射孔套管抗外挤压模拟试验研究

射孔降低套管强度是导致套管损坏的重要因素之一。为了研究射孔对套管强度的影响，使用长江500型压力机对12个不同材料型号、不同射孔数量的套管进行抗外挤压的模拟试验，研究了套管射孔后的承载能力，分析了射孔与套管的性能关系。     

P110套管腐蚀开裂机理研究

石油套管在矿化度严重的地层中容易腐蚀.腐蚀基本特征为点蚀,腐蚀形状大多呈类椭球体形.套管腐蚀以后壁厚减薄,点蚀会产生应力集中,降低了套管的强度,对油田生产造成严重影响.以P110套管为研究对象,应用弹塑性有限元方法对套管腐蚀后模型进行静力学分析.研究表明,套管腐蚀后在分别受均匀内压和外压作用时,最大Von-Mises应力与应变值均发生在套管腐蚀坑内壁处,且2种压力作用时的最大Von-Mises应力与应变值相差不大;随着套管腐蚀程度的变化,在分别受均匀内压和外压作用时,套管最大Von-Mises应力值和应变值的变化规律相似;影响套管强度的主要因素为腐蚀坑深度,即随着腐蚀深度的增加,套管的抗压能力明显降低,套管的开裂压力越来越小,且内压和外压作用时的开裂压力十分接近.     

陆梁油田生产系统腐蚀影响因素的灰关联分析

陆梁油田的腐蚀环境恶劣、腐蚀影响因素众多、腐蚀机理复杂,难以准确地建立生产系统腐蚀的数学预测模型。采用室内挂片失重法,选择油田生产系统所处环境温度,油田产出液的pH值、Cl-含量、HCO3-含量、Ca2+含量、Mg2+含量和SO24-含量共7个腐蚀影响因素为子因素,以腐蚀速率为母因素,进行动态腐蚀模拟实验,并应用灰关联理论的分析方法对这7种影响因素进行排序,以确定不同影响因素对陆梁油田油套管用N80钢和地面集输管道用20号低碳钢的腐蚀影响规律。研究分析结果表明:对N80油套管和20号低碳钢集输管道腐蚀影响程度较大的因素依次为环境温度和油田产出液的pH值。     

宝浪油田套管损坏因素及预防措施研究

宝浪油田地质情况复杂,断层及微裂缝发育,地层胶结疏松,地应力高,生产过程中措施作业频繁,导致套管损坏的因素比其他油田要复杂的多。从宝浪油田套管损坏井的特征入手,在地质因素和工程因素等方面开展了套管损坏机理研究,由此提出了钻井、完井和注采、措施作业等过程中的预防措施。     

喇嘛甸油田钻井地质风险识别及设计对策

喇嘛甸油田钻井中的地质风险分为地层异常高压、浅层气及气顶气发育、嫩二段及油层套损、井壁坍塌以及浅层套管腐蚀等5大类。这些风险导致钻井中时常出现油气侵、井涌以及井壁坍塌等复杂情况,部分油水井生产中油层套管损坏,浅层套管腐蚀。这些增加了钻井及生产成本。根据设计井与周围油水井和断层的位置关系,结合注采情况,识别出由于受断层遮挡、油层注采不平衡、注水井套损等因素引起的地层异常高压区;利用钻井录井中的油气显示,结合测井曲线划分浅层气以及气顶气区。针对存在的地质风险,提出了钻井地质设计中需采取的措施,为进一步指导钻井设计和施工风险控制提供了依据。     

港西油田采出水对套管钢的腐蚀试验研究

采用港西油田常用的套管材料,室内模拟评价了油田采出水对套管钢的腐蚀情况,考察了矿化度、溶解氧、pH值和温度等对腐蚀速率的影响。结果表明,在相同条件下,P110钢腐蚀速率最大,J55钢腐蚀速率最小,当采出水矿化度为2.0×104～2.5×104mg/L时,腐蚀速率达到最大值;随碳酸氢根离子浓度、氯离子浓度的增加,腐蚀速率先增大后减小;暴氧条件下的腐蚀速率超过除氧条件下腐蚀速率的6倍;随采出水温度和剪速的提高,腐蚀速率也急剧增大。     

