會使套管發生變形影響套管的使用壽命，同時也會影響油田開采作業的順利進行。

現階段在蒸汽吞吐的過程中，如果進行多周期的注汽或者是在注汽的過程中，操作方法不恰當，注汽不連續，注注停停，就會導致套管受到熱脹冷縮作用的影響，出現一張一拉反復移動的問題，從而導致套管出現損壞的現象。

套管在使用的過程中，外壁會受到水泥環固結的約束，按照要求向套管中注入熱氣時，地層的熱膨脹作用對套管的影響力不大，但是水泥環局部形成的空穴會使得套管的部分位置受膨脹發生變形，從而導致套管受到損壞。

蒸汽驅技術使用的過程中有時會發生汽竄的問題，一旦發生汽竄問題就會對油田開采作業產生不利的影響，一方面是油井失控，導致地層發生出砂的問題，套管周圍失去約束。另一方面是蒸汽驅替的效果被降低，導致套井會受到底層熱應力的影響從而使套管的周圍被掏空，從而失去約束力，這兩個因素導致套管發生損壞。

二、油田熱注過程中防治套管發生損壞的有效對策

（一）套管保護原則

油田熱注過程中要想降低套管的損壞效率，延長套管的使用壽命，就需要遵循一定的套管使用原則。根據油田開采現場的井筒溫度以及對應力場的分析，從而得到油田熱注過程中需要采取的有效措施是提高完井的質量，進而有效提升熱采井的標準。油田熱注的過程中需要對水泥環進行有效的保護，以免出現出砂的問題。在注汽熱采的過程中需要對隔熱技術進行重視，最好是采用高質量井筒的隔熱技術。

（二）預防熱采套管發生損壞的有效措施

預防熱采套管使用的過程中要想對套管進行有效的保護，就需要減少套管在使用的過程中受到的熱應力，在軸向預防方面，可以在套管上面安裝伸縮補償器，對套管進行保護。在徑向方面，可以使用高壓固井，或者是在套管的外壁涂抹一層具有密封和緩沖效果的保護層，從而起到保護套管的作用。

套管使用過程中需要減少套管局部受到的熱應力作用，要想達到這一目的，可以采用以下幾種方法。首先可以減少套管接箍臺肩面的受力，并且對接箍處的水泥環進行保護，可以通過添加橡膠墊的辦法來對其進行保護。套管在使用的過程中會受到射孔相位角的影響，因此需要對射孔參數進行優化，從而達到防治套管受到損傷的目的。地層出砂會對套管產生影響，使套管發生損壞，因此可以提前采取防砂的措施或者是采取后期填砂的措施以及提高水泥性能的方法來對套管進行保護。

（三）完善熱采井套管保護工作的標準

套管使用過程中應該針對不同的地質條件采取不同的套管結構，選擇合適的套管材料和套管壁厚度來達到保護套管的目的。

地面腐蝕也會造成套管的損壞，因此為了對套管進行保護，可以在套管的外壁上涂抹防腐劑或者是采用陰極保護的辦法來對套管進行保護。

油田開采工程中造成套管的損壞，可以采取以下的方法來對套管進行保護，首先需要對套管的材料進行合理選擇，其次需要提高固井的質量，對固井的水泥質量進行嚴格要求，提高水泥漿的密度。最后需要對井位進行合理的布置，提高注汽管和隔熱管的質量，從而減少套管受到的應力作用。

（四）提高對套管的管理力度

套管使用的過程中，應該對套管的射孔位置進行確定，提高壁厚的厚度，增強套管的強度。對于氮氣隔熱井而言，應該及時的對隔熱井補充氮氣。對封隔器的卡封位置、伸縮管下井的深度進行控制，對注汽的運行結構進行優化，從而減少石油開采過程中受到的壓差和汽竄對套管造成的影響。

總 結：

綜上所述，現階段石油開采過程中經常用到注汽熱采技術，但是熱注應用的過程中套管會因為各種各樣的原因而發生損壞，從而影響石油開采作業的順利進行。本文通過對油田注汽熱采過程中套管發生損壞的原因進行分析，并針對問題提出有效的解決對策，從而對套管進行有利的保護，減少套管的損壞，提高套管的利用效率和使用壽命。

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