产液水平气井井下节流工艺参数优化及应用

东胜气田现用井下节流工艺参数设计方法仅适用于气体计算,没有考虑含水对节流压差的影响,导致产液水平井采用井下节流工艺后节流器气嘴直径设计出现较大偏差,影响了产液水平井的连续稳定生产。鉴于此,通过引入滑脱因子K表征气液两相间滑脱效应,优化了气液两相嘴流压降模型,建立了产液水平井井下节流工艺参数优化方法。评价表明,新方法预测节流器入口压力与实测值非常接近,误差为6.23%,满足工程设计精度要求。现场应用结果表明:对于单井产液量低于5 m~3/d的水平井,井口压力控制在3 MPa左右,优化节流器嘴径和下深后,气井在井下节流+增压外输条件下防堵和排液效果明显改善,有效降低了气井临界携液流量,提高了气体举液能力,生产时率达99.2%,实现了产液水平井不注醇清洁开发。研究结果可为产液水平井井下节流工艺的现场应用提供参考。     

井下腐蚀连续油管打捞工艺探究

连续油管目前已在国内外油气田广泛运用于冲砂洗井、诱喷助排、酸化解堵、排液采气、钻井、打捞落鱼等钻井、井下以及采油气生产作业。随着连续油管应用越来越广,连续油管断脱现象时有发生,但是目前无论是在套管还是油管内,国内外均没有成型的处理工具及借鉴的案例。以雅克拉凝析气田作业1井腐蚀断脱的连续油管打捞实例进行探究,为后期处理此类问题提供借鉴依据。     

苏里格气田φ88.9mm油管固井工艺技术

苏里格南部气田φ215.9 mm井眼下φ88.9 mm油管完井顶替效率低,后期钻探难度大,固井施工压力高。为解决该问题,根据平衡压力固井工艺原理,通过外加剂优选及固井工具优选,配制出优质固井前置液体系、防渗漏水泥浆体系、固井压塞液体系,完成了适合小尺寸套管固井的配套施工工艺。使用该工艺现场施工6口井,固井工具附件性能可靠,既满足返高要求也未发生漏失,未留水泥塞,满足后期储层改造需要,为苏里格气田低成本有效开发提供了技术保障,具有较大推广价值。     

苏里格气田Φ38.1mm连续油管应用效果分析评价

苏里格气田是典型低渗低压低丰度岩性气藏,单井产量低,在开发气藏过程中,多数气井都会随着生产的进行产量不断下降,以致最终停产。导致这一问题的原因有多个方面,包括气藏压力下降、边底水侵入、气体流速降低、井底积液及产液量增加等。气井一旦出现积液,将意味着不断增加的井底液柱回压导致井底流动压力增大,生产压差减小,产量大幅度下降。为了有效避免或减缓水进、减少井底积液,提高气井携液能力,结合苏里格气田井筒实际情况,采用了Φ38．1 mm连续油管生产后,产气量产水量均明显增加,取得了较好的排水效果。     

气井临界流量计算模型的优选

气井积液会给气田和气井本身带来严重危害,准确诊断气井积液的时机,及时采取措施能大大降低和消除气井积液带来的一系列危害。基于Turner模型,取井底环境为控制条件,系统研究了地层压力、井口压力、油管尺寸、水气比等因素对气井临界流量的影响,分析了各因素的敏感性,并提出了防止气井积液的针对性建议;结合涩北气田的生产动态,对比分析了目前常用的5种临界流量计算模型,优选出动能因子法诊断气井积液,其动能因子下限值取10。     

悬挂式速度尾管在榆林气田南区的应用

在气田开发过程中,气井普遍产水,不同程度地影响了气井的正常生产。近几年来,榆林气田南区开展了以泡沫排水、井下节流助排、间歇提产带液等为主的排水采气工艺技术研究与应用。与其它工艺技术相比,悬挂式速度尾管具有一次性投入,操作简单,连续稳定,有效期长,排水采气和水合物防治双重作用等优点。通过应用悬挂式速度尾管技术,可以有效提高气井携液能力,防止气井积液、保证气井正常生产。     

