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[摘 要]大港油田的石油开采已经进入了中后期，套损成为油田开发道路上的重要课题，因大港油田整体分布情况，地质构造复杂，区块繁多，有针对性的依据不同区块特点提出治理意见和建议，并按照 “预防+修复”相结合的道路，从根本上缓解套损井数逐年增加的被动局面。
[关键词]综合测井曲线 井斜角 套管钢级 套损力学模型
中图分类号：F188 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）43-0090-01
枣南油田位于黄骅坳陷孔店构造带的南端构造带上，是由多斷块组成的复杂鼻状构造。共有钻探井320口，水井131口，油井189口。套损井有63口，占该区总井数的19.64%，其中油井套损占油井总数的17.45%，水井套损占水井总数的22.14%。
一、枣南油田套损基本特征分析
1、套损类型
套损形态以缩径为主，占已知套损类型井的66.67%，漏失占17.65%，错断占11.76%，弯曲占3.92%。
2、套损寿命
套损名义寿命小于等于10年的套损点15个，占总套损点的26.32%；套损名义寿命在11～22年之间的套损点有39个，占总套损点的68.42%；套损名义寿命在23～25年之间的套损点有是3个，占总套损点的5.26%。
3、套损程度
套损井通径落实的有33个套损点，套损程度小于等于11%的占总套损点的69.7%，其中套损程度在6%～11%之间的是高峰，占总套损点的63.64%。。套损程度分析表明，套损程度不高，套损的发生是渐进式的。
4、套损深度
枣南油田2700m～3200m范围内为套损深度高峰，占所有套损井的60%，这个深度对应地质上孔店枣Ⅰ～枣Ⅴ油组，为小集油田的主力油层。
5、枣南油田套损规律特点
（1）套损较严重，套损比例达到了19.64%。（2）套损有四种类型，以缩径为主。（3）从整体上看，套管使用寿命较短，最长服役年限达到25年，有26.32%的套损井服役小于10年。（4）套损深度在2700～3200m较集中，占总套损点的60%。（5）漏失井具有规律性。
二、枣南油田套损地质因素分析
首先建立套损综合图，该图将很多信息集中起来，便于分析。枣南油田共建立了55口井单井套损综合图。套损综合图中包括的信息：（1）综合测井曲线；（2）地质分层；（3）套损位置；（4）断点位置；（5）射孔层位。
三、枣南油田套损工程因素分析
1、井斜角的影响
在钻井过程中，由于井眼轨迹控制不好，突然发生井斜变化或者井斜方位变化，形成了狗腿（Dogleg）。频繁的作业过程中管柱和各种工具在“狗腿”处撞击和摩擦，导致“狗腿”处套管强度降低，当上覆地层下降，套管受到轴向挤压，并且水泥返高之上套管没有侧向力的支撑，套管首先在“狗腿”这个结构缺陷之处弯曲损坏。
2、套管钢级的影响
从不同钢级套损比例看，N80和P110的套损比例相近；从不同钢级套损类型看，漏失和弯曲类型从J55-N80-P110钢级逐级减少，而缩径类型从J55-N80-P110钢级逐级增加。分析是由于腐蚀作用使不同钢级的套管强度降低，但由于P110钢级套管自身强度较高，漏失和弯曲现象没有，而主要表现为缩径。
四、枣南油田套损开发因素分析
1、综合含水与套损
从1983到1993年综合含水上升速度快，到1993年综合含水达到80%，此阶段无套损井；从1993年到1999年，综合含水平均在78%，期间发生套损的井数为10口，占套损井总数的17.543%；从2000到2010年，综合含水呈增加趋势，期间套损井数量也有相应的增加趋势，此阶段套损井45口，占总套损井数的82.46%。
2、注水压力与套损
