连续管内堵塞器的研制与应用

随着油田开采周期的延长,需要解决连续管速度管柱后期带压起管的内封堵问题。结合管柱自身和井口悬挂装置特点,以及带压起管工艺要求,借鉴常规油管不压井作业用堵塞器,利用实验室验证的方法,研制了连续管内堵塞器。该堵塞器满足连续管带压作业的管内压力封堵的要求,具有结构紧凑、适用管内壁有焊筋以及可弯曲缠绕等特点。室内试验和现场应用结果表明:研制的连续管内堵塞器很好地满足了弯曲缠绕上滚筒的带压起管工艺要求,其性能稳定可靠,提高了施工效率,避免了高空作业风险,降低了作业费用。连续管内堵塞器不仅保证了不压井作业起管堵塞的安全、高效,而且对不压井作业工艺配套技术的完善起到了推动作用。     

速度管柱带压起管技术研究与管材性能评价

连续管速度管柱是油田排水采气的主体技术之一,连续管使用一定年限后需要起出,而国内速度管柱带压起管技术尚属空白。鉴于此,研制了38.1 mm速度管柱起管所需的管塞和滚压式重载连接器等关键工具。通过室内试验验证了关键工具结构的可行性,并在苏里格气田成功实施2口井的带压起管现场作业,最后对起出的连续管进行性能评价。室内试验和现场应用结果表明,该速度管柱带压起管技术解决了速度管柱管内封堵和上提解卡的核心问题,满足现场带压起管作业要求。     

气井带压起复杂管柱施工难点及对策

气井带压作业技术已成为保护地层产能、解决生产难题的重要手段之一。部分气井在井内含有钻井液的情况下下入带有滑套、封隔器、扶正器等工具的复杂管柱后,由于工艺需要或突发情况需带压起出井内管柱。但目前国内带压起管柱主要集中在带压起光油管,缺少带压起复杂管柱的实践与经验。以现场实际情况为例,分析带压起复杂管柱施工难点,归纳总结并提出针对性措施,对气井带压起复杂管柱技术的应用与发展具有重要的指导意义。     

高压分注井全过程带压作业管柱

针对高压分注井带压作业过程中存在的管柱内堵塞器投堵位置不确定、油管内密封工具耐压低、分注工具段内无法堵塞密封、不能实现全过程带压作业的问题,研发了高压分注井全过程带压作业管柱。该管柱下入后,无需投捞,双密封洗井阀地面加压即可启动注水阀;通过配套高压自密封配水器和预置式油管堵塞器等工具,解决了油管内分注工具段封堵问题,实现了分注管柱起出过程的整体密封;通过管柱底部配套双密封洗井阀,解决了分注管柱下入过程的密封问题,还可满足反洗井工艺要求。高压分注井全过程带压作业管柱在冀东油田累计应用60井次,最大施工井斜56. 7°,工具最大下深4 285 m,满足50 MPa内分层注水需求和21 MPa内带压作业需求。应用该作业管柱可缩短作业周期,提高作业效率,降低施工成本。研究结果可以为注水井带压作业管柱的设计提供参考。     

连续管速度管柱带压起管工艺的改进与应用

连续油管速度管柱排水采气技术已成为长庆气田三大主体排水采气技术之一。但气井生产至后期,由于地层能量衰减,气井再次出现积液,需要带压起出连续油管才能开展其他排水采气工艺。目前普遍采用的带压起管工艺仅有一道管内封堵屏障,安全风险较高,且需要将起出管反穿设备,工艺复杂。文章对通过管内堵塞器结构设计进行优化改进,降低了管内堵塞器坐封载荷,并研制了可缠绕式的内连接器,建立了管管对接的上提解卡连续油管工艺,最终形成一套完整的连续管速度管柱带压起管改进工艺。现场应用表明,改进后的工艺既避免了解卡后的连续油管反穿注入头、防喷器等设备,又增加了对连续油管的第二重封堵,能够显著提高现场作业的安全性和效率。     

连续油管速度管柱带压起管及管材重复利用

速度管柱排水采气技术已成为苏里格气田排水采气的重要手段,解决了积液气井排水采气的问题。针对气田开发过程中气井能量逐渐衰减、部分产气量较小的气井携液效果变差的情况,开展了连续油管速度管柱带压起管技术的研究,设计了速度管柱带压起管技术方案,研制了管内堵塞器、外卡瓦拉拔器等关键工具,解决了速度管柱管内封堵和上提解卡的核心问题。在苏里格气田成功实施了速度管柱带压起管试验,起出的管柱经性能评价满足气井排水采气的要求,可以作为生产管柱再次下入井内开展施工作业。     

带压起下速度管柱工具研制及其在滴西18X井的应用

为解决目前连续油管作为速度管柱工艺原理上无法带压提出连续油管的技术缺陷,研制了带压起下速度管柱工具串。关键部件实现了精确的压力控制。介绍了带压下入和提出速度管柱的过程及原理、相关技术参数。通过在滴西18X井的成功应用表明:整套工具设计合理、可靠。     

