地質(zhì)因素對熱力管道損壞的機理分析。在井下采油的過程中，地層的非均勻性、巖石特性、地質(zhì)構(gòu)造活動以及地殼運動是導(dǎo)致采油井熱力管道損壞的客觀條件，這些因素一旦發(fā)生，將產(chǎn)生巨大的應(yīng)力變化，會使采油井中熱力管道受到損害，嚴(yán)重影響到油田的生產(chǎn)。
油層出砂是熱力管道套筒補償器變形破壞的重要因素稠油油藏所處的油層結(jié)構(gòu)主要特點體現(xiàn)為注蒸汽井出砂，由于稠油層大多是粘土或者原油膠結(jié)，致使油層在注蒸汽熱采時極易出砂。出砂油層一般為弱膠結(jié)的疏松砂層，油層膠結(jié)疏松，礦化物含量高，注氣熱采時，注入的熱水和蒸汽沖刷油層，同時，井底濕蒸汽液屬于強堿性，在高溫高壓的作用下，經(jīng)過多次蒸汽吞吐，改變了巖石的潤濕性，也對部分巖石（長石和石英等）有軟化作用，進一步降低了油層的膠結(jié)程度，尤其對井底周圍的巖石的結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重，形成了許多無膠結(jié)的散砂，接著油流將這些疏松砂巖的細(xì)粉砂粒帶入熱力管道內(nèi)，造成在注蒸汽采油過程中的顆粒運移，造成出砂。注氣壓力增高，氣體的溫度與地層的溫度差變大，進一步加劇了膠結(jié)物結(jié)構(gòu)的破壞，基質(zhì)結(jié)構(gòu)變化導(dǎo)致巖石骨架破壞，使得出砂層出現(xiàn)更多的空洞和坑道。此外，大量的注入蒸汽可能在井筒內(nèi)悠壓而壓裂油層，也可以造成出砂。在釆油時，由于液體攜帶砂長期作用于裸露的蹄管造成出砂，最終造成局部熱力管道應(yīng)力集中，熱采時會引起熱力管道的變形乃至破壞熱力管道的受力狀態(tài)隨著稠油開采的深入，無論油井是否熱釆，只要生產(chǎn)過程中油層出砂，隨著幵發(fā)的進行，地層壓力不能及時得到補充，使地層坊塌造成局部應(yīng)力集中。上覆巖層壓力就會額外作用于熱力管道，當(dāng)壓力超過熱力管道的抗壓強度時，就會發(fā)生熱力管道波紋補償器失穩(wěn)變形，就會影響熱力管道壽命，造成出砂油井熱力管道先期損壞。根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，主要是調(diào)研了遼河特油公司熱力管道損壞的記錄，大部分熱力管道波紋補償器損壞是發(fā)生在熱力管道射孔段，剩余的主要發(fā)生在熱力管道射孔段以上，而在熱力管道射孔段以上發(fā)生熱力管道損壞的，主要是在熱力管道射孔段以上左右，可見油層出砂影響了熱力管道射孔段已經(jīng)熱力管道射孔段以上的熱力管道破壞】。因此，油層出砂是引起熱力管道損壞的重要因素之一。
地層斷層錯位形成的地應(yīng)力對熱力管道的損壞由于地層長期的注水采油，導(dǎo)致原始地層受水的侵燭以及地層壓力的降低，最終出現(xiàn)維持?jǐn)鄬釉紶顟B(tài)的結(jié)構(gòu)力受到破壞。這時地殼運動，斷層沿著斷層面移動，斷層面間的壓力分布不均勾，造成斷層螺動和上、下斷層發(fā)生滑動位移，對穿過斷層的熱力管道造成剪切，這時熱力管道受力不均勻，最終導(dǎo)致熱力管道發(fā)生錯斷變形。
第章熱應(yīng)力補償器原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計地層傾角導(dǎo)致熱力管道損壞當(dāng)泥頁巖夾層充入到油層中的巖層時，注入的熱水和蒸汽串入泥頁巖夾層之中，巖層沿著傾角較大的斷層面或?qū)用婢托谢?。根?jù)庫倫定律可知，隨著上覆地層巖層傾角的增大，伴隨著巖層加載在熱力管道補償器上的側(cè)應(yīng)壓力也相應(yīng)增加，熱力管道與巖層接觸點會形成應(yīng)力集中。計算塑性巖層熱力管道損壞的情況表明，相對于壁厚為的熱力管道，屈服點為。當(dāng)?shù)貙觾A角為。。時，熱力管道處于彈性變化階段；當(dāng)?shù)貙觾A角為°時，巖層接觸面和熱力管道之間的最大應(yīng)力將會達到，這時將超過熱力管道的屈服點，最終會導(dǎo)致剪切破壞以及熱力管道縮徑。
圖是構(gòu)造頂部傾角對熱力管道損壞影響在勝利某油田區(qū)塊的反應(yīng)，從圖中可以看出熱力管道頂部傾角越大，熱力管道膨脹節(jié)損壞井?dāng)?shù)將增加，熱力管道損壞的幾率也相應(yīng)增大了”。
’地層腐燭因素的影響這方面的影響因素相對很復(fù)雜，地層水中富含有各種鹽類離子，，化學(xué)劑，細(xì)菌以及溶解氧的情況都會對熱力管道損壞造成影響。當(dāng)固井膠結(jié)質(zhì)量不好或者其他因素造成熱力管道外油氣水串槽，油氣水的出入口在油層部位的射孔段之中，這將導(dǎo)致注入蒸汽和原油以及地層水中所含有的二氧化碳、硫以及硫化氫水中的細(xì)菌都能加快熱力管道腐燭。
溶解氧的腐燭作用：
熱應(yīng)力補償器原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計硫化氧的腐蝕作用：地質(zhì)中各種因素導(dǎo)致熱力管道的腐燭疲勞常常是熱力管道進一步破漏損壞的誘因，當(dāng)熱力管道破漏后將會造成熱力管道面上的多點破漏，腐燭將會進一步加速疲勞，最終結(jié)果是熱力管道更易受到其他因素影響而導(dǎo)致變形及損壞。