探讨油田热注应用问题及对策

杨迎春

摘要：随着社会经济的不断发展，人们对石油等能源的需求量越来越大，对石油开采工程也越来越关注。石油开采作业中经常会用到石油注汽热采的技术，但是热注技术在使用的过程中会遇到很多问题，不利于石油开采作业的顺利进行。因此在油田开采作业中，相关人员需要对热注应用中产生的问题进行分析，然后根据问题提出几点有效的解决对策，从而有效提高石油开采效率。

關键词：油田；热注应用；问题；对策

注汽热采是油田开采作业中应用比较多的石油开采方式，注汽热采技术应用的过程中需要用到套管，但是套管使用过程中会因为各种因素导致套管发生损坏，不利于热注技术的有效应用。因此本文首先针对油田热注应用过程中存在的问题进行分析，并提出有效的问题解决办法，从而促进油田热注开采技术的有效应用，提高油田开采效率。

一、油田热注应用过程中套管损坏的原因分析

油田热注技术应用过程中经常会产生套管变形的问题，主要是因为热应力的原因，使得套管在载荷的作用下，套管所承受的热应力已经超过了套管材料所能承受的热应力，这就会导致套管在封隔器中一直处于300度左右的热蒸汽中，受到蒸汽的热膨胀作用，套管会因热发生膨胀，如果套管受到的热膨胀作用没有受到约束，那么套管就不会产生热应力，只会产生伸长和变形的现象，如果套管受到的热膨胀作用受到约束时，就会产生很大的热应力。现在注汽热采技术中套管一般都是在井内进行使用的，套管的内壁不会受到任何的约束，但是套管的外壁会受到水泥或者地层固结的约束，从而会受到热应力作用的影响。油层出砂和预拉应力不合理或者是没有达到相应的热力要求也会造成套管的变形或者是损坏。

注汽热采过程中如果井封隔器失去效用，那么套管也会因为受到过高温度的影响而产生热膨胀应力，从而使套管发生纵向拉长的问题，对水泥套管造成不利的影响，水泥套管中没有受到约束的部位就会发生变化，导致套管发生变形和损坏。封隔器使用过程中失去其效用，不仅会使套管发生变形影响套管的使用寿命，同时也会影响油田开采作业的顺利进行。

现阶段在蒸汽吞吐的过程中，如果进行多周期的注汽或者是在注汽的过程中，操作方法不恰当，注汽不连续，注注停停，就会导致套管受到热胀冷缩作用的影响，出现一张一拉反复移动的问题，从而导致套管出现损坏的现象。

套管在使用的过程中，外壁会受到水泥环固结的约束，按照要求向套管中注入热气时，地层的热膨胀作用对套管的影响力不大，但是水泥环局部形成的空穴会使得套管的部分位置受膨胀发生变形，从而导致套管受到损坏。

蒸汽驱技术使用的过程中有时会发生汽窜的问题，一旦发生汽窜问题就会对油田开采作业产生不利的影响，一方面是油井失控，导致地层发生出砂的问题，套管周围失去约束。另一方面是蒸汽驱替的效果被降低，导致套井会受到底层热应力的影响从而使套管的周围被掏空，从而失去约束力，这两个因素导致套管发生损坏。

二、油田热注过程中防治套管发生损坏的有效对策

（一）套管保护原则

油田热注过程中要想降低套管的损坏效率，延长套管的使用寿命，就需要遵循一定的套管使用原则。根据油田开采现场的井筒温度以及对应力场的分析，从而得到油田热注过程中需要采取的有效措施是提高完井的质量，进而有效提升热采井的标准。油田热注的过程中需要对水泥环进行有效的保护，以免出现出砂的问题。在注汽热采的过程中需要对隔热技术进行重视，最好是采用高质量井筒的隔热技术。

（二）预防热采套管发生损坏的有效措施

预防热采套管使用的过程中要想对套管进行有效的保护，就需要减少套管在使用的过程中受到的热应力，在轴向预防方面，可以在套管上面安装伸缩补偿器，对套管进行保护。在径向方面，可以使用高压固井，或者是在套管的外壁涂抹一层具有密封和缓冲效果的保护层，从而起到保护套管的作用。

套管使用过程中需要减少套管局部受到的热应力作用，要想达到这一目的，可以采用以下几种方法。首先可以减少套管接箍台肩面的受力，并且对接箍处的水泥环进行保护，可以通过添加橡胶垫的办法来对其进行保护。套管在使用的过程中会受到射孔相位角的影响，因此需要对射孔参数进行优化，从而达到防治套管受到损伤的目的。地层出砂会对套管产生影响，使套管发生损坏，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来对套管进行保护。

（三）完善热采井套管保护工作的标准

套管使用过程中应该针对不同的地质条件采取不同的套管结构，选择合适的套管材料和套管壁厚度来达到保护套管的目的。

地面腐蚀也会造成套管的损坏，因此为了对套管进行保护，可以在套管的外壁上涂抹防腐剂或者是采用阴极保护的办法来对套管进行保护。

油田开采工程中造成套管的损坏，可以采取以下的方法来对套管进行保护，首先需要对套管的材料进行合理选择，其次需要提高固井的质量，对固井的水泥质量进行严格要求，提高水泥浆的密度。最后需要对井位进行合理的布置，提高注汽管和隔热管的质量，从而减少套管受到的应力作用。

（四）提高对套管的管理力度

套管使用的过程中，应该对套管的射孔位置进行确定，提高壁厚的厚度，增强套管的强度。对于氮气隔热井而言，应该及时的对隔热井补充氮气。对封隔器的卡封位置、伸缩管下井的深度进行控制，对注汽的运行结构进行优化，从而减少石油开采过程中受到的压差和汽窜对套管造成的影响。

总 结：

综上所述，现阶段石油开采过程中经常用到注汽热采技术，但是热注应用的过程中套管会因为各种各样的原因而发生损坏，从而影响石油开采作业的顺利进行。本文通过对油田注汽热采过程中套管发生损坏的原因进行分析，并针对问题提出有效的解决对策，从而对套管进行有利的保护，减少套管的损坏，提高套管的利用效率和使用寿命。

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