四川地区气井井口隐患治理技术与应用

四川地区的气井大多是“三高”气井,地理位置偏远,缺少有力的监管,气井的腐蚀、磨损、老化严重,井口隐患多。文章总结了四川地区在气井井口隐患处理过程中所用的关键技术,在对各种技术原理的分析基础上,讨论了其在四川地区的应用效果。分析讨论认为,压井更换井口装置虽技术可靠,但工程量大,操作程序复杂,已比不上带压换阀技术的方便快捷。四川地区对气井井口隐患的治理常采用液压式堵塞、冷冻暂堵、带压钻孔等系列技术并配合非正规井口整改技术,取得了良好的效果,为其它地区累积了气井井口隐患的治理经验。     

克深气田“三超”气井安全隐患治理对策与实践

克深气田气井具有地层压力超高(≥120 MPa)、地层温度超高(≥165℃)、埋藏超深(≥6 000 m)的特点,属于典型的"三超"气井,随着气田的不断深入开发,气井环空异常持续带压生产、井口装备老化损坏等问题日益突出,成为克深气田高效开发过程中影响安全生产的重大隐患。为了消除安全隐患,从环空异常持续带压和井口装置损坏两个方面详细论述了"三超"气井隐患特点,通过现场实践,制定了环空异常持续带压、油套管头密封失效、阀门内漏等有针对性的隐患治理措施,取得了良好效果,形成了"三超"气井隐患治理成套技术,对类似气井的安全隐患综合治理工作具有指导意义。     

青海油田天然气开发公司完成2013年涩北气田采气树隐患治理工作

10月17日,青海油田天然气开发公司全面完成了涩北气田2013年采气树隐患治理26井次的带压更换采气树及生产主阀工作,解决了因气井出砂、出水,连接处渗漏、生产闸阀刺漏、采气树阀门阀腔积砂等井口装置存在的安全隐患,保证了气井正常生产。采气树设备的隐患治理工作是保证气井安全正常生产的一项有力举措,带压更换采气树与采气树主控阀作业是目前涩北气田采气树安全隐患治理主体工艺。该工艺所具备的无工作液体系、作业安全高效环保、作业周期短的特点均优于常规压井作业;同时避免了压井液对地层造成污染伤害,具有占井时间短、现场作业完毕即可开井生产的优点。     

榆林气田气井井口隐患治理技术

针对边远气探井井口存在严重安全隐患的现状，榆林气田近几年应用了多种井口隐患技术进行治理。本文对各种隐患整改技术进行了总结。形成了适应不同隐患类型的治理技术，为以后气井井口隐患治理工作提供了技术指导。     

井口装置带压修复技术及现场应用

油气安全是我国能源安全的重要组成部分，也是国家经济高质量发展的重要保障。油气井井口装置经过长期使用会出现各种故障或损坏，影响油气井正常生产，严重时甚至会关井停产。针对井口装置泄漏问题，文章通过设计专用封堵工装，优选高承压封堵材料，形成了井口装置带压修复技术。现场应用表明，该带压修复技术实现了对井口装置经济、高效的修复，填补了目前井口装置带压修复空白，节约了更换新设备成本和时间成本，解决了现场生产安全问题，是一种适合老井特别是气井井口装置修复的可行解决方法。     

高含硫气井关井后井口压力异常影响因素研究

高含硫气井关井后常呈现关井后井口压力上升和井口压力下降两种截然不同变化趋势。为了深入揭示高含硫气井关井后井口压力恢复异常变化的本质,通过建立开关井过程中气液两相非稳态变化模型,计算求解生产压差、水击压力、温度效应、重组分沉降和续流效应对气井关井后井口压力变化规律的影响。通过研究,揭示了高含硫气井关井后井口压力变化是受到多个因素的综合影响。关井后井口压力异常通常在小压差大产量气井发生,且井口压力异常在不同关井时期受到的影响因素略有不同。在关井初期,井口压力受到水击压力和重组分沉降的综合影响; 在关井中期,主要是重组分沉降影响; 在关井后期,则主要受到温度的影响。研究结论对于认识和指导高含硫气井实现井口测压代替井底测压开展动态监测工作提供了重要依据。     

榆林气田气井井口隐患治理技术

针对边远气探井井口存在严重安全隐患的现状,榆林气田近几年应用了多种井口臆患技术进行治理。本文对各种隐患整改技术进行了总结,形成了适应不同隐患类型的治理技术,为以后气井井口隐患治理工作提供了技术指导。     