水泥环缺失下套管抗爆破强度研究

为了解决油田钻井过程中套管因受内压发生爆破、严重影响钻井工作效率的问题,针对套管-水泥环局部缺失-地层系统,运用ANSYS有限元分析软件研究了套管抗内压初始爆破强度,即套管任意一点的Mises应力刚好达到套管材料的抗拉极限强度时套管内壁面上施加的内压值。研究了水泥环不同周向缺失量和5种地层围压组合下对6种壁厚的无磨损套管抗内压初始爆破强度的影响,并预测了套管的抗内压初始爆破强度。研究结果表明,对于套管-水泥环局部缺失-地层系统,当水泥环缺失量不大时,套管的外壁最先达到抗拉极限强度;当水泥环缺失量大于某一个值时,套管的内壁最先达到抗拉极限强度。     

长庆油田镇340区块油井套管腐蚀机理

套管腐蚀严重影响着油田的安全生产和经济效益。针对镇340区块具有腐蚀代表性的油井开展了套管腐蚀机理研究:首先对油井采出水的水样进行分析,结果表明镇340区块的水样矿化度较高并伴有一定含量的CO_2,在腐蚀介质中含有CO_2的情况下,钢片的腐蚀速率出现了明显的增加,而且腐蚀介质中CO_2的含量越高其对金属腐蚀的促进作用越强;再借助电化学测试手段,评价缓蚀剂MH-46在腐蚀介质中对金属的缓蚀效果,结果表明加入缓蚀剂后腐蚀电流密度出现了明显地降低,当缓蚀剂浓度达到10×10~(-4)mol/L时,对钢片的缓蚀效率达到了98.4%,有效地阻隔了腐蚀性离子与金属基体的接触,降低了金属基体的腐蚀速率,从而延长了使用寿命。     

高温高压下P110钢CO2腐蚀电化学行为研究

运用电化学测量技术,研究了P110油套管钢在模拟油田现场腐蚀环境中的腐蚀电化学行为.研究结果表明,随着试验时间的延长,腐蚀速率逐渐降低.在试验时间达到72 h后,腐蚀速率降低的趋势变缓;阳极极化曲线上出现了类似于钝化的现象.阴极极化曲线的Tafel斜率变化较大,P110钢的阴极反应趋势已经不同;P110钢的EIS表明极化电阻逐渐增大,电极反应由最初的活化控制变为由扩散和活化共同控制.     

油罐内腐蚀与防护

针对长度油田的油罐腐蚀情况，着重分析了油罐内腐蚀的机理及影响因素，认为罐底腐蚀是由于滞留在底部的沉积水中存在大量的氯离子，硫酸盐还原菌及一定量的二氧化碳和硫化氢，极易起电化学腐蚀。     

套损监测技术在华北油田二连地区的应用

华北油田二连地区已开发30多年，该地区各断块具有沉积类型多、断层发育、低孔低渗、非均质性强等特点，多年注采使得该地区油水井经常出现以变形为主的套损，另外还存在套管错断、漏失、错位、腐蚀和破裂现象。套损井占油水井比例有逐年上升的趋势，极大影响了油田产量的提升。通过对油田使用的各种套损检测方法的分析，针对华北油田二连地区不同区块的生产测井情况，提出采用超声成像＋电磁探伤、多臂井径＋电磁探伤等组合技术进行套管损伤综合检测，应用效果较好。     

含H_2S/CO_2气田油套管腐蚀与防护技术

基于对国内外近几年对含H2S/CO2气田腐蚀最新研究成果的总结,阐述了该类气田的腐蚀概念和腐蚀特征,列举了含H2S/CO2气田油套管通常发生的四种腐蚀类型,包括失重腐蚀、硫化物应力开裂、氢致开裂和应力腐蚀开裂,分析了各种腐蚀的主要影响因素。指出含H2S/CO2气田油套管的腐蚀是由多种腐蚀介质导致的综合腐蚀,在高温高压环境下,多种因素强烈的交互作用使高酸性气田的腐蚀机理和过程变得异常复杂。提出了几种具有发展前景的防腐措施。     

非均匀地应力条件下注水井泄压对套管受力的影响分析

注水井泄压导致套管损坏的现象在油田生产过程中时有发生,特别在非均匀地应力场和井眼几何形状不规则的情况下,套管柱承受的应力集中效应更为显著。为了分析非均匀地应力场注水井泄压过程套管应力的变化,采用有限元方法模拟计算了不同地应力场分布、椭圆水泥环不同弹性模量和泊松比以及不同椭圆度条件下的套管von Mises应力变化。结果表明:地应力差值变化对泄压水井套管应力不存在影响;椭圆水泥环弹性模量增加,水井泄压时套管所受的von Mises应力最大值减小,而泊松比增加,水井泄压时套管所受的von Mises应力最大值增大;水泥环椭圆度增加,套管上的von Mises应力最大值增大。     

