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基于確定性系數(shù)的地質(zhì)因素套損風險評價方法

文檔作者：姜雪巖張淑娟王治國劉海龍趙春宇王賀軍文檔來源：大慶油田有限責任公司勘探開發(fā)研究院		點擊數(shù)：	更新時間： 2023年08月15日
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2016年12月
第35卷第6期
大慶石油地質(zhì)與開發(fā)
Petroleum Geology and Oilfield Development in Daqing
Dec．，2016
V01．35 No．6
DOI：10．3969／J．ISSN．1000．3754．2016．06．019
基于確定性系數(shù)的地質(zhì)因素套損風險評價方法
姜雪巖張淑娟王治國劉海龍趙春宇王賀軍
(大慶油田有限責任公司勘探開發(fā)研究院，黑龍江大慶163712)
摘要：套損一直是困擾老油田開發(fā)的難題。大慶長垣油田局部區(qū)塊出現(xiàn)集中套損，嚴重影響油田生產(chǎn)。地質(zhì)因
素是導致套管損壞的重要原因之一，由于長垣油田開發(fā)區(qū)塊眾多，區(qū)塊間地質(zhì)特征差異明顯，套損形式區(qū)別較
大，油田南部套損更為嚴重。在套損地質(zhì)因素分析基礎(chǔ)上，優(yōu)選出地層傾角、斷層發(fā)育、砂泥界面、化石層等4
項地質(zhì)因素單指標，并采用確定性系數(shù)將其進行同區(qū)間量化和疊加，確定出各單指標權(quán)重，得到地質(zhì)因素套損
風險度。將長垣油田98個細化區(qū)塊的地質(zhì)因素套損風險劃分為5個等級，其中長垣油田西側(cè)地層傾角較大，南
部化石層較為發(fā)育，套損風險度高，是套損防護的重點區(qū)塊。
關(guān)鍵詞：大慶長垣；地質(zhì)因素；套損；風險度；權(quán)重
中圖分類號：TE34 文獻標識碼：A 文章編號：1000—3754 f2016)06—0104一05
EVALUAT即NG METHOD OF THE GEOLOGICAL．FACTOR RISKS OF
THE CASING DAⅣIAGE BASED ON THE CERTAINLY FACTORS
JIANG Xueyan。ZHANG Shujuan，WANG Zhiguo，LIU Hailong，ZHAO Chunyu，WANG Hejun
(Exploration and Develop·raent Research Institute ofDaqing Oi缸ld Co Ltd．，Daqing 163712，蕊訛)
Abstract：Casing damage has always been an issue in the old oilfield development．The casing damages in the partial
blocks of Daqing Placanticline Oilfields are centralized，thus these oilfield productions are severely influenced．
The geological factor is one of the important reasons of the casing damages．The oilfields have SO many blocks，and
furthermore the differences of the geological characteristics between the blocks are rather obvious，SO the casing
damages are quite different，the casing manages in the southern oilfields are more serious．On the basis of the analy。
sis of the geological influencing factors。four individual indexes of the factors were optimized：formation dip，fault
development I sandstone—mudstone interface and fossil bed．And moreover by means of the certainty factor，each index
was quantified and stacked in the same interval。and then the single index weight was determined，the casingdamage
risk degrees of the geological factors were obtained．Five grades of the risk were divided for 98 refined
blocks in Placanticline Oihqelds。in detail due to the relatively large formation dips in the west parts of Placanticline