恶劣环境气井井下油管的相变诱导腐蚀研究

井下油管的使用寿命和性能与勘探开发和油气田经营效益密切相关，对于含硫气田，还有可能导致重大安全事故和环境问题。而过去的腐蚀机理研究主要集中在化学腐蚀和电化学腐蚀方面，对金属腐蚀类型、腐蚀产物膜的生成与破坏等研究较多。同一口井中处于相同腐蚀环境下井下油管各部位的腐蚀差异较大，这是由于环境因素造成的。为此，从环境因素（井下油管内的油、气、水三相的相态变化）探讨了恶劣环境下气井井下油管的腐蚀受产出流体的组分、温度、压力、油管性能等多方面影响，并针对特定的情况进行了分析。其研究成果有助于相关的决策部门和设计部门找到井下油管严重腐蚀的部位并设计合理的油管组合，可防止或减轻由于腐蚀、冲蚀等对油管造成的严重损坏，大大减少油气井的维护费用，从而取得良好的经济效益。     

井下微流量控制方法

近几年,国外在常规钻井和欠平衡钻井技术的基础上发展出了一种被称为控压钻井（MPD）的新技术,该技术主要用于解决窄钻井液密度窗口地层的安全钻井问题,其核心是要求精确控制井眼环空压力剖面。但作为一种新的钻井技术,控压钻井现有的方法理论和硬件系统尚存在一定的不足,有待于完善。文中介绍的井下微流量控制方法属于控压钻井技术中的一种,是对现有地面微流量控制方法的改进,能够随钻监测井下环空流量的变化,及早发现溢流或井漏等井下复杂情况,与地面返出环空流量监测相配合,进而调节井口回压阀的开度,通过改变井底压力来控制溢流或井漏的大小,从而实现对环空流量的精确控制。该方法能够显著提高系统的控制精度和可靠性,从而提高钻井的安全性并降低钻井成本。     

气井自动化控制的柱塞举升系统

介绍了一种自动化控制的柱塞举升系统,并介绍了其工作原理和系统组成,给出了工艺的使用范围,着重阐述了动态模型。该系统利用较为合理的动态模型,将举升方案程序输入控制器,实现了自动化控制,提高了以往柱塞举升系统的效果。与其它人工举升方法比较,该系统不仅具有投资少、操作费用合理的特点,还可有效地消除油管内蜡、地层盐或垢物的集结。     

φ89mm油管抽汲装置的研制与应用

抽汲排液是常规试油气工艺的重要内容,而Ф73mm油管抽汲装置已不能完全满足当前的施工要求。从抽汲排液的原理出发,结合试油气工艺技术的客观要求,成功研制了Ф89mm油管抽汲装置。现场应用表明,满足了Ф88．9mm光油管压裂后的排液施工要求,完善了中原油田试油气工艺技术,具有创新性。     

井下调查装置帮助打捞损坏套管

美国EV海上公司采用一套包括Evoleye摄像机、钻杆下入工具和找中器的井下调查装置，完成了一次海上油井井下调查，并已开始恢复油井生产。     

炼油厂三废处理装置燃烧炉流量控制分析

介绍分析了三废处理联合装置燃烧炉入口流量控制回路。在全面考虑工艺生产过程基础上，对影响该控制同路的干扰因素从空气流量、酸性气流量、硫化氢在酸性气中的含量3个主要方面进行分析，建立了单闭环比值控制系统实现优化控制；计算出合适的比值系数；讨论分析了控制回路的仪表选型；控制方案的原则接线；回路组态的主要部分：方案的实施过程。     

油井掺水解堵流量控制装置

在计量间单井掺水管线上安装单井掺水流量控制器，并通过安装水嘴来控制单井掺水量，从而达到控制单井药量的目的。在生产过程中，一些死油、胶皮碎屑和类似聚合物胶状物质的存在，导致水嘴堵塞现象的发生。根据生产中出现的问题，针对掺水流量控制器进行了改进，研制了油井掺水解堵流量控制器。该装置对原有的流量控制器进行改造，将原来的固定水嘴改为活动水嘴，并在固定部分增加针座及针。当发生水嘴堵塞故障的时候，通过上提水嘴，即上提动子将针插入水嘴孔中，达到排除水嘴中异物的目的，同时达到冲洗管线的效果。在上提水嘴时，水嘴座外淤积的异物也可以被同时）中出流量控制器。功能：①能够在不停止掺水的情况下，直接清除水嘴中的堵塞物；②保证正常生产时对水量的控制；③能够起到预防堵塞故障的作用。     