套损防控预警系统研究及应用

油田套管损坏原因包括油藏地质和工程技术2大因素。大庆油田套损机理研究工作从未间断，已经取得了一定成果。但是，套损机理研究存在局限性和独立性，且大多是定性研究，其推广应用范围受到限制。从地质储层渗流与变形耦合作用机理出发，以地质建模软件PETREL和数模软件ECLIPSE为基础，利用数值模拟的油藏压力场结果，依据流固耦合原理，将压力场结果导入到应力场计算中，得到开发过程中地应力的动态变化，根据地应力场的分布情况确定套管的受力状态，并建立套损力学判据，判断套损是否发生以及发生套损的部位，给出套损防治信息，以便采取措施，为套损防治提供理论指导。     

微环隙对CBL／VDL测井曲线的影响分析

由于水泥凝固时的温度、压力变化，新套管上的油漆或套管上的油脂等都会使套管与水泥之间产生微小间隙，此间隙一般在0．1mm左右，不会造成窜槽，但使套管波波幅变大，形同胶结：不好。此种情况下，CBL和VDL测井所受的影响基本相同，无法准确判断实际的固井情况。根据理论模拟和实际资料分析，探讨了微环隙存在时的套管波特征。研究发现，利用CBL／VDL现有的评价固井质量标准会产生测井解释错误。因此，各个油田应根据自身经验，在CBL／VDL现有的评价固井质量标准基础上制订适合该油田的固井质量评价体系。     

海上油田不同开发阶段注水井防腐策略研究

注水管柱腐蚀穿孔会严重影响注水开发效果。由于水源变化,海上油田整个生命周期往往经历不同的注入阶段,腐蚀情况也不尽相同,因此有必要找出影响注水管柱腐蚀穿孔的主要因素,同时掌握这些因素在不同注入阶段的变化规律,有助于快速、准确地制定防腐策略。以渤海典型注水油田绥中36-1油田为研究对象,设计高温高压釜失重实验、电化学加速腐蚀实验探究影响注水井管柱腐蚀穿孔的主要因素。研究结果表明,垢下腐蚀是造成注水管柱穿孔的主要原因,表现为注入水结垢趋势较强时,CaCO3晶体之间掺杂有腐蚀产物,导致垢层缺乏致密性,形成了一些微小缝隙,在Cl-的作用下构成大阴极/小阳极的腐蚀电池,当电位差达到一定值时,形成穿孔。防腐策略方面,根据注入水结垢趋势以及所含Cl-对金属的腐蚀倾向划分不同的注入阶段,提出相对应的防腐措施。     

油田集输管道介质多相流腐蚀数学模型研究

建立了多相流条件下油田集输管道介质腐蚀因素研究的数学模型。结合现场情况,研究了集输管道介质流速、含氧量、pH值、矿化度、温度、二氧化碳分压、含水率7个因素对20号管材的腐蚀影响趋势,指出在集输管道中介质的流速、含氧量、细菌变化范围较大,是造成集输管道局部腐蚀的主要原因,低pH值和高矿化度的环境也加速了管道的腐蚀进程。     

输油管道腐蚀控制讨论

管道泄漏是影响安全输油的重要问题，腐蚀穿孔是管道泄漏的最大隐患，为防止管道腐蚀穿孔事故的发生，要弄清管道腐蚀的原因，把好管道建设的质量关，做到定期检测管道的腐蚀损坏情况，保证管道维修中的工程质量。     

套管钻井中机械传动两档绞车设计方案研究

为了适应套管钻井施工的要求，结合套管钻井工艺的特点，对机械传动两档绞车结构进行设计，其主要由绞车架、主滚筒、高低速气控离合器、输入轴、中间轴、液压盘式刹车机构、应急装置和电磁涡流刹车等组成，并详尽分析了其工作状况。在油田套管钻井中采用机械传动两档绞车能够提高施工效率，可以在各油田推广使用。     

管道腐蚀控制技术在油田生产中的应用

介绍了钢管道腐蚀控制技术和非金属材料控制管道腐蚀技术，并对多种管道腐蚀技术在油田生产中的应用情况进行了对比分析。通过分析，总结了各种管道腐蚀控制技术的优缺点及使用范围。为今后在油田生产上推广应用提供了技术参考。