热油管道停输再启动过程模拟分析

热油管道运行过程中不可避免地会遇到停输再启动问题。文章在水力、热力分析的基础上,采用数值模拟的方法,利用CFD软件建立计算模型,以大庆-哈尔滨（庆-哈）埋地输油管道为例,分析停输后管内原油温降规律;分析再启动过程,给出启动时间的计算方法及启动过程热油顶管压力变化情况,为庆-哈输油管道的停输再启动过程提供了一种安全评价手段,对于保障管道安全生产运行具有重要意义。     

水力喷砂射孔、压裂优化设计

为解决低渗致密油藏、薄油层和有污染的井的射孔作业,套管完井、筛管完井及裸眼井的射孔压裂作业及低渗油藏及水平井的压裂改造,采油工艺研究院自主研发了水力喷砂射孔技术。促进了新型射孔、分级压裂改造技术的发展。进行了水力喷砂压裂工艺设优化设计,通过实验和理论计算给对油管排量、砂比、套管排量等参数优化,为现场施工提供参考依据。     

呼图壁储气库气井冲蚀规律初探

对于地下储气库而言,由于强注强采,高速流动的气体对管柱产生的冲蚀磨损是影响气井管柱寿命的重要因素。针对气井冲蚀问题,研究了材料冲蚀的不同内在机理,包括微切削理论、基于单点冲蚀的切削模型、锻造挤压理论、变形磨损理论、二次冲蚀理论和弹塑性压痕破裂理论。结合呼图壁储气库气井实际管柱结构与生产状况,认为微切削理论和变形磨损理论是主要的冲蚀破坏机理,并指出了管柱和井下工具不同部位所适用的不同的破坏机理。分析了造成气井冲蚀的影响因素,主要包括粒子的冲蚀角度、冲蚀速度、粒度、砂粒含量以及材料的硬度、弹性模量、类型、腐蚀对冲蚀的影响、环境温度等,并针对呼图壁储气库的实际情况,提出了减少甚至避免气井冲蚀的具体防护措施。呼图壁储气库优选的改良型13Cr气井管柱,具有良好的耐冲蚀性能。     

H储气库安全监测体系的建立与实践

H储气库为库容超过百亿方的大型整装气库,共部署注采气井34口,单井注采排量平均在50×104m3/d左右[1、2],如此规模强度的排采作业对气库长期运行的安全防护提出了严格要求。针对H气田复杂的地质构造特征以及大型储气库大排量强注强采的运行特点,研究总结出一套储气库安全监测工程设计技术和监测方法,开发了不同功能监测井的完井方法和配套工艺,建立了H储气库储层构造与井筒完整性的安全监测体系,为储气库全生命周期的安全生产与运行提供保障。     

牙哈高压凝析气田同心油管分层注气工艺

塔里木盆地牙哈高压凝析气田一直通过循环注气保压开采的方式进行开发,两个主力气层之间以及同一气层内都存在着较大的储层物性差异,笼统注气不仅导致气藏储量动用不均,而且也进一步加剧了高、低渗透层之间的开采矛盾。为此,依据该气田目前的气井井身结构、地面设施状况和分层注气要求,设计了同心油管分层注气管柱结构,配套了分层注气井口装置,由此完成了分层注气井完井投产作业施工,并满足了分层注气工艺生产的需要。同时,针对同心管方案设计了两种油管组合方式(?114.3mm+?73.0 mm油管组合、?114.3 mm+?60.3 mm油管组合),并按照不同工况配产对两种油管组合的井筒温度场、压力场以及管柱安全性进行了理论分析与评价。结果表明:(1)?114.3 mm+?73.0 mm油管组合在内管和外管分别达到最大注气量50×10~4 m~3/d和20×10~4 m~3/d时,需要的井口注气压力小于42 MPa,现有地面注气设备能力可以达到该值且内、外管注气压差较小,有利于注气作业;(2)?114.3 mm+?73.0 mm油管组合安全系数大于一般设置的参数(1.5),再对注气工况1、2下进行抗内压强度校核,对注气工况3、4下进行抗外挤强度校核,均表明该油管组合能够满足强度要求。结论认为,?114.3 mm+?73.0 mm油管组合作为同心油管分层注气管柱是可行性的。     

呼图壁储气库合理生产压差数值分析

气井出砂是一个带有普遍性的复杂问题。出砂不仅会导致气井减产或停产,地面和井下设备磨蚀,而且会使油管损坏,最终导致油井报废。对于储气库而言,出砂问题关系着储气库设备寿命的长短、配产的大小、完井方式等重要问题。由于储气库采取强注强采开发方式,并且要求长期安全运行,因此,迫切需要解决好合理生产压差的大小问题。目前,常用的判断地层是否出砂的方法为现场观测法、经验计算法等,这些方法只能给出储气库正常生产情况下定性的判断。针对呼图壁储气库强注强采的特殊生产模式,在详细分析出砂的影响因素、出砂机理、出砂原因的基础上,以三轴地应力实验、测井资料求取最大主应力、最小主应力为基础,采用数值计算的方法,给出5种数值计算模型,综合分析后,最终给出了呼图壁储气库气井在不同地层压力下的合理生产压差。计算结果表明,地层压力越高,地层越稳定,越不容易出砂。参考合理生产压差进行合理配产,可以避免储气库出砂。     

储气库微地震监测井口装置研制

呼图壁储气库部署了多口微地震监测井,实现对储气库盖层和断裂密封性的监测,为解决微地震监测井无匹配井口装置问题,设计了专门的微地震监测井井口装置。该井口装置设计有标准井口法兰、电缆密封穿越口、压力监测口和悬挂钩等部件,在与原井口连接后,可顺利进入井下检波器、压力和温度感应器下入,实现数据电缆穿越,预留电缆悬挂和压力监测等多项功能。井口装置体积远小于普通井口装置,结构简单,操作方便,预留由壬方便与地面装置连接,有利于后期补液、维护和其它措施作业,填补了微地震监测井口装置的空白。