防返吐保压候凝挤堵封井管柱

对于套损、套窜严重的井,采用目前油田使用的光油管挤注管柱和部分油田使用的单封保护上层挤堵下层管柱,已无法控制堵剂的去向,若候凝时间掌握不好,在起钻时可能出现堵剂返吐,挤堵效果差,同时可能会污染保护层。为此,研制了一种防返吐保压候凝挤堵封井管柱。该管柱由可钻插管封隔器和井下机械开关组成,能实现封隔器下入、坐封、丢手以及堵剂挤入一趟管柱完成,满足地层高压挤堵剂和带压起钻不返吐的施工要求。现场试验表明,该管柱能够用于油水井下部层段堵水堵漏主层上返归位、封堵地层侧钻更新套管、报废井眼填充封井等措施施工中,满足高压挤堵封窜和带压起钻不返吐的施工要求,为老油田挤堵封井工艺提供了技术支持。     

不动管柱多层压裂及排液一体化工艺技术研究与应用

为满足探井试油需要,研究了不动管柱多层压裂及排液一体化工艺技术.该技术包括3种形式：压裂两层及排液一体化管柱、选择压裂一层及排液一体化管柱及选择压裂两层及排液一体化管柱.该技术利用一趟管柱,对一个或两个层实施压裂,并在不动管柱的前提下,实现压后排液求产;同时通过管柱的结构设计与井下工具的合理设计,实现井下压力监测与压后井温测试,形成了集压裂、排液、求产、测压、测井温等于一体的完整配套的工艺技术.应用该技术在大庆外围油田及海拉尔地区的5口井中进行了现场试验,成功率100%.该技术使试油工序衔接得更加紧密,既可减少压裂液对储集层的浸泡时间,降低储集层的损害程度,又可降低作业成本,改善作业环境,实现绿色施工,具有广泛的推广应用前景.图6表4参8     

连续管速度管柱带压起出封堵工具的研究与应用

针对上提坐封式管内堵塞器通常需要过载坐封，工具自身存在的强度不足，过载易拉断风险，以及无法即时验封的问题，并且为了适应更小尺寸的连续管速度管柱带压起管作业需要，研制了旋转坐封式管内堵塞器。该堵塞器在到达管内指定位置后，通过旋转送入工具驱动送入接头并同步带动锁紧螺母旋转上扣，轴向推动锚爪张开锚定和胶筒压缩密封，坐封完成后驱动送入杆上行完成丢手，坐封过程基本无滑移，坐封位置精确可控。经室内试验和现场应用研究表明：研制的旋转坐封式管内堵塞器可根据井内压力调节坐封载荷，并适应多次验封直至验封合格，工具坐封后安全丢手，可有效避免管柱被拉松动；工具结构简单可靠，降低了作业费用和作业风险。旋转坐封式管内堵塞器能够较好地解决上提坐封式管内堵塞器存在的问题，可为高含硫气井带压起管作业现场提供有力的技术支持。     

连续管尺寸及作业深度对速度管柱的影响研究

针对连续管速度管柱作业减少气井生产中的井底积液及提升产量的问题,通过开展连续管尺寸及其作业深度对速度管柱的影响研究,优选出合理的连续管管径、壁厚及其作业深度,通过分析油藏流入动态曲线(IPR曲线)与油管流出动态曲线(J曲线)之间的关系,确定了不同速度管柱设计能否使已停产的气井恢复生产或持续生产。研究结果表明:气井产生积液时,采用小管径的连续管速度管柱作业能提高气体携液能力,但管径不应过小,过小会降低携液能力;根据储层位置及实际工况,可确定速度管柱最优作业深度,以确保气井长期高效生产;优选的速度管柱作业用连续管及作业深度,能明显提高气井日产气量。研究结果可为含水气藏的开发提供技术支撑。     

不动管柱分层压裂工艺技术在大牛地气田的研究与应用

针对大牛地气田储层低压、低孔、致密、纵向上目的层多，层间跨距变化大，且单层产能低的特征，开展不动管柱分层压裂改造技术研究，以实现该气田多层叠置气层的均衡改造。通过该工艺的研究和实施，优化了适应于大牛地气田的低伤害氮气增能羟丙基胍胶压裂液体系，形成了一套不动管柱分层压裂工艺技术，并在大牛地气田推广应用，成功率96．55％，较相同储层条件的单井产能明显提高，同时减少作业时间和程序，降低作业成本。     

华北储气库注采气井管柱优选研究

随着华北油田储气库群建设工作逐步展开,对注采井管柱优选是储气库安全运行的重要保证。通过对气藏注采方案下不同管径的注采能力、携液和冲蚀情况进行分析,优选出注采井管柱管径;同时,通过对比直井注/采过程油管的受力计算,和对丝扣连接强度校核\,抗内压强度和抗外挤强度校核,并考虑到温度和压力的作用,计算出管柱受力情况,进而优选出管柱级别。基于该方法优选的储气库注采管柱在储气库注采井得到采用,效果良好。     

