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1、油水井压裂与套管损坏相关性探究宋杰 李自平 李雁青 董文华大庆油田有限责任公司第一采油厂地质大队二OO二年十月油水井压裂与套管损坏相关性探究宋杰 李自平 李雁青 董文华 （大庆油田有限责任公司第一采油厂地质大队） 主题词： 油水井 压裂作业 套管损坏 相关性 摘要：本文通过对压裂和套损在时间、层位等方面进行相关分析和初步研究，认 为：压裂作业不是套损的诱因；压裂改造可减少套损的发生几率，并对油层部位 的套管防护有积极作用。导言人工压裂作为油层改造的主要技术手段已在国内外油田广泛应 用。从 60 年代末开始至今，大庆油田投入的压裂作业为油田增产增 效，特别是对薄差油层的改造作出了突出贡献。目前大
2、庆地区开展的 压裂作业有普通压裂、多裂缝压裂、限流法压裂、选择性压裂、高压 气体压裂、复合式压裂等多种压裂方式。从大庆油田发现第一口套损 井以来，关于套损诱因的讨论中有这样一种说法：“压裂作业对压裂 井本身及其附近油水井的套管都可能造成损害，也就是说压裂作业可 能是导致套损的原因之一”。国内外有关专家，有的对此说法持赞成 态度，有的对其持否定态度。对此还没有任何实际的研究成果和定论。本研究的目的旨在结合萨中油田实际开展有关技术研究并对上 述说法作出验证，即对压裂作业是否会诱发本井或邻井套管损坏作出 解释和论证。一、研究对象和技术思路萨中开发区压裂井和套损井数量都很多，这为开展压裂与套损相 关性
3、研究提供了丰富素材。经过反复论证，最终选择了北一区断东作 为具体研究对象。北一区断东具有区域面积大、压裂井数多、压裂层 段多、压裂方式全、油层部位套损井数多等诸多特点，因而对此区块 进行研究具有一定代表性和推广价值。截止 2001 年末，北一区断东累计压裂 1100 余井次，约合 3300 个压裂层段；套损井累计 491 口，其中嫩二底油页岩标准层套损井 240 口，萨葡高油层部位套损井251 口。由于压裂压开的是油层段， 所以这里只研究压裂作业对萨葡高油层部位套损的相关性进行研究。 本研究分为两个方面：一是研究既有过压裂又发生套损的油水井是否 存在某种相关性,即研究压裂井本身是否因压裂作业受
4、到伤害；二是 研究压裂井与其周围相邻套损井之间是否存在相关关系，即研究压裂 作业是否对周围邻井造成伤害。主要思路是：（1）研究套损井与压裂 井在时间上是否一致；（2）研究套损层位与压裂层位是否相符；（3） 研究套损井与压裂井在平面分布上的相关关系。二、从时间和层位上分析压裂与套损的关系 为了研究油水井压裂作业能否对其本身套管产生损坏，对北一区 断东既压裂又套损的油水井进行了统计和分析。表1 给出了34 口既 压裂又套损井的基本状况。1、套损井与压裂井在时间上不一致从时间上看，表 1 给出井的套损发生日期与压裂作业日期都是不 一致，而且压裂与套损之间的时间跨度都比较大，两者时间间隔从1 年至24
5、 年不等，除1口井在压裂之前发现损坏外，其余压裂后3 年 内发现套损的井3 口，压裂后45年内发现套损的井6 口，压裂后 610年内发现套损的井7 口，压裂后10年以后发现套损的井17 口。这首先说明了压裂的同时没有发生套损。2、压裂层位与套损层位相符井很少从层位方面讲， 34 口井中只有北 1-3-36、北 1-6-丙 032、中 21-525、东 22-511 四口井的套损层位能与压裂层位相符,仅占 11.8%， 其它井均不相符。尽管这四口井套损层位与压裂层位相符，但二者的 发生时间却不一致，且压裂作业与套损时间间隔都在18年以上。 这证实了压裂不是导致本井套损的诱因，另一方面也说明了压裂
6、层位 套损发生几率较低。需要特别指出的是，北1-6-丙44、中1-丙32 两 口井虽然经历了重复压裂，但仍与其他井一样在时间及层位上与套损 时间及层位不符。可见压裂作业不会对压裂井本身套管造成损坏。3、压裂不会诱发邻井套损为了研究对油水井进行压裂作业时能否对其周围相邻的不同层 系的油水井造成伤害，对北一区断东部分压裂井周围100 米以内套损 井情况进行了统计和分析。表2是对30个压裂-套损井组的统计结果。 在这30个井组中，压裂井与套损井间距最小的为28 米，最大的为 70 米。从表中很容易看出，所有井组中压裂井的压裂日期与套损井 的套损日期都不符，其中套损时间在邻井压裂之前的井有5 口，邻井
7、 压裂后 5年内发现套损的井3 口，邻井压裂后610 年内发现套损的 井4口，邻井压裂后10年以后发现套损的井18口。另外， 80%以上 的井组的压裂井压裂层位与套损井套损层位都不一致。这足以说明油 水井压裂作业与其周围邻井发生套损不相关或没有联系，也就是说油 水井压裂作业对其周围邻井的套管没有产生损害。需要特别指出的 是，即使北1-丁4-029、北1-4-38、中1-丙032、东丁3-8、东 2-丙6、 、 北 1-6-丙 44 等 6 口井经历过多次压裂或重复压裂，也没有对其周围 井的套管造成损坏。表 1 北一区断东既压裂又套损的油水井基本状况统计表序 号井号井 别压裂日期套损日期压裂层位
