超深高含硫气井油管内钢丝打捞作业技术及应用

高含硫高压气井钢丝打捞作业面临断落钢丝分布复杂,难以判断落鱼状态,打捞难度大;气井产量高,地层能量活跃,压井难度大;硫化氢含量高,对人生安全、设备安全防护要求高等难题。结合钢丝断落特征及具体井况分析,优化形成防硫电缆配合钢丝探测器组合、内捞矛组合的打捞工艺,满足了井内打捞的需求;通过无固相压井液直推法压井,配合吊罐压井、实时液面监测,满足了井内清洁、井控安全的要求;采用防硫材质作业设备,满足高压含硫气井的防护及井口安全。形成的综合性作业方案在YB121H井应用,成功解决了高压高含硫气井钢丝打捞的难题。     

高含硫气井油压恢复曲线异常原因及校正方法

高含硫气藏气井常采用压力传感器采集油压、油温等数据,关井后的油压恢复资料在一定程度上可用于试井分析。但部分高含硫气井在油压恢复过程中,油压恢复曲线出现异常下降,折算的井底压力数据不能用于试井分析。针对这一难题,通过研究影响高含硫气井油压恢复曲线的原因,明确了导致高含硫气井油压恢复曲线异常的主要因素是井筒温度。在优选高含硫天然气的偏差系数计算及校正模型的基础上,基于Cullender&Smith方法,考虑井筒温度剖面非线性变化以及修正高含硫气井气体临界参数,建立了考虑井筒热传导影响的高含硫气井压力恢复曲线异常校正模型。利用高含硫气井油压恢复实测数据对该模型进行验证,表明该模型准确可靠。本研究成果对同类气井井底压力计算及油压恢复曲线校正具有一定的参考意义。     

油气井多级节流压井系统研究

多级节流压井系统由多级节流管汇、控制系统（节控箱及工控箱、控制软件）构成。该系统能实现多级降压节流、多路通道选择、在线状态监测、压力程序控制、远距离压井操作等五大功能，具有安全性、可靠性和可操作性三个方面的优势，可以解决超高压油气井压力控制技术难题，在技术层面具有突破性的进展。通过试验表明，在高密度（2.0 g/cm³）和高固相介质（钛铁矿粉）的钻井液条件下，套压高达50 MPa，但通过三级节流，作用在节流阀的最大压降为20 MPa（仅为套压的2/5），经过近5 h的节流压井作业，系统工作正常，节流阀阀芯、阀座均完好无损，保证了压井作业的顺利进行。与常规单级节流压井系统相比，使用寿命提高了5～10倍。多级节流压井系统后三项功能还可以方便的移植到常规节流压井系统，具有全面推广应用的潜力。     

气井最高允许关井压力确定及钻井现场几个井控问题研究

针对川渝东部地区高陡构造碳酸盐岩地层高压、高产、高含硫天然气井特点，运用井控基本理论，对气井最高允许关井压力、有钻具回压阀情况下如何求取立管压力、气窜速度检测、确定钻井安全作业时间、便捷求取循环压耗和实现正确快速压井作业等几个井控问题，在实践中进行了反复的探索；并对其具体作法作了详细的介绍。     

高含硫气井酸压改造必要性探讨

水力压裂技术和酸化技术是目前改造低渗透油气储层的主要手段,对于高含硫气井,是否需要酸化压裂进行储层改造在理论上还有待深入研究.为此,基于不同渗透率的碳酸盐岩心硫沉积渗透率伤害实验,对于酸压作业井和无酸压作业井,分别建立了气体渗流数值模型.求得了定产生产情况下,酸压作业和无酸压作业井井底压力压降曲线.计算结果表明,高含硫气井可实行酸压作业,酸压增加了天然气流通能力,在配产一定的情况下,减慢了压力降落幅度,推迟了元素硫析出时间,提高了无硫生产情况下天然气采收率.该结论丰富和完善了高含硫气井酸化压裂改造作业理论.     

