文96储气库注采井井口安全控制系统

保证地下储气库长期安全运行的关键之一是注采井的可靠运行,井口安全控制系统是气井安全生产的重要保障。储气库注采井运行过程中须承受强注、强采的工况,因而对井口安全控制系统提出了更高的要求。针对地下储气库运行特点,基于井口安全控制整体理念,从远程控制终端、井场ESD系统及井口液压控制系统等方面开展了详细研究,设计形成一套具备远程紧急关井、低压自动关井、火灾关井等多项功能的注采井井口安全控制系统。现场实践证明,文96储气库注采井井口安全控制系统具有性能稳定可靠、操作方便等特点,保障了文96地下储气库14口注采井安全平稳运行。研究结果可为油田高压气井在用井口安全控制系统优化改造、后续地下储气库注采井井口安全控制系统设计及设备选型提供参考。     

超高压气井井口安全系统及其应用

国内外采气树井口安全阀控制目前主要采用液动控制技术和气动控制技术,气动安全阀控制技术停留在低压、常温、低产、非腐蚀气质条件范围及压力等级34.5 MPa、69.0 MPa以下阶段,压力等级103.5 MPa、138.0 MPa及以上的超高压气井采用气动井口安全阀的控制至今尚无经验可循。为了解决目前国内超高压气井井口安全阀在高压、高温、高产、高腐蚀气质等恶劣工况下的使用难题,保证井口安全阀功能的有效性,确保采气树井口装置安全可靠,通过对井口安全系统一体化优化设计,从气动安全阀应用叠式气动执行器成套组装技术、气动安全阀在工艺管道上串联冗余安装方式、高低压压力传感器采用103.5 MPa等级保护技术、节流阀后加装防低温冻结的加温技术和控制系统采用逻辑关联控制技术等多方面、多角度对超高压气井的井口安全系统的应用技术进行分析,并在我国超高压气井双探1井井口安全控制系统进行了首次应用,取得了圆满成功,解决了超高压气井井口安全系统在国内使用的难题,为超高压气井气动安全阀控制技术推广应用奠定了基础。     

用于天然气生产井的安全监控系统

针对天然气生产井井下变化较快,这套用于天然气生产井的安全监控系统是由地面安全控制系统、井口安全阀和井下安全阀组成,该系统在天然气井生产过程中可实现异常压力自动关井,出现火灾情况自动关井,在现场维修时可提供紧急关断按钮,也能提供远传关闭接口。该系统既可保证天然气井安全生产,又能保证相关工艺措施的正常实施。     

井口控制系统用于普光气田

普光气田井口控制系统有气控液和液控液两种类型,采用地面安全阀和井下安全阀两级安全控制.井口安全控制系统(ESD)可分别实现对同一个平台1～3口井的单井关断和所有气井的地面安全阀关断,并根据关断逻辑设置关断地面安全阀(SSV)或井下安全阀(SCSSV).ESD根据站控系统SCS指令关断地面安全阀和井下安全阀.控制系统关断后,开启安全阀必须是现场手动复位.安全阀的开启顺序为先开井下安全阀,后开地面安全阀.     

埕岛油田油水井安全控制系统

为了确保海上油田油水井的安全生产 ,在胜利油田埕岛浅海油田的 2 31口井上都安装了安全控制系统。这种控制系统的地面部分由地面控制盘、井口安全阀、温度控制装置和压力控制设备等组成 ;井下部分由液控管线、井下安全阀、各种环空封隔器、排气阀和定压阀等组成。其原理是利用连续液体压力传递方式 ,将地面控制盘的液压力通过特殊管线传给井下安全阀等控制装置。紧急情况下 ,由控制系统关闭油管和油套环空的油流通道 ,达到安全控制的目的。该控制系统可用于注水井、电动潜油泵井、螺杆泵井和自喷井 ,现场使用成功率达 10 0 %。其配套装备与国外产品相比 ,具有操作简单、适应性强、维护方便和价格低廉等优点     

