馬福昊　安永?！⊥踅?/p>

摘要：油田井筒是油氣開采的基礎(chǔ)，井筒安全在油氣開采中有著極其重要的作用。在生產(chǎn)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生井筒變形的問(wèn)題，井筒變形可能會(huì)發(fā)生嚴(yán)重安全事故，給人們生命和國(guó)家財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅。因此，如何對(duì)井筒變形進(jìn)行預(yù)測(cè)并有效治理，是實(shí)現(xiàn)油田安全生產(chǎn)的重要措施，本文對(duì)此進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：油田井筒;變形預(yù)測(cè);治理措施

1 引言

井筒是油氣開采和注水的基礎(chǔ)，再生產(chǎn)過(guò)程中，由于受地層壓力、油氣產(chǎn)量和注水流量以及多種復(fù)雜地質(zhì)條件因素影響，油田井筒壁所承受的壓力日益增大，井筒極易發(fā)生變形。井筒變形可能引發(fā)會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的安全事故，對(duì)人們的生命和國(guó)家財(cái)產(chǎn)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此，采用科學(xué)方法對(duì)可能發(fā)生的井筒變形進(jìn)行預(yù)測(cè)并及時(shí)采取有效措施治理，對(duì)實(shí)現(xiàn)油田安全生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展，具有重要意義。

2 目前對(duì)油田井筒變形預(yù)測(cè)的主要方法

2.1 井筒概述

井筒是油田生產(chǎn)的基礎(chǔ)，主要是由井頸、井身和井窩三部分所組成，井筒變形主要發(fā)生在井身部分，產(chǎn)生井筒變形的主要原因是井筒周圍地層壓力變化及固井效果等因素。由于油田的地質(zhì)情況比較復(fù)雜，井筒的類型比較多，使井筒變形的研究工作也趨于多樣化和復(fù)雜，增加了井筒變形預(yù)測(cè)和治理難度。加強(qiáng)對(duì)井筒變形進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè)和及時(shí)有效治理，以避免在油田生產(chǎn)過(guò)程中因井筒變形而引發(fā)安全事故，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)具有重要意義。

2.2 油田井筒變形的預(yù)測(cè)方法

近年來(lái)，隨著油氣開速度的加快和開采量不斷增多以及復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)變化，油田井筒變形的情況時(shí)有發(fā)生。對(duì)井筒變形預(yù)測(cè)的方法主要包括：

第一，巖石力學(xué)監(jiān)測(cè)。巖石力學(xué)檢測(cè)也被稱之為傳感器監(jiān)測(cè)法。主要是對(duì)油氣開采和注水活動(dòng)中井筒外圍巖石力學(xué)變化參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，由于油氣開采和注水因素的影響，井筒外圍的地層壓力、溫度、地質(zhì)構(gòu)造等會(huì)發(fā)生不同程度的變化，這些變化可能對(duì)井筒造成擠壓使井筒發(fā)生變形甚至損毀。這個(gè)變化可能是長(zhǎng)期緩慢的過(guò)程，也可能是快速形成過(guò)程，因此，通過(guò)傳感器可以對(duì)井筒外部周圍地質(zhì)環(huán)境的微妙變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，根據(jù)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析，可以較為準(zhǔn)確的對(duì)井筒變形進(jìn)行預(yù)測(cè)。

第二，幾何監(jiān)測(cè)法。幾何監(jiān)測(cè)法是以變形監(jiān)測(cè)活動(dòng)指導(dǎo)理論作為檢測(cè)依據(jù)的對(duì)井筒變形進(jìn)行監(jiān)測(cè)的方法。井筒變形的幾何監(jiān)測(cè)法，是指對(duì)被監(jiān)測(cè)井筒進(jìn)行幾何測(cè)量，以確定其內(nèi)部形態(tài)隨時(shí)間的變化特征。運(yùn)用幾何監(jiān)測(cè)法，能夠?qū)仓車牡刭|(zhì)變化情況進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，并對(duì)井筒可能發(fā)生的變形進(jìn)行較為準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。

第三，GPS監(jiān)測(cè)法。GPS監(jiān)測(cè)是一種全天候、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。但該系統(tǒng)需要在能夠反應(yīng)出井筒變形的靈敏點(diǎn)位布設(shè)觀測(cè)點(diǎn)，并在較遠(yuǎn)的地質(zhì)穩(wěn)定處建立基準(zhǔn)點(diǎn)對(duì)井筒進(jìn)行觀測(cè)。GPS監(jiān)測(cè)法的技術(shù)要求比較高，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)需要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理。

