目前普遍的观点认为,水井出砂后会在出砂层段的套管附近形成空洞或坑道,在上覆地层压实和地层压力下降的情况下,使围填层应力发生变化,破坏了周围地层的应力平衡,从而空洞上的已卸压地层就可能坍塌,坍塌地层和细砂挤压套管,导致套管损坏。
地面下沉及地层压实主要是在垂向应力的作用下,使套管周围的地层压实,导致应力发生变化,从而使得套管在诱导的拉张力及剪切力的作用下容易发生弯曲或错断。究其原因,主要是由于地面下沉及地层压实所致。
究其原因主要为,随着地下水不断开采,原始地层压力的降低等,引起地层内部结构的变化。由于地应力作用,破坏了断层相对静止状态,上下盘产生滑移,对套管产生剪切破坏。
针对大港油田地区的地质特征,对报废油井改造成地热井的方法进行了探讨。改造方法包括开天窗侧钻法、改造泵室射孔法、直接射孔法,这3种方法都具有造价低、工期短的特点。大港油田及华北油田报废油井改造成地热井的应用实例证实了改造方法的可行性,改造后的地热井用于生产和生活,使用情况良好,取得了较大的经济和社会效益。
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在钻井和使用过程中,套管起着保护井眼、加固井壁、隔绝井外的泥沙、不可取水层及易于下潜电泵提水的作用。然而随着使用时间的不断延长,以及不同的地质、工程和管理条件,大量的水井套管发生了损坏,严重降低了水井利用的效率与寿命。
引起套管损坏的因素可大致分为地质因素、工程因素和腐蚀三大类。对于一个具体的水井套管损坏,其中某类因素很可能起主导作用,其它为次要因素,而更多则是这些因素综合作用的结果。
研究表明,现代地壳运动(这里指的是地壳升降运动)能导致套管损坏。而套管损坏的程度和时间则取决于现代地壳运动升降速度和空间分布的差异。
在世界范围内,地震造成套管损坏的现象是众所周知的。地震后可能产生新的构造断裂和裂缝,也可能使原有的构造断裂和裂缝活化。前苏联切切诺印古什地区是地震活跃区。1960~1979年,该区发生了143次地震,较大震级达7级。大量油水井套管的损坏与地震次数的增加相吻合。