超深超高压高温气井测试管柱配置技术

西部超深超高压高温气井井深大于5000 m,地层压力系数在1.94~2.11 MPa/100 m,温度大于150℃,地层压力大于70 MPa,测试时井口最高关井压力达到96.7 MPa,给测试施工带来巨大挑战。为安全优质的完成超深超高压高温气井的测试工作,引进了哈里伯顿公司加强型RD阀、RDS阀及RTTS封隔器,根据井的具体情况优化出"两阀一封"、"三阀一封"、"四阀一封"和"五阀一封"测试管柱,地面装置配备高压控制头和采气井口。经现场12口井实例应用,证实其可行性。     

海上耐高温井下安全控制管柱系统的研制

海上石油安全生产规定海上生产井必须下入井下安全控制管柱,然而现有井下安全控制管柱的耐温性能达不到注热井的要求。为此,在分析海上注热井对井下安全控制管柱要求的基础上,通过优选密封材料和密封方式,研制了由Y241型热采封隔器、耐高温井下安全阀、隔热型补偿器和井口穿越装置等关键工具组成的耐高温井下安全控制管柱。室内试验及现场试验均表明:Y241型热采封隔器、耐高温井下安全阀、隔热型补偿器和井口穿越装置在常温和350℃高温下的密封性能良好;Y241型热采封隔器的单流阀和耐高温井下安全阀开启、关闭操作灵活。这表明,耐高温井下安全控制管柱系统的结构设计合理,耐温性能、密封性能等能满足注热井的要求,可以提高注热井的安全性。      

SC35—120A型井下安全阀的研制

针对浅海油田开发和安全环保的要求,研制了SC35—120A型井下安全阀。该型阀由控制总成、蝶阀总成及锁定总成等3部分组成,其打开压力133～154MPa,关闭压力48～52MPa,液压系统和阀板密封严密,能承受513～539MPa内压,安全控制可靠,各项指标均达到设计要求,并符合APISpec14A中1级阀标准。该型阀已在胜利浅海油田的10余口油井中做了现场应用,除1口井内的安全阀因地质原因起出外,其余都在正常使用。现场应用证明,SC35—120A型井下安全阀的各项性能指标均能满足浅海及海洋油田油井井控要求。     

一种投捞式管内安全阀

为了解决海上油田水力喷射泵举升方式的安全控制问题,研究设计了管内安全阀及相关配套工具,形成了投捞式井下安全控制系统。该系统主要由投捞式管内安全阀、锁定装置、坐落短节及液控管线等组成。正常生产时,给液控管线加压至一定值,经工作筒上液压通道传递到管内安全阀,推开底部阀板,从而保证油流通道畅通;遇到紧急情况需关井时,液控管线卸压,安全阀关闭,油流通道切断,从而保证了油井的安全。现场应用情况表明,投捞式井下安全控制系统性能可靠,满足海上油田生产的安全与环保要求。     

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。     

川东北地区“三高”气井开采关键技术

川东北地区河坝1井属一口高温、高压、高产气井,也是目前国内投入开发的井口压力最高的气井之一。针对河坝1井在投产中遇到的主要问题,分析了"三高"气井开采的关键技术,提出了采用可靠的井口装置和远程控制系统,合理选择高压平板闸阀,采用固定节流方式,合理分配节流压差,对油嘴进行硬化处理,采用法兰连接方式,以及直接开井等关键技术,确保了"三高"气井的安全平稳生产。     

一种远程控制开关井装置的研制及应用

针对苏里格气田气井数量的逐年攀升,气井的日常开井、关井作业量逐年增多,现有的远程开关井装置只能对高压气井进行远程关井作业,不能实现远程开井作业。因此,结合现场需求和井口工况,研发了一种新型的可以远程控制智能开关井的装置,该装置在现有井口设备的基础上,对井口节流针阀进行升级改造,增加控制机构,通过相应程序控制器和阀门开关控制器联动,实现控制井口节流针阀,通过监测井口运行参数,模拟仿人工开关井操作程序,有效解决了"井下节流、中低压集输"工艺模式下高压气井开关井作业需求。     

高温高压气井完井技术难点与对策

高温、高压气井地质情况复杂,风险和效率是该类气井完井需要考虑的重点。在调研国内外高温、高压气井完井技术基础上,结合室内实验和现场试验,研究认为安全性与经济性矛盾突出、连接漏失和封隔失效、作业工况及井下条件复杂、装置及工具性能要求高是该类气井完井面临的主要难题。解决对策是：通过采用封隔器完井、套管回接、厚壁套管、复合套管柱、特殊螺纹连接、抗硫井口、井下安全阀以增加井筒安全性,通过选用抗硫材质、缓蚀剂等方法以提高抗腐蚀性能,通过加强井筒完整性管理、井控工作以提高作业及生产过程安全。     