四川川东地区深井高压气井固井工艺技术

本文针对川在地区高陡构造地质情况复杂、井深、压力高、产量大、产层多的特点，分析了影响固井质量的因素，气窜的机理。在总结大量的现场实践经验的基础上，归纳出了一套适合川东地区深井高压气井的固井措施及工艺，防止了井口窜气，提高了固井质量。     

天然气井水泥环封隔能力的测井评价

水泥环气层层间封隔和气井井口带压评价是勘探开发中亟待解决的问题.综合分析了气井固井质量测井资料、验窜资料、钻井历史和气井井口带压的有关资料.通过CBL、SBT和USI测井资料的验证实例,讨论了天然气井水泥环层问封隔能力的分析方法.提出用良好胶结累计长度法、混浆带长度法评价及2种方法交会法评价气井井口带压状况的方法.研究表明,利用测井资料评价气层之间的水泥环封隔能力与常规固井质量评价方法相似;利用固井质量测井资料显示的良好水泥胶结长度和混浆带长度,可以评价井口带压.该方法在中国海上和陆地一些气田应用,取得初步成功.     

光管采气井作业不压井不放喷工艺

气井作业不压井、不放喷工艺的研究：大庆油田采油八厂气井压力高，气井更换井口生产闸门，根据目前的技术现状，无法达到气井作业不压井不放喷的目的，需进行—定的技术改造。     

高酸性气井钻井过程中的井控机理

川东北高含硫气田的CO₂、H₂S含量较高，部分气井中的CO₂、H₂S已处于超临界状态。CO₂、H₂S在环空流动过程中离井口很近的距离才发生体积突变，极易诱发井喷。为此，从分析超临界状态CO₂、H₂S的特殊相态特征入手，建立了相应的数学模型，编写了计算机程序，模拟了高酸性高压气井环空温度场、压力场、压缩因子和体积膨胀情况。从模拟计算结果可以看出，在深井中，常规天然气的溢流通常有足够的预警时间，而高酸性气体则在井筒的上部位置发生突然膨胀，引起的天然气溢流几乎没有预警时间。在高酸性气井钻井过程中，需要加强对环空钻井液瞬时流量的监测，尽早发现溢流，确保安全钻井。     

三高井井喷失控着火井口重置关键技术与装备

“三高井”井喷失控着火后,井口火势大、热辐射高、流体冲击力强,对抢险技术、装备要求极高。井口重置作为“三高”失控井抢险救援中最关键、难度最大的环节,面临新井口下放困难、连接法兰不容易对中、人员难以近井口作业等瓶颈问题,传统的扣装法、磨装法已无法完成此任务。针对此种情况,中国石油川庆钻探工程公司经过攻关,形成了操作灵活、适用范围广、易实现对中、且对中时间短的钢丝加压法,可克服高压气流对新井口向上的冲击力的重力加压法,集卡紧装置、密封装置为一体、可以实现远程一键控制的一体化重置法。采用攻关后的“三高井”井喷失控着火井口重置关键技术及装备,已在土库曼斯坦、川渝地区、新疆地区等多口井井喷失控着火处置中发挥了极其重要作用,成功完成井口重置。目前,该技术已达到国际先进水平。     

DBP-140型页岩气井全封可溶桥塞研制

目前,可溶解桥塞已替代易钻复合桥塞,并广泛应用于非常规油气藏的分段压裂完井作业中。但是,现有的可溶桥塞只能封隔桥塞上部压力,不能封闭井下高压,因此在压裂结束后的更换试气井口环节,仍需下入常规易钻桥塞封闭井下高压。为解决这一问题,开发了一种页岩气井用全封可溶桥塞,更换井口装置作业完成后,井口憋压即可击穿桥塞,建立产气通道。阐述了该工具的结构、工作原理和工艺流程。地面试验结果表明,该桥塞的结构设计合理,密封承压和溶解性能满足技术要求。研制的全封可溶桥塞在NC204-1HF井应用,不需要连续油管钻塞作业,节省了施工周期和成本。     

川东石炭系气藏排水采气工艺技术及其应用

四川盆地东部石炭系气藏是中国石油西南油气田公司的主力气藏之一，经过20多年的开发，出水气井增多、开发难度加大，必须进行排水采气才能维持正常生产。由于石炭系气藏大部分生产井存在井深、地层压力系数低、温度高、静液面深、复产后井口套压高的特点，常规排水采气工艺不能满足气藏的要求。针对这些难点，研究出深井高压气举、低压深井的优选管柱、深井高温泡排三项适合石炭系气藏的排水采气工艺，并在现场十多口井上进行了试验，增产效果显著。     