苏里格气田高压气井远程自动开关井技术

苏里格气田高压气井远程自动开关井技术,在现有气井井口设备的基础上,对井口节流针阀进行改造升级,同时增加相应的控制机构。通过程序控制器和阀门开关控制器联动,实现对井口节流针阀的控制。通过监测井口实时运行参数,模拟人工现场开关井的操作过程,实现高压气井的远程仿人工开关井作业。     

涩北气田井下节流工艺技术

针对涩北气田气井冬季易发生水合物堵塞而影响气井正常生产的实际情况,开展井下节流工艺技术研究。根据气井井下节流工艺的技术原理,改进了井下节流工具,优化了井下节流工艺井的参数,并应用于涩北气田。结果表明,推广井下节流工艺技术,达到了控制气井产量、取消站内加热炉、节约加热炉自用气、减轻工人劳动强度、降低集气支线管道压力等级和降低气井开采成本的目的,具有显著的经济效益。     

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。     

塔里木油田高压气井井下节流防治水合物技术

塔里木油田高压气井开采过程中水合物堵塞问题严重,影响了气井的正常生产,因而研究应用了合理的井下节流防治水合物技术。利用水合物生成预测模型与气井井筒压力温度预测模型,对高压气井的水合物生成温度和生成位置进行了预测;采用节点系统分析方法,以节流器为节点预测气井井下节流后的温度压力分布,对比节流前后的井筒压力和温度分布,分析高压气井井下节流防治水合物效果。根据高压气井LN422井的水合物相态曲线和井筒内温度压力场,认为水合物形成风险区为500 m以浅井段。应用井下节流技术后,LN422井的井口压力由29.2 MPa降至12.0 MPa,井口温度由21.0 ℃升至23.7 ℃,且井筒中各处的温度均高于该处的水合物生成临界温度。研究结果表明,井下节流技术可显著降低高压气井的井筒压力和水合物生成风险,延长生产免修期。      

苏里格气田压力监测方法和远程试井技术

苏里格气田普遍采用井下节流的生产工艺,虽达到了简化气井地面流程、节约开采成本的目的,但同时也给气井动态监测和压力测试带来了困难。多年来,苏里格气田不断探索适合实际情况的气井压力监测分析方法,从不关井测压技术、井筒液面监测技术、井口压力折算技术入手,形成了一整套具有苏里格气田特色的压力动态监测方法,并试验成功了基于井口数据采集、集气站进行处理分析的远程试井技术和不稳定试井分析技术,实现了压力计不下入井下开展气井测试工作的目标。现场应用表明,该套技术基本满足了苏里格气田气井动态分析和生产管理的需求。     

欠平衡钻井计算机伺服控制节控箱试验研究

为了适应我国西北地区油田开展欠平衡钻井技术工程的特点 ,研制成计算机伺服控制节控箱。节控箱采用机电液一体的控制方式 ,用压力传感器、位移传感器采集立压、套压、阀开度信号 ,由计算机根据控制压力与实际压力的差异调节液压伺服系统的动作 ,控制液动节流阀的开关 ,将立管、套管压力控制在限定范围内。油田试验表明 ,新研制的计算机伺服控制节控箱克服了现用节控箱的不足 ,压力控制误差小于± 0 5MPa ,完全满足欠平衡钻井对立压和套压精确控制的要求     

欠平衡钻井节流压力控制技术

现用节控箱采用手工控制立管压力（套管压力）的方法，精度较低，很难实现真正意义上的欠平衡钻井，采用计算机伺服控制研制的节控箱来控制欠平衡钻井压力，克服了原有控制设备及手工控制方法的不足，现场试验表明，采用这种控制手段能实现对立压，套压的精确控制。     

控压钻井液动节流压力控制系统仿真分析与试验研究

针对传统控制方式难以实现节流压力精确控制的问题,提出了一种基于"PLC+高速开关阀"的液动节流压力控制方法。在完成系统方案设计的基础上,建立了系统的数学模型及传递函数;根据劳斯判据,得出系统四阶系数大于0,利用Matlab仿真得出该系统的幅值裕度大于0,相位裕角大于45°。现场实测数据与理论计算数据对比分析可知,曲线形状相似,平均相对误差4.0%,说明该系统的稳定性良好,能满足现场对控压钻井的工程要求。该控制系统弥补了现有控制系统的不足,为精细控压钻井提供了新的技术支持。      