国内外井口安全系统的现状及基本做法

在天然气开发过程中，地面井口安全系统的实质是在传统压力安全阀（压力泄放）的基础上，增加一级在意外和失控情况下紧急截断井口气源的保护，它在陆地高压、高产、高危天然气井及海上平台天然气井的安全生产上发挥着重要的作用。API RP 14C标准已成为陆上和海上安全系统的通用规范。通过对比国内外井口安全系统的现状，剖析国内安全系统存在的问题，描述井口安全系统的基本功能和技术要点，为天然气的安全生产找到一个安全、可靠和经济的现场解决方案，即按照API RP 14C规范来分析、设计和生产井口安全系统。     

套管压裂井不压井完井工艺技术研究及应用

针对非常规光套管压裂井放喷后关井压力高,采用压井液压井并上修井机进行完井作业,存在污染储层及降低压裂效果的问题,研究开发了套管压裂井不压井完井工艺技术,解决了套管压裂井带压完井的问题.通过通孔桥塞、滑套阀与压控开关阀三者之间的有效配合,调控采油的流通通道,使井口处于安全受控保护状态,有效避免了压井液压井,对油层无污染,...     

井口安全控制系统自控部分现状分析及优化

井口安全控制系统的稳定可靠是油田气井安全生产的保障。现场应用表明,基于电-液工作原理的井口安全控制系统故障多源于自控部分,为了从本质上提高系统的可靠性,需对现有系统的自控部分进行分析和优化。分析了塔里木油田井口安全控制系统的工作原理及特点;针对系统自控部分现状,从自动化架构、安装接线、运行环境等因素,指出了系统自控部分现存的问题;提出了自控部分优化方案和整改建议。控制柜应进行通风散热、减振等设计,采用改进型高度集成化的自动化架构(冗余控制器)等研究结果可为油田高压油气井井口安全控制系统优化改造和后续采购提供参考依据。     

一种可实现泵注式直推压井作业的测试管柱

采用常规压控式地层测试管柱进行地层测试作业结束后,往往采用一次性关井阀进行关井,但该类关井阀关闭后无法再次开启,当该井出现井漏需要进行堵漏作业时,只能解封封隔器,通过封隔器与套管的环间进行置换法压井堵漏,不仅作业效率低,而且容易造成井下管柱卡埋。设计的可实现泵注式直推压井作业的测试管柱,可在关井完成后,不用解封封隔器,直接泵注堵漏泥浆推开井下关井阀压井,其操作简便、安全可靠,适合高产气井测试作业。     

气井井口安全切断系统与控制设备现场试验

气井井口安全切断系统及其控制设备是气井井口装置上的一套安全装置。为验证它的安全可靠性,在相18井和相19井进行现场应用试验。整个装置在露天运用一年多,证明它具有操作简单、灵活可靠等特点,适用于关井压力小于25.0MPa的低含硫井。不足的是手轮操作不方便、两位三通阀密封胶圈易失灵等。     

一种新型油管安全阀的研制和应用

海上油田开发对安全生产的要求与陆地相比更为严格，当遭遇风暴潮、火灾等突发灾难时，要求能迅速关闭油管生产通道。针对这种特殊要求，研制了一种新型井下油管安全阀。该型阀由液压控制总成和碟阀总成组成，其各项控制指标均达到设计要求，并符合API Spec 14A中1级阀标准。该安全闵已在胜利埕岛浅海油田投入应用25井次。现场应用证明，该井下油管安全阀的各项性能指标能够满足浅海及海洋油井井控要求。     

置换法压井技术在川东北河坝1井的成功应用

川东北河坝1井是一口异常高压、高产、高温和含硫复杂气井。该井采用光油管进行替喷测试时，在清水替浆过程中出现漏失，替浆中途即转入放喷排液。因井口压力高、天然气产量大，被迫关井。由于关井期间井口压力超限且采气树出现窜漏，常规压井技术进行压井未成功。经对置换法压井技术工艺原理及施工程序的探讨，采用置换法压井技术一次压井成功，排除了险情。