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·70·钻采工艺2OO4正
疏松砂岩地层出砂因素对套管损坏机理探讨
杨启明，耿兆华，张戈，黄克献，李森
(中原油田分公司采油一厂)
摘要：以东濮凹陷WZ油田历年井况大调查套管损坏资料为依据，在对出砂油井套管损坏形态、层位与射孔
状况、岩石性质等因素进行综合分析基础上，对疏松砂岩出砂、上覆岩层坍塌等主要方面导致的套管受力变形进行
研究，为探讨及防治措施提供依据。
关键词：疏松砂岩；岩石性质；上覆岩层；套管损坏
中图分类号：TE826．201文献标识码：A文章编号：1006—768X(2004)06—0070—03
重力及均匀分布压力的情况。
开发因素变化对油层出砂的影响
顶部沉陷：
1．采液强度对油层出砂的影响△“一=E，(1一)＼(qt一2phtz‘)，(1)
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随着油田进入高含水期而采用大排量提液后，,
套损井逐年增多。这是因为加大采液强度后，在较式中：口一上覆岩压；
大生产压差条件下开采，井底油层产生较大激动，结p一砂岩岩层容重；
构易被破坏而引起油层严重出砂。E2一砂岩弹性模量；
2．注水压力对油层出砂的影响2一砂岩泊松比；
从WZ油田开发历史看，随着井口注水压力较一砂层厚度。
大幅度的提高，套损速度随之增加。注入压力从注该值为一近似值，因套管本身的刚度以及周围
水开发初期的25．6MPa提高到28．5MPa，其中六年围压的作用，实际顶部沉陷要比该值小得多。
内油井年套损井数从初期的l7口增到62口，说明1．2当套管及上覆岩压有滑动时
在井口注入压力高于合理极限注水压力的状态下开砂层发生垂向变形，套管与上覆岩层之间有滑
发，因压差变化大，损坏胶结疏松地层的结构，加剧动时，岩层通过摩擦对套管施加力，作用于上覆夹层
油层出砂，改变套管的受力，引起套管的变形和破段套管及水泥环上的摩擦力
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油井出砂时的套管受力分析当P为常数，则F=俺(h2一})(2)
1．岩层骨架失去支撑作用加给套管的轴向力式中：r一-一水泥环外半径；
1．1套管、水泥环与上覆夹层固结良好厂_-水泥环与岩层之间的摩擦系数；
砂层骨架失去支撑作用时，上覆岩压对砂层的0|一岩石平均密度；
压缩使砂层发生变形，砂层顶部若产生一沉陷△，上^2一所研究砂岩顶部的岩层深度；
覆夹层相应产生向下位移，当套管、水泥环与上覆夹h一夹层中有滑动趋势的上部岩层深度。
层固结良好，无滑动，砂层段套管将产生一压缩变形