油层套管上窜的原因及解决措施

黄俊

摘要：在石油开采中所说的油井套管上窜主要指的使油层套管上窜，一般来说上窜的幅度在三到五厘米之间浮动，在油层套管上窜发生过程中，井口的采油树会按照抽油机的运动状况进行上下方向的往返运动。随着我国能源需求的不断扩大，石油企业的油田开采压力也越来越大，油层套管上窜现象在各大油田中经常出现，可能会引起油井井口升高，或者发生偏斜，严重时会迫使油井停产，影响到正常生产作业。本文主要从油层套管上窜发生的征兆以及危害出发，分析引起油层套管上窜的原因，探究如何进行有效应对。

关键词：油层套管上窜；原因；解决措施

我国的石油开采通常为了实现防砂、分层注水等等工艺技术，就会采用封隔器来对其进行隔离，但因为我国有很多的油井已经进入了老龄化阶段，其高压区比较多，注采已经产生了严重的失衡，如果在这种状况下直接打开封闭层，难免会使油井出现井液涌入井筒的状况，也就是溢流现象的发生，而当采用井控关井程序加以制止时又会带来油管上窜的隐患，如果处理不及时，井喷事件随时都有可能发生，将会给油田带来不可估量的损失。

一、井下作业油管上窜前的征兆

事故的发生并不是突然哪一天出现的，也并不全都是偶然因素，他的发生时都会伴随着一定的征兆，如果能把握住这些征兆，提前采取措施，将能有效预防事故的发生。在井下作业过程中，如果能够准确把握油层套管上窜前出现的各种征兆，将可能引起上窜的条件扼杀在摇篮里，避免作业中为层套管上窜创造引发条件。一般在油层套管上窜发生之前，由于井下压力与油管的顶力都发生了变化，指重表上会直接显示数字，一旦顶力突破常规数字，油管就会上窜，因此要确保指重表的正常运行，做好相应的维护与检修工作，与此同时，还要与现场的实际情况结合分析，判断是否会存在油管上窜。

二、油管上窜的原因分析

（一）封隔器胶筒不回缩

在油井内为了将油套环空进行密封，常常会用到封隔器，在作业过程中，封隔器的胶筒会被传送到油井内部，此时胶筒会紧紧贴在井管壁上，在油井内形成一个密封环空。封隔器长期被放置在油管内，一直处于管柱压力与井液压力的双重作用，日久天长，很容易发生变形。当将封隔器打捞出油井时，失去先前的双重压力，胶筒再也不能恢复到最开始的状态，从而引起油管上窜。

（二）井筒中产生压差

油层套管上窜也可能是受到井口压力的影响。在井下作业时，地层中存在的压力会在油井内部形成一个压力差值，前面我们提到封隔器常常用来封隔井内存在的压力，在两个压力中，地层压力更大，造成注采之间的不平衡，在井内形成一个高压区，一旦高压区的压力不断上升，超出一定的限定值，那么会对封隔器产生一个向上顶的作用，当这个力的作用超过井液所有的重量以及管壁对封隔器的摩擦力之和后，油管就会发生上窜。

（三）作业中出现密封状态

井下作业过程中，无论是油井自身封存管柱还是井下存在的砂类物质发生堵塞，都会引起封隔器与套管之间密封状态的形成，一旦封隔器的胶筒发生膨胀，如果没有及时采取措施使其压力倾泻出来，那么就会发生油管上窜问题。

三、井下作业油管上窜的预防对策研究

（一）切实做好基础工作

在我国的油田开采中，对于高压油层的封闭一般都会采用注水泥塞、砂封、打电缆桥等等方法，以达到预防油管上窜的目的，另外，还可以通过改进封隔器胶筒的性能来进行预防，让胶筒在高温、高压下不发生变形，并能适应井下各种液体的腐蚀，在进行打捞时还能保证自由回缩的功能，这个胶筒改进的方法一直还在我们的研究当中，需要进一步的努力。

（二）针对隐患在初期控制上窜问题

一般油层套管上窜现象之所以会发生更多的是源自于压力的平衡状态被打破，陷入失衡状态，因此要在作业过程中对起管柱作业给予足够的重视，一旦作业时发现管柱重量比理论值要低或者出现返水现象的时候要马上进行停止作业处理，在此基础上针对实际情况采取各种有效的预防措施，将问题扼杀在摇篮里，防止油层套管上窜，一般来说可以通过关井、降压等措施来解决。

（三）全面深入了解油井特点与现状

对油田中油井的开采历史要实现做好相关的调查工作，理清油井现阶段处于怎样的状态，地下层中的压力具体是什么状况，才能更有针对性地开展油井保护工作，一旦油井发生套管上窜问题，也能够及时有效的做好相关的处理，在问题发生的最佳时期进行补救工作，最大限度的确保井下作业的安全性，不打无准备的仗，不能在没有做好任何防护措施的情况下擅自进行施工作业。

（四）重视工作人员综合素质的提升

要高度重视油田工作人员的综合专业素质对于控制油层套管上窜的作用，做好相关技能学习与培训工作，确保工作人员专业技能扎实，能够灵活有效应对在石油开采过程中遇到的各种突发状况，正确的对套管上窜的相关征兆进行判断，第一时间作出反应，正确处理，尤其是要重视井下作业一线负责人的综合素质的培养，在井下作业时能够对任何可疑之处要保持高度的敏锐性，及时采取行之有效的解决办法，切实制止套管上窜现象，不仅要对下属部门进行全面调配，还要做好与上级部门的技术配合，在一线作业中根据实际情况不断完善改进现有的油层套管上窜应对方案，在最佳时期对套管上窜问题进行处理，为石油安全生产工作的开展奠定基础。整体来说，油层套管上窜是发生在井下作业时的常见问题，不仅会给油田企业造成巨大的经济损失，还会威胁到井下作业人员的生命安全，必须要加强工作人员综合素质的提升，及时判断层套管上窜的发生，科学合理的及逆行预防，才能真正有效促进石油开采工作顺利有效的进行。

在石油开采过程中，如果井下作业时发生油层套管上窜现象，不仅会给石油企业在经济上带来巨大的损失，严重时还会对现场作业人员的生命安全造成巨大的威胁，需要充分认识到套管上窜造成的危害，了解可能造成套管上窜的原因，加强井下作业人员的综合技能素质的培养与提升，对油层套管上窜能够及时进行准确判断，并有针对性的采取相应的防范措施，才能够有效避免可能造成的危害，确保油田开采工作健康稳定的进行。

参考文献：

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