多级节流井控系统的研究

多级节流智能控制系统是一套复杂的机、电、液一体化系统,涉及多项技术,其关键技术是对井控节流阀压降的实时控制。系统采用计算机电液比例闭环控制,建立了系统的数学模型,并结合石油天然气井控的相关知识采用PID控制算法,对液动节流阀的阀芯位移和阀压降进行比较准确的控制。通过现场试验表明,该系统工作平稳,控制精度高,其安全性、可靠性和可操作性完全能够满足现场压井作业的需要。     

高压液固两相流节流阀耐冲蚀特性研究

选择性能参数可靠的节流阀,对"三高井"(高压、 高含硫、 高产)合理控制井底压力起到关键作用,是成功建立二次井控的决定性因素之一.针对常用的筒式、 楔形和孔板3种节流阀,基于离散相模型开展了冲蚀数值模拟仿真,研究了不同节流阀的冲蚀损伤机制,分析了流体压力和颗粒运动速度等对阀芯冲蚀速率的影响,并利用现场试验对数值模拟结果...     

井控装置测控系统改进方法研究

井控装置是保证钻井安全的核心装置,在运抵井队前必须按相关标准对其进行试压检测。分析了现有井控装置数据测控系统的构成,以及存在的不足,并提出了改进方法。采用变频控制和相关抗干扰措施,提高了系统的稳定性,使井控装置试压过程更加安全、可靠。     

多功能井下节流器研制及在长庆致密气井的应用

为实现致密气/页岩气的大力开发,解决高压气井带压完井的难题,利用连续管带压作业的优势,形成连续管完井采气一体化技术,笔者设计并研制了一种多功能节流器。该节流器采用回压阀、节流嘴以及堵头等多种功能组件的组合设计,通过全流程工序,可以实现带压下连续管、高产期节流降压生产、低产期速度管柱生产、间歇期柱塞气举以及枯竭期井底封堵起出管柱等功能。室内试验及现场应用结果表明,多功能节流器各组件工作良好,可以满足高压气井的开发和应用,保障了气井生产的安全高效运行,符合现场施工要求。该节流器的研制与应用对连续管完井采气一体化技术的支撑以及安全性、可行性的验证具有重要的意义。     

基于AMESim的节流阀自动控制系统

针对压井过程中节流阀的自动化程度不高以及控制精度低的问题,基于节流阀自动控制系统对子元件的选型以及液压系统的控制关系,建立了流量-压力特性方程,并利用拉普拉斯变换和叠加原理得到了控制系统的传递函数数学模型,同时建立了节流阀的位移与节流压降的数学关系,并得到了节流压降与速度随开度的变化规律。以系统传递函数为依据,建立了节流阀自动控制系统,并对系统进行了仿真计算和稳定性分析。研究结果表明,所设计的节流阀自动控制系统具有较好的稳定性及快速性。该研究可以在一定程度上提升压井作业的自动化程度,使得压井作业变得更加安全与高效。     

酸洗防砂技术的研究与应用

针对老河口油田地层泥质含量偏高,油井实施涂料砂防砂及金属棉滤砂管防砂后产生的防砂堵塞问题,经多年现场研究,成功地开发出酸洗防砂技术。该技术将防砂与解堵有机结合起来,在防砂的基础上实施解堵。通过室内试验及现场应用证实,本项技术施工简单,成本低,是桩西一项重要的防砂工艺,并对同类油藏防砂具有指导意义。     

控制压力钻井技术全尺寸模拟井试验及分析

指出了控制压力钻井技术室内试验存在的不足,给出了控制压力钻井技术全尺寸模拟井试验的原理、方法和设备,验证了控制压力钻井技术的工艺流程和控压设备的可操作性以及自动控制系统控制能力。试验结果表明,该试验流程配套简单,可以较好地模拟钻井的整个过程,通过对采集控制系统的不断调试,掌握了其调节特性,为现场试验起到了很好的指导作用;同时指出,处理气体溢流时,必须配置针对极端非线性、时变和多变量耦合等过程特性的智能控制器。如果控压钻井自动节流管汇配套的是常规液压驱动的节流阀,在钻井泵启、停过程中,流量的变化速度远远高于节流阀的反应速度,而且井筒内流体存在巨大的惯性,套压控制过程中,ECD变化达到0.3,因此应采用电动钻机,这样可以逐步缓慢降低钻井泵的排量,从而实现恒井底压力控制。