第四，三維激光掃描法。該方法是一種全新的油田井筒變形監(jiān)測(cè)方法，使用簡(jiǎn)便，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，可以定期或不定期對(duì)井筒變化情況進(jìn)行檢測(cè)，為井筒變形治理提供科學(xué)依據(jù)。

上述各種方法是國(guó)內(nèi)外比較常用的并且技術(shù)比較成熟的油田井筒變形監(jiān)測(cè)方法，此外，在國(guó)外還有一種被稱之為ISSM的井筒慣性檢測(cè)變形方法，但由于技術(shù)的限制，在我國(guó)尚未取得應(yīng)用。

3 油田井筒變形的治理措施

油田井筒變形的治理主要包括治理技術(shù)和治理監(jiān)管兩個(gè)方面。

3.1變形井筒的治理原則

對(duì)于井筒變形的治理，必須遵循以下原則：

第一，一次性治理。對(duì)于已經(jīng)發(fā)生的或可能發(fā)生的井筒變形，工程技術(shù)人員要科學(xué)的態(tài)度認(rèn)真細(xì)致的分析、反復(fù)論證井筒變形產(chǎn)生的原因及可能產(chǎn)生的危害，制定切實(shí)可行的治理方案并做到一次性徹底根治，在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)相同問(wèn)題不再?gòu)?fù)發(fā)。

第二，保證治理效果。通過(guò)治理后的變形井筒，應(yīng)達(dá)到變形井筒治理的質(zhì)量高、油氣開采及注水的效率高、生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益高等特點(diǎn)，使變形井筒治理達(dá)到預(yù)期的治理效果。

3.2 變形井筒的治理技術(shù)

對(duì)油田變形井筒的治理技術(shù)主要包括：

第一，支護(hù)技術(shù)。對(duì)于大面積并且比較嚴(yán)重的井筒變形，要對(duì)變形面采用支護(hù)技術(shù)進(jìn)行錨網(wǎng)支護(hù)，以此消除井體變形所造成的斷面問(wèn)題以實(shí)現(xiàn)對(duì)變形井筒徹底治理的目的，錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件進(jìn)行嚴(yán)格設(shè)計(jì)和精確施工。

第二，加固技術(shù)。對(duì)于由地下水所造成的井筒變形問(wèn)題，需要對(duì)井筒的內(nèi)壁做防水性加固，加固應(yīng)根據(jù)地下水的流量、流速、壓力等進(jìn)行設(shè)計(jì)，使井筒通過(guò)加固能夠承受地下水的作用力，從而達(dá)到治理的目的。

第三，通風(fēng)排水處理技術(shù)。實(shí)踐證明，井筒變形與井筒內(nèi)的裝置受到了井筒內(nèi)環(huán)境的高濕度、地下水超量滲透、地質(zhì)環(huán)境變化、地面沉降等因素以及固井質(zhì)量具有直接關(guān)系，因此，在井筒變形治理過(guò)程中，要注意對(duì)井筒進(jìn)行通風(fēng)排水技術(shù)處理，以保證治理效果。

第四，均勻分壓處理技術(shù)。地層壓力變化是造成井筒變形的一個(gè)重要因素，因此在加固或支護(hù)治理中，要對(duì)井筒采取進(jìn)行分級(jí)支護(hù)加固、構(gòu)架吊盤等技術(shù)措施進(jìn)行分壓踔厲，進(jìn)而達(dá)到徹底治理。

3.3 變形井筒的治理監(jiān)管

第一，加強(qiáng)人員培訓(xùn)。加強(qiáng)對(duì)井筒變形監(jiān)測(cè)和治理人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，提高裝爺技術(shù)人員對(duì)井筒變形的檢測(cè)盒治理能力。

第二，加強(qiáng)國(guó)家監(jiān)管。國(guó)家應(yīng)制定監(jiān)管措施，對(duì)井筒變形治理進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)管，加大對(duì)目前所存在的井筒變形治理方法不完善、措施不到位等問(wèn)題的處罰和問(wèn)責(zé)力度，推進(jìn)油田井筒變形治理工作的全面健康發(fā)展。

總之，油田井筒變形的預(yù)測(cè)和治理是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)，對(duì)油田的安全生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義，因此必須引起足夠重視，采取科學(xué)的預(yù)測(cè)方法和治理技術(shù)，全面推進(jìn)油田井筒變形預(yù)測(cè)和治理工作的健康發(fā)展。

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