不动管柱多层CO_2压裂排液工艺技术及典型应用

不动管柱多层CO2压裂及排液一体化工艺技术是利用一趟管柱,在不动管柱的前提下,对一个、两个或三个层实施压裂,实现井下压力监测与压后井温测试,形成了集压裂、排液、求产、测压、测井温等于一体的完整配套的工艺技术。应用该技术在大庆外围油田P612井中进行了4层CO2压裂。证实这项技术能够满足探井CO2压裂的需求,使试油工序衔接得更加紧密,既可减少压裂液对储集层的浸泡时间,降低储集层的损害程度,又可降低作业成本,改善作业环境,实现绿色施工,具有广泛的推广应用前景。     

速度管柱排水采气效果评价及应用新领域

在综合苏里格气田所有已开展速度管柱排水采气试验井的基础上,根据试验前气井产量对试验井进行了分类评价,得出了速度管柱排水采气技术的适用条件,并分析了该技术新的应用领域。分析了速度管柱排水采气工艺的原理,推导了适合苏里格气田气井的临界携液模型,依据模型优选出38.1 mm的连续管作为速度管柱。现场试验结果表明,速度管柱排水采气技术能够解决苏里格气田产气量大于0.3万m3/d气井的积液排水采气问题;该技术可以应用于起油管气井、小井眼生产井、连续管压裂井等的生产,前景广阔。     

低成本速度管柱排水采气技术探讨

由于Ф38.1 mm(11/2in)速度管柱排水采气技术成本较高,在一定程度上制约了该项技术的推广和应用,首次对速度管柱的下入时机进行了分析。围绕Ф31.8 mm速度管柱的应用、材料降级、柔性管材料试验、速度管柱重复使用、工艺优化等5个方面开展了降低成本技术研究。采用Eclipse软件模拟出苏里格气田A区块直井产量递减率曲线。根据模拟曲线,选择日产气量高于q2=0.5 m3时安装速度管柱,可保证气井采用速度管柱生产后能收回成本;采用Ф38.1 mm×3.18 mm CT 70级速度管柱,最大下入深度远大于苏里格气田井深要求,因此,可以通过降低管柱管材级别来降低管材费用,节约成本。     

射孔下泵不压井作业一体化管柱

针对抽油井射孔后压井下泵作业存在的地层损害问题,研制了抽油机射孔下泵不压井作业一体化管柱。该管柱由双级油管柱、定位校深短节、泵座、封泵器、气锚、点火头、射孔枪和油管鞋等组成,特别适用于油田低压、敏感性储层油井补层作业需要。对于层间差异大、作业时易发生井涌甚至井喷的井,可有效保护低压层,并保证作业安全。这种管柱实现了射孔后不起管柱、不压井下泵作业,施工成功率100%,单井节省工时26h,温米油田12口井的现场试验均取得明显效果。     

气井管柱腐蚀机理研究及防治

文23气田是一个整装块状砂岩气田，主块气井不产地层水，只含少量凝析水。投产5年后陆续发现生产管柱大都腐蚀穿孔，严重的则断裂落后，研究发现是由天然气中CO2气体与凝水或地层水作用形成的碳酸水腐蚀。且腐蚀速度及腐蚀程度主要与气井产CO2总量，CO2分压，气流速度密切相关。气井应用加注缓蚀剂，应解决注药工艺及分散性问题。加强对CO2井内监测，及时进行工况诊断，定期检换生产管柱，改进油管节箍组装结构，而优质防腐涂层是延长气井寿命的重要措施。     

速度管柱在长北山2气田的应用及效果分析

长北气田山2气藏属于弹性驱动的岩性气藏,地层含水,无外来能量补给,随着开采时间的延长,地层压力和产量逐渐下降,部分井出现积液,需要提前采取方法排液,避免气井水淹。因研究区结垢、腐蚀和偏磨较轻,选择了安装速度管柱进行排水实验。本文运用了气体携液临界流速结合产量和压力曲线判断气井是否积液和评价速度管柱排液采气措施的效果．利用不同油管尺寸下的产量与井口压力关系模拟曲线、模拟采收率数据结合井身结构和油管串结构优选出了合理尺寸的速度管柱,用速度管柱重力悬空时最大载荷80％的安全系数来设计其下入极限深度,用一体式封隔悬挂器把速度管柱悬挂在油管内壁。由于速度管柱尺寸、下入深度和悬挂位置及悬挂器选择合理,排水效果明显,证明速度管柱是长北气田山2气藏排水的理想工艺之一。     

气藏水平井分段酸化完井一体化工艺管柱

气藏水平井的水平井段长,穿越多个油气层,非均质性严重,不同位置泥浆浸泡时间不同,污染程度也不同。常规分段酸化工艺存在施工段数少、周期长、费用高、多次压井造成二次污染等问题。研制了气井不动管柱分段酸化完井一体化工艺管柱,该工艺管柱耐温110℃,耐压70MPa,通过投球、加压打开喷砂器滑套,可实现5个层段分段酸化施工。该管柱可作为完井管柱直接进行生产,减少压井作业的次数,降低压井液对储层的二次污染,有效提高单井产能。