Oililelds and well—developed fossil beds in the south，the casing—damage risk degrees aFe rather higher，so they
have become the key protecting blocks of the casing damage．
Key words：Daqing Placanticline；geological factor；casing damage；risk degree，1 weight
收稿日期：2016．05-22 改回日期：2016—08—20
基金項目：中國石油天然氣股份有限公司重大科技專項“大慶油田原油4000萬噸持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)研究”(2008E～
1206)。
作者簡介：姜雪巖，女，1973年生，高級工程師，碩士，從事油田水驅(qū)開發(fā)技術(shù)研究工作。 第35卷第6期姜雪巖等：基于確定性系數(shù)的地質(zhì)因素套損風險評價方法·105·
大慶長垣的幾個油田經(jīng)過50多年的開發(fā)，累
計套損率已達25％，年新增套損井1 200口左右。
從套損類型上看，以變形和錯斷居多。近年來，大
慶長垣各油田的局部區(qū)塊出現(xiàn)集中套損，嚴重影響
了油田生產(chǎn)，造成大量經(jīng)濟損失。地質(zhì)因素是導致
套管損壞的重要原因，主要是地層非均質(zhì)性、地層
傾角、巖石性質(zhì)、斷層發(fā)育、地震活動、地表腐蝕
等¨。1 4|。地質(zhì)因素對套損影響恒久，始終貫穿于油
田開發(fā)全過程。確定開發(fā)區(qū)塊各地質(zhì)因素的套損風
險度是套損防控工作的基礎(chǔ)，對套損風險度大的區(qū)
塊，需要采取更加精細、平穩(wěn)的開發(fā)調(diào)整對策，降
低套損的發(fā)生概率¨孓馴。地質(zhì)因素單指標權(quán)重的
確定，是地質(zhì)因素套損風險度評價的關(guān)鍵。從地質(zhì)
災害預警廣泛采用的確定性系數(shù)方法出發(fā)，計算了
大慶長垣油田地質(zhì)因素單指標權(quán)重，求得98個細
化區(qū)塊的地質(zhì)因素套損風險度。長垣油田98個細
化區(qū)塊可劃分為5個套損風險等級，斷層、化石
層、砂泥界面發(fā)育及地層傾角大的區(qū)塊套損風險相
對較高。
套損地質(zhì)因素分析
通過巖心觀察、巖石物理實驗、套損R塊解剖
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垂損率關(guān)系
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等手段，按照指標易得、區(qū)塊可比原則，綜合考慮
構(gòu)造和沉積特征，優(yōu)選地層傾角、斷層長度、砂泥
界面、化石層指標等4項地質(zhì)因素單指標，并建立
了地質(zhì)因素單指標與累計套損率的定量關(guān)系。
1．1地層傾角
長垣油田位于松遼盆地中央坳陷區(qū)長垣型背斜
構(gòu)造帶上，南北長145 km，東西寬10～30 km，北
窄南寬，東翼傾角20一6。，西翼傾角3。一27。，頂
部比較平坦。
由于背斜構(gòu)造是受地層側(cè)壓應力為主的褶皺作
用，一般在相同條件下，受巖體重力的水平分力的
影響，地層傾角較大的構(gòu)造軸部和陡翼部，比傾角
較小的部位更容易出現(xiàn)套損。分別計算98個細化
區(qū)塊的地層傾角，范圍為1．8。一18．7。，位于油田
西側(cè)的區(qū)塊地層傾角較大，隨著傾角增大，區(qū)塊累
計套損率上升(圖1)。
1．2斷層發(fā)育
長垣油田共發(fā)現(xiàn)斷層682條，均屬中一小型正
斷層，斷距為20～60 m，傾角為40。一50。，延伸長
度為1—3 km。在構(gòu)造運動過程中，斷層的產(chǎn)生表
明該處曾是地應力最集中的地方，當構(gòu)造運動過
后，斷層面及其附近的穩(wěn)定性是最差的．其內(nèi)聚力
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圖1地質(zhì)因素單指標與累計套損率關(guān)系
Fig．1 Relationships between the individual index ofthe geological factors
and accumulative casing damage ratio
或抗張強度是最小的。因此，在斷層附近注水，由
于注水引起的孑L隙水壓的變化很容易致使斷層失去
平衡，特別是注水開發(fā)后，由于斷層的遮擋作用，
造成斷層兩側(cè)壓力的不均衡，更加劇對套管的破壞
作用。
用區(qū)塊內(nèi)鉆遇斷層的空間展布面積與區(qū)塊地表
面積的比值計算出斷層發(fā)育指標，表示開發(fā)區(qū)塊內(nèi)
斷層的發(fā)育程度。分別計算了98個細化區(qū)塊的斷
層發(fā)育指標，在油田西側(cè)、南部斷層較發(fā)育，隨斷
層面積比增大，區(qū)塊累計套損率上升(圖1)。
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