随着注水压力的增高，套损井明显增加，说明小集油田套损与注水压力有明显的关系。
五、小集油田腐蚀套管强度测试
1、枣南油田套管腐蚀是大港油田最为严重的一个油田，为了研究腐蚀对套管强度的影响，选取了枣1275-4井的部分取出套管，进行了强度测试。该井套管钢级为P110，外径139.7mm，壁厚7.72mm。其腐蚀程度在小集油田具有普遍性。
2、通过套损基本特征、地质因素、工程因素、开发因素、腐蚀测试以及力学机理等几方面分析，认为泥岩水化为小集油田套管损坏的主控因素，占全部套损的74%。套管腐蚀是第二原因，占17.65%，其它因素占8.35%。
七、提出了小集油田套损预防对策。
1、提高固井质量，防止水进入泥岩层；
泥岩水化对小集油田套管影响是重要的，即使水泥环完整，P110壁厚为9.17的套管，当地层强度下降超过20%后，套管屈服损坏，因此防止泥岩进水是小集油田套损治理的重点。套管优化设计，防止泥岩水化套管挤毁。根据挤毁套管力学模型，计算套管在地应力影响下的安全系数，推荐使用钢级为P110壁厚为9.17或10.54的套管均可。
电化学防腐，借鉴国内其它油田套管腐蚀的原因与其采取的防护措施，并结合枣南油田的腐蚀原因和具体环境，选择阴极保护、套管涂层等防腐技术。
2、优化射孔参数，推广采用60°相位角射孔，降低套管强度损失。
3、有利的造斜方位，120度～180度和300度～360度区域井壁稳定性好，钻井井眼轨迹应尽可能位于两个方向区间。
八、取得的成果及认识
1、枣园油田的套损机理研究，应用有限元计算程序建立了套损力学模型，预测了不同套管在不同损坏条件下的等效应力和安全系数。并首次应用力学试验开展腐蚀套管的强度测试，计算了不同套管腐蚀后的强度损失。
2、套损机理的专项研究表明，泥岩水化是大港油田套损套变的主要因素，这与油田长期注水开发的实际是相稳合的。因此在新钻井的预防方面，应选择合适的套管，并不断提高固井质量以预防因泥岩水化而引起的套损。
3、在油田深入开发的同时，套损井的综合治理要坚持“预防+修复”相结合的道路，从根本上缓解套损井数逐年增加的被动局面。
[关键词]综合测井曲线 井斜角 套管钢级 套损力学模型
中图分类号：F188 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）43-0090-01
枣南油田位于黄骅坳陷孔店构造带的南端构造带上，是由多斷块组成的复杂鼻状构造。共有钻探井320口，水井131口，油井189口。套损井有63口，占该区总井数的19.64%，其中油井套损占油井总数的17.45%，水井套损占水井总数的22.14%。
一、枣南油田套损基本特征分析
1、套损类型
套损形态以缩径为主，占已知套损类型井的66.67%，漏失占17.65%，错断占11.76%，弯曲占3.92%。
2、套损寿命
套损名义寿命小于等于10年的套损点15个，占总套损点的26.32%；套损名义寿命在11～22年之间的套损点有39个，占总套损点的68.42%；套损名义寿命在23～25年之间的套损点有是3个，占总套损点的5.26%。
3、套损程度
套损井通径落实的有33个套损点，套损程度小于等于11%的占总套损点的69.7%，其中套损程度在6%～11%之间的是高峰，占总套损点的63.64%。。套损程度分析表明，套损程度不高，套损的发生是渐进式的。
4、套损深度
枣南油田2700m～3200m范围内为套损深度高峰，占所有套损井的60%，这个深度对应地质上孔店枣Ⅰ～枣Ⅴ油组，为小集油田的主力油层。
5、枣南油田套损规律特点
（1）套损较严重，套损比例达到了19.64%。（2）套损有四种类型，以缩径为主。（3）从整体上看，套管使用寿命较短，最长服役年限达到25年，有26.32%的套损井服役小于10年。（4）套损深度在2700～3200m较集中，占总套损点的60%。（5）漏失井具有规律性。
