注水井環(huán)空帶壓已逐漸成為渤海油田開發(fā)面臨的重要問題之一,較高的環(huán)空套壓對井口設(shè)備和作業(yè)人員都構(gòu)成較大的安全威脅。鑒于此,以渤海A作業(yè)公司為例,對其環(huán)空帶壓注水井進行了統(tǒng)計與分類,總結(jié)了注水井環(huán)空帶壓產(chǎn)生的原因,并通過數(shù)值計算、數(shù)據(jù)統(tǒng)計和室內(nèi)試驗等方法對具體原因進行了剖析。分析認(rèn)為,注水管柱的變形和注水管材的結(jié)垢腐蝕是注水井環(huán)空帶壓的兩大主要原因。結(jié)合注水管柱變形計算模型,研究了注水管柱變形造成環(huán)空帶壓的兩種情況,提出了密封裝置臨界插拔次數(shù)和行程的概念,指出密封工具的疲勞損害是其密封失效的主要原因;通過注水水源的Sl值測量和金屬掛片腐蝕試驗,證實了地下水源會造成金屬材質(zhì)注水管柱結(jié)垢腐蝕�；谧⑺h(huán)空帶壓原因分析,從事前預(yù)防、管理制度創(chuàng)新和事后補救等3個方面提出了應(yīng)對措施及建議。研究結(jié)果對解決渤海油田注水井環(huán)空帶壓問題具有一定的指導(dǎo)意義。

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圖6 金屬掛片泡水結(jié)垢腐蝕試驗裝置

圖5渤海油田注水井水源水質(zhì)Sl值測試結(jié)果在上述試驗條件下，動態(tài)模擬掛片腐蝕，2d后取出掛片，立即用水沖洗掛片表面垢類沉積物，待金屬表面晾干后，測量試驗前后掛片的質(zhì)量，再利用式(6)計算注水水質(zhì)條件下的管材結(jié)垢腐蝕速率。

圖1 渤海X1井油管變形量計算結(jié)果

X1井是渤海油田深層沙河街組的一口先期排液定向井，Y型生產(chǎn)管柱，于2015年4月投產(chǎn)，2016年4月更換注水管柱轉(zhuǎn)注后，環(huán)空壓力迅速上升，同年9月環(huán)空帶壓8MPa,2017年3月環(huán)空壓力達到油套同壓級別。該井基本參數(shù)如下:完井井深3022.00m，完鉆垂深2273.37....

圖2 A14井插入密封模塊磨損圖

上述情況為管柱變形造成環(huán)空帶壓問題的一種極限情況，大多數(shù)環(huán)空帶壓井的插入密封沒有拔出密封筒，仍然出現(xiàn)環(huán)空帶壓問題，這是因為參數(shù)變化導(dǎo)致中心管反復(fù)插拔，使密封疲勞失效而造成環(huán)空帶壓。實際注水過程中，試注、停注、增注及酸化等工況均會引起注水壓力的波動，致使中心管在封隔器密封筒膠皮內(nèi)反....

圖3 管柱的結(jié)垢腐蝕現(xiàn)象

注水水源中的微量元素是管柱發(fā)生結(jié)垢腐蝕的內(nèi)在原因。如圖4所示，水中的Ca2+和Mg2+等離子與CO32-發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成晶類物質(zhì)，晶體堆積后形成垢類物質(zhì)，結(jié)垢處的下方處于缺氧狀態(tài)，而硫酸還原菌(SRB)等厭氧細(xì)菌加速了對局部管柱的腐蝕速度，從而導(dǎo)致油管發(fā)生穿孔或點蝕等局部損壞[....

本文編號：4018307