油田井筒变形的预测方法及治理分析

马福昊　安永福　王杰

摘要：油田井筒是油气开采的基础，井筒安全在油气开采中有着极其重要的作用。在生产过程中，经常会发生井筒变形的问题，井筒变形可能会发生严重安全事故，给人们生命和国家财产造成严重威胁。因此，如何对井筒变形进行预测并有效治理，是实现油田安全生产的重要措施，本文对此进行研究。

关键词：油田井筒;变形预测;治理措施

1 引言

井筒是油气开采和注水的基础，再生产过程中，由于受地层压力、油气产量和注水流量以及多种复杂地质条件因素影响，油田井筒壁所承受的压力日益增大，井筒极易发生变形。井筒变形可能引发会引发严重的安全事故，对人们的生命和国家财产构成严重威胁。因此，采用科学方法对可能发生的井筒变形进行预测并及时采取有效措施治理，对实现油田安全生产和可持续发展，具有重要意义。

2 目前对油田井筒变形预测的主要方法

2.1 井筒概述

井筒是油田生产的基础，主要是由井颈、井身和井窝三部分所组成，井筒变形主要发生在井身部分，产生井筒变形的主要原因是井筒周围地层压力变化及固井效果等因素。由于油田的地质情况比较复杂，井筒的类型比较多，使井筒变形的研究工作也趋于多样化和复杂，增加了井筒变形预测和治理难度。加强对井筒变形进行科学预测和及时有效治理，以避免在油田生产过程中因井筒变形而引发安全事故，实现安全生产具有重要意义。

2.2 油田井筒变形的预测方法

近年来，随着油气开速度的加快和开采量不断增多以及复杂的地质结构变化，油田井筒变形的情况时有发生。对井筒变形预测的方法主要包括：

第一，岩石力学监测。岩石力学检测也被称之为传感器监测法。主要是对油气开采和注水活动中井筒外围岩石力学变化参数进行检测，由于油气开采和注水因素的影响，井筒外围的地层压力、温度、地质构造等会发生不同程度的变化，这些变化可能对井筒造成挤压使井筒发生变形甚至损毁。这个变化可能是长期缓慢的过程，也可能是快速形成过程，因此，通过传感器可以对井筒外部周围地质环境的微妙变化进行动态监测，根据对监测数据分析，可以较为准确的对井筒变形进行预测。

第二，几何监测法。几何监测法是以变形监测活动指导理论作为检测依据的对井筒变形进行监测的方法。井筒变形的几何监测法，是指对被监测井筒进行几何测量，以确定其内部形态随时间的变化特征。运用几何监测法，能够对井筒周围的地质变化情况进行有效监测，并对井筒可能发生的变形进行较为准确的预测。

第三，GPS监测法。GPS监测是一种全天候、自动化监测系统。但该系统需要在能够反应出井筒变形的灵敏点位布设观测点，并在较远的地质稳定处建立基准点对井筒进行观测。GPS监测法的技术要求比较高，监测数据需要经过复杂的数据处理。

第四，三维激光扫描法。该方法是一种全新的油田井筒变形监测方法，使用简便，数据准确，可以定期或不定期对井筒变化情况进行检测，为井筒变形治理提供科学依据。

上述各种方法是国内外比较常用的并且技术比较成熟的油田井筒变形监测方法，此外，在国外还有一种被称之为ISSM的井筒惯性检测变形方法，但由于技术的限制，在我国尚未取得应用。

3 油田井筒变形的治理措施

油田井筒变形的治理主要包括治理技术和治理监管两个方面。

3.1变形井筒的治理原则

对于井筒变形的治理，必须遵循以下原则：

第一，一次性治理。对于已经发生的或可能发生的井筒变形，工程技术人员要科学的态度认真细致的分析、反复论证井筒变形产生的原因及可能产生的危害，制定切实可行的治理方案并做到一次性彻底根治，在相当长的一段时间内相同问题不再复发。

第二，保证治理效果。通过治理后的变形井筒，应达到变形井筒治理的质量高、油气开采及注水的效率高、生产企业的经济效益高等特点，使变形井筒治理达到预期的治理效果。

3.2 变形井筒的治理技术

对油田变形井筒的治理技术主要包括：

第一，支护技术。对于大面积并且比较严重的井筒变形，要对变形面采用支护技术进行锚网支护，以此消除井体变形所造成的断面问题以实现对变形井筒彻底治理的目的，锚网支护技术应根据地质条件进行严格设计和精确施工。

第二，加固技术。对于由地下水所造成的井筒變形问题，需要对井筒的内壁做防水性加固，加固应根据地下水的流量、流速、压力等进行设计，使井筒通过加固能够承受地下水的作用力，从而达到治理的目的。

第三，通风排水处理技术。实践证明，井筒变形与井筒内的装置受到了井筒内环境的高湿度、地下水超量渗透、地质环境变化、地面沉降等因素以及固井质量具有直接关系，因此，在井筒变形治理过程中，要注意对井筒进行通风排水技术处理，以保证治理效果。

第四，均匀分压处理技术。地层压力变化是造成井筒变形的一个重要因素，因此在加固或支护治理中，要对井筒采取进行分级支护加固、构架吊盘等技术措施进行分压踔厉，进而达到彻底治理。

3.3 变形井筒的治理监管

第一，加强人员培训。加强对井筒变形监测和治理人员进行技术培训，提高装爷技术人员对井筒变形的检测盒治理能力。

第二，加强国家监管。国家应制定监管措施，对井筒变形治理进行严格监管，加大对目前所存在的井筒变形治理方法不完善、措施不到位等问题的处罚和问责力度，推进油田井筒变形治理工作的全面健康发展。

总之，油田井筒变形的预测和治理是一项长期而艰巨的任务，对油田的安全生产和可持续发展具有重要意义，因此必须引起足够重视，采取科学的预测方法和治理技术，全面推进油田井筒变形预测和治理工作的健康发展。

参考文献：

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