二、枣南油田套损地质因素分析
首先建立套损综合图，该图将很多信息集中起来，便于分析。枣南油田共建立了55口井单井套损综合图。套损综合图中包括的信息：（1）综合测井曲线；（2）地质分层；（3）套损位置；（4）断点位置；（5）射孔层位。
三、枣南油田套损工程因素分析
1、井斜角的影响
在钻井过程中，由于井眼轨迹控制不好，突然发生井斜变化或者井斜方位变化，形成了狗腿（Dogleg）。频繁的作业过程中管柱和各种工具在“狗腿”处撞击和摩擦，导致“狗腿”处套管强度降低，当上覆地层下降，套管受到轴向挤压，并且水泥返高之上套管没有侧向力的支撑，套管首先在“狗腿”这个结构缺陷之处弯曲损坏。
2、套管钢级的影响
从不同钢级套损比例看，N80和P110的套损比例相近；从不同钢级套损类型看，漏失和弯曲类型从J55-N80-P110钢级逐级减少，而缩径类型从J55-N80-P110钢级逐级增加。分析是由于腐蚀作用使不同钢级的套管强度降低，但由于P110钢级套管自身强度较高，漏失和弯曲现象没有，而主要表现为缩径。
四、枣南油田套损开发因素分析
1、综合含水与套损
从1983到1993年综合含水上升速度快，到1993年综合含水达到80%，此阶段无套损井；从1993年到1999年，综合含水平均在78%，期间发生套损的井数为10口，占套损井总数的17.543%；从2000到2010年，综合含水呈增加趋势，期间套损井数量也有相应的增加趋势，此阶段套损井45口，占总套损井数的82.46%。
2、注水压力与套损
随着注水压力的增高，套损井明显增加，说明小集油田套损与注水压力有明显的关系。
五、小集油田腐蚀套管强度测试
1、枣南油田套管腐蚀是大港油田最为严重的一个油田，为了研究腐蚀对套管强度的影响，选取了枣1275-4井的部分取出套管，进行了强度测试。该井套管钢级为P110，外径139.7mm，壁厚7.72mm。其腐蚀程度在小集油田具有普遍性。
2、通过套损基本特征、地质因素、工程因素、开发因素、腐蚀测试以及力学机理等几方面分析，认为泥岩水化为小集油田套管损坏的主控因素，占全部套损的74%。套管腐蚀是第二原因，占17.65%，其它因素占8.35%。
七、提出了小集油田套损预防对策。
1、提高固井质量，防止水进入泥岩层；
泥岩水化对小集油田套管影响是重要的，即使水泥环完整，P110壁厚为9.17的套管，当地层强度下降超过20%后，套管屈服损坏，因此防止泥岩进水是小集油田套损治理的重点。套管优化设计，防止泥岩水化套管挤毁。根据挤毁套管力学模型，计算套管在地应力影响下的安全系数，推荐使用钢级为P110壁厚为9.17或10.54的套管均可。
电化学防腐，借鉴国内其它油田套管腐蚀的原因与其采取的防护措施，并结合枣南油田的腐蚀原因和具体环境，选择阴极保护、套管涂层等防腐技术。
2、优化射孔参数，推广采用60°相位角射孔，降低套管强度损失。
3、有利的造斜方位，120度～180度和300度～360度区域井壁稳定性好，钻井井眼轨迹应尽可能位于两个方向区间。
八、取得的成果及认识
1、枣园油田的套损机理研究，应用有限元计算程序建立了套损力学模型，预测了不同套管在不同损坏条件下的等效应力和安全系数。并首次应用力学试验开展腐蚀套管的强度测试，计算了不同套管腐蚀后的强度损失。
2、套损机理的专项研究表明，泥岩水化是大港油田套损套变的主要因素，这与油田长期注水开发的实际是相稳合的。因此在新钻井的预防方面，应选择合适的套管，并不断提高固井质量以预防因泥岩水化而引起的套损。
3、在油田深入开发的同时，套损井的综合治理要坚持“预防+修复”相结合的道路，从根本上缓解套损井数逐年增加的被动局面。