8、套损层位1.北 1-3-36水井19760619840913SI1-5; SII1-3SH12.北 1-3-37水井19740919971020PI5+6; PI6-7SH8, 10+11夹3.北 1-3-39水井19740719840818PI4； PI5+6; SH15+16Sill, PI夹4.北 1-3-丁 40水井19900120011220SII3-4-5-6SIII2-3; SIII8-10SI25.北 1-3-46水井197006 ；19760619830510PI7PI7SI36.北 1-3-52水井19740919780328SIII5+6-7SIII97.北 1-3-53
9、水井19740919810308SI2-5; PII2-3PI2&北1-3-更53水井198409*19981019SIII9-1Q PII1Sill, PI夹9.北 1-丁 6-31油井19870820011203SII12-QI1; SIII2-7S010.北 1-5-44水井19731119910415SII8; SH14+15SH211.北1-5-丙34油井19730919920314SI1; PII3PII10, 10 夹12.北 1-5-丙 134油井19871020011008SH15+16-H5+6; PI3-4-n*2; PH 10PI6, 7夹13.北 1-6-丙 032油
10、井19870619990525SI1TII3-7; PI4-II7-9; PH10-1CSI下714.北 1-51-543水井19980120001016SI1-4+5 PII1 ; PH4-5-7GI8, 8夹15.北 1-丁 6-M36油井19960119990313SI2-3-TI1 ; PI5-II1 ; PH6-10S0顶16.北 1-4-039油井19870420001025SH15+16-H4 ; SI1-2PI1-2夹17.北 1-5-水 142水井19970920000628SII8; SII13-5+16 PII5+&-10PH4, 5+6夹18.北 1-52-561水井1
11、9980220010328SI1-4+5 ; SH13-14-15+16 ; PII48SI, SH夹19.北1-6-丙44油井197607 ；19791019991015SIII8-9 ; SH 15+16 SH15+16-HI2 ; SIII5-9SI, SH夹20.北 1-61-564水井19971120000608SI1-4+5 SH1-3; PH6-9SI, SH夹21.北 1-61-565油井2000061420000612SI1-4+5 SIII2SH2, 2 夹22.东2-丙3油井19740519980630SIII9 ; SIII6 + 7PH123.东丁 2-水5水井199
12、50320011017SH4-5+6 PH4-10SI, H夹24.东 22-511水井19971219981223SI1-4+5 SIII1-4SI1, 2夹25.东丁 2-9油井19880420000612SH4-14 PI*6-H10 ; GI1-11*SI1, 2夹26.东 2-06油井19880420000525S I1-4+5* SH7-15+16-ffl1-*2*3PI6-7-H*1-*8S0, SI夹27.东 21-511水井19980620000701SI1-4+5 PH5-9S028.中1-丙水45水井19740719911101SIII9 ; PH3-5SII2-2夹29
13、.中 31-243水井19841019981206PI6-6 4 ; SH13-15+16SH1, 2夹30.中 21-525水井19970320001107SI1-J ; SH13-151Q PH9-1-10SI331.中检3-23油井19740719930410PH2-5 SI4-4+5PH8-1032.中1-丙32油井196908 ；19731119820402SIH2+3 PH6-8SIIJ2+3 PII6T0SI233.中 2-118油井19870820010710SI1-3; SH4-16 SIII7-PI6S034.中 2-19油井19750719810101PH3-4； PI2
14、SIII9表 2 .北一区断东部分压裂井周围 100 米以内套损井情况统计序 号压裂井情况压裂井周匡S 100米以内套损井情况压裂井号压裂层位井别压裂时间套损井号井别套损时间套损层位间距(m)1北 1-3-丁 35SIII810； PI2HI5； PII7T0水井199003北1-3-37水井19971020SII8, 1O11 夹562北1-3-更38SII7-8; SII15-SIII2水井199005北1-3新38油井19890328SI2283北1 -丁4-029SII12-II10; PI4-HI5; PII6-10PT1-PI5: PH6-7-10油井198703199304北1-丁4-P3；油井20010922SII2634北 1-40-536PI1-21115+16; SII25+6; PII1-3油井199610北1-4-P39油井20000520SI4