单胶筒防下滑井下节流装置的研制与应用

为了解决卡瓦式节流器打捞难度大的问题,研制了单胶筒防下滑井下节流装置。该装置采用常规试井钢丝投放,气缸内由常压变高压,胶筒受挤压密封容易;采用胶筒回缩设计,打捞时胶筒回缩,大大减小了油管与节流装置的摩擦力;利用油管接箍间隙,采用三爪式防下滑机构设计,能有效防止节流器失效后滑落井底;坐封柱塞与气嘴座采用销钉锁定,遇到井筒积液时可采用专用工具打掉气嘴。试验结果表明,单胶筒防下滑井下节流装置坐封容易、密封可靠,打捞时胶筒有效回缩,可防止下滑;该装置性能稳定,可以替代卡瓦式井下节流器进行推广应用。     

井下微流量测量装置节流压差规律研究

深层和超深层地层钻井通常存在钻井安全密度窗口窄和井控难度大等问题,传统的解决措施是对井下溢流进行早期监测,对于深井和超深井早期监测存在误差大及信息滞后等问题。鉴于此,根据井下微流量测量装置特点,以单个节流元件为基础,结合流体力学基本原理,建立了流量压差计算理论模型,并利用流体动力学模拟对理论模型进行了验证。研究结果表明:理论压差计算模型对微流量测量装置压差计算具有较高的精度和准确性;钻井过程中,流体流量增大,节流压差将会增大且增幅逐渐增大;井下环空流体稳定时,当井下发生井径缩小或溢流等复杂情况时,节流压差大于正常工况下节流压差,节流压差随井径缩小率或溢流量增大而增大且节流压差增幅逐渐增大。建议进一步建立微流量测量装置压差多相流模型,并对多种工况同时发生时井下微流量测量装置压差变化规律进行研究。所得结论可为深井和超深井钻探中溢流监测技术的现场应用提供参考。     

东胜气田井下节流参数优化方法及其应用

鄂尔多斯盆地东胜气田普遍产水,井口温度低,气井井筒和地面管线容易产生水合物发生堵塞,采用井下节流技术可实现有效防堵。但是,现用井下节流工艺参数设计方法仅适用于单相气体的计算,没有考虑含水对节流压差的影响,导致节流器气嘴直径设计出现较大偏差,影响了产液气井的连续稳定生产。通过引入滑脱因子表征气液两相间滑脱效应,根据力平衡原理建立气液两相嘴流耦合模型,提出井下节流气井井筒参数动态预测方法。该方法评价表明,针对实施井下节流工艺的产液气井,新方法计算的井口油压、井口温度与实际值较吻合,基本满足工程设计精度要求。现场应用表明,优化井下节流工艺参数后,能够有效防治气井中水合物的生成,实现水合物抑制剂"零注入"和井筒及管线"零堵塞",还能有效降低气井临界携液气流量,提升气井的举液能力,改善排液效果,实现气井的连续清洁生产。     

海洋钻井井下控制装置的研制与应用

为防止过大的台风易造成平台上钻具倒斜,或因井筒内水泥塞泄漏造成井涌或井喷等事故,开发研制出一种用于海上钻井过程中防台风临时关井的专用井下工具——海洋钻井井下控制装置。该装置由61/8英寸钻井井下控制阀和133/8英寸多功能RTTS封隔器组成,可将钻具悬持在井中,密封井眼,起到很好的防台风临时弃井效果。现场使用情况表明,该装置结构合理,性能先进,各项技术指标均达到设计和施工要求,抗台风能力强,提高了钻井作业效率,取得了较好经济效益及社会效益。     

井下注剂用小直径管起下装置的研制

针对目前国内小直径管井下注剂设备配套工具不完整,不能满足现场使用要求的情况,研制了井下注剂用小直径管起下装置。该装置采用可正反向旋转的液马达驱动主轴的方案,通过同步齿轮带动链条,夹紧机构使链条上的夹块夹住小直径管,由液压系统实现整个操作与控制,从而使装置上下运动。井场模拟试验表明,井下注剂用小直径管起下装置可完全满足小直径管起下作业的要求,且可避免小直径管管体的变形和损坏。     

海洋模块化小直径管排水采气装置的研制

目前海上气田都已有出水或出黑油的气井,有些出水气井甚至出现井底积液,从而引起气井停喷,严重影响气井产量和采收率。鉴于此,研制了海洋模块化小直径管排水采气装置。该装置设计时考虑了质量和吊升因素,按功能分成3个橇装模块,整机结构性能好,便于平台安装和运输吊装,整体达到船级社国家二级防爆等级,防喷系统耐压等级与采气树等级一致,动、静密封结合,可满足海上所有气井压力等级要求。通过3口井的应用,已形成了气井排液采气新工艺、注氮气气举工艺和注邻井天然气排液复产工艺,实现了小直径管排水采气装置在自升式和半潜式钻井及生产平台的应用。