川东北地区高温高压高含硫气井配套固井技术

针对川东北地区高温、高压、高含硫气井主要固井技术难题,提出利用新型非渗透和胶乳防气窜水泥浆凝固后水泥石低渗透的特点,降低CO2和H2S对水泥石的腐蚀;固井前强化钻井液堵漏,提高地层承压能力;在固井时,采用纤维堵漏水泥浆;在固井前采用分段压稳设计模型,考虑固井后水泥浆失重的影响,分析固井后环空压力分布,保证压稳气层;固井水泥浆采用双凝或多凝设计,确保主力气层快速形成早期强度,实现“以快制气”,有效控制气层气体。采用旋转尾管固井新技术,在洗井和注水泥过程中旋转尾管,提高洗井质量和水泥浆顶替效率。上述技术措施的实施,为解决川东北地区高温、高压、高含硫气井固井技术难题做出了有益的尝试,取得了较好的现场应用效果。     

高含硫气井安全隐患治理技术思路与实践

针对四川盆地东部地区高含硫气井在前期开发过程中因气井本身结构的不完整性和复杂的地质构造、人居环境,导致部分气井存在一定安全隐患的问题,为实现其安全隐患的科学治理、彻底根治,结合四川东部地区含硫气井的特点和完井现状,通过对完井管柱、完井套管、固井、复杂地质结构及气井本身完整性等的综合分析,形成了高含硫气井安全隐患分析及综合评估方法,对油层套管固井质量未达标、油层套管固井质量合格、产量低无经济开采价值的高含硫气井进行分类,形成各具特色的治理技术思路,并制订了产层封闭、井筒薄弱段及关键泄漏部位封堵等的永久封闭配套技术方案。通过现场实践,达到了科学治理、不留隐患的隐患治理要求,所形成的高含硫气井安全隐患治理的隐患分析方法、治理技术思路和永久封闭配套技术,对类似气井的安全隐患综合治理工作具有指导意义。     

高压油气井井口控制配套装置

分析在高压油气井测试和完井生产中井喷发生的原因和后果，提出井口控制配套装置的概念、研究井口控制的方法和研制新的装置。通过现场实践，证明该配套技术安全可靠，有效降低了高压流体及H2S给操作人员带来的伤害。     

桥塞与分簇射孔联作工艺及其在川渝页岩气区的应用

基于桥塞与分簇射孔联作工艺的基本原理和特点,重点阐述了该联作工艺配套的相关技术,包括封堵压裂桥塞、分簇射孔器、多级点火控制技术、泵送作业控制以及井口电缆防喷技术和泵送作业可视化辅助软件等。通过近年来在川渝地区各页岩气区块近200井次、4 000余段的泵送桥塞与分簇射孔作业,表明了该项工艺及配套技术已趋近成熟,具有很高的安全性、适用性和经济时效性。结合近年的实际作业情况提出了相关的建议。     

高含硫气藏流体相态实验和硫沉积数值模拟

高含硫酸性气藏在四川盆地有着广泛的分布，酸性气藏的开发对“川气东送”工程有着重要意义。由于H₂S的剧毒性和强腐蚀性，该类气藏的钻完井工程、开采工艺、修井作业、地面输送以及室内实验研究均存在较大难度和危险性。同时由于酸性气藏在开采过程中，存在复杂的相态变化和硫沉积现象，导致渗流规律极其复杂。为此，采用物理实验测试了酸性气藏混合气体偏差因子，并引入空气动力学理论，建立了考虑微粒和气流速度差异的高含硫酸性气藏气固耦合综合数学模型，模拟研究了气流速度、气体初始H₂S含量和地层渗透率对硫沉积和气井生产动态的影响。研究结果表明：①酸性气体偏差因子首先随着压力的升高而降低，当压力超过20 MPa后随着压力的增加而增加，压力超过55 MPa时呈明显的线性关系；②气流速度越大，硫沉积速率越快；③H₂S浓度越高，硫沉积越严重；④气藏渗透率越低，硫沉积现象越明显。     

含硫油气田铸造井口阀门的拆检研究

由于硫化氢的强烈腐蚀作用, 要求开采含硫油气田的设备和材料必须具有良好的抗硫化氢腐蚀性能。为此, 对川西含硫油气田在用的铸造井口阀门进行了拆检研究, 拆检的零件包括手轮、阀杆铜螺母、轴承座、推力球轴承、填料压盖、填料环和密封圈、阀杆、阀盖、阀板、阀体、螺栓和螺母等。拆检结果表明, 井口阀门中的某些零件存在结构设计不合理和材料选择不当等问题, 因而降低了井口阀门的抗硫化氢腐蚀能力。针对阀门零件存在的问题, 进行了初步研究,并提出若干改进意见。