海上M气井泡沫排液体系筛选及性能评价

在油气田开发过程中,随着地层能量的降低,气井产水量大幅上升,当井筒积液量达到一定高度时会造成生产井井口油套压降低,最终影响气井产气量及采收率.泡沫排液采气技术能有效排除气井井筒积液量,提高气井产能及采收率,但需对泡排体系进行筛选,并对其性能进行评价研究.本文基于搅拌法、泡沫扫描仪法对海上M气井泡排体系进行筛选,并通过泡排采气动态装置对所筛选的泡排体系动态性能进行评价,结果表明:质量分数为0.5％的泡排剂F20205对目标井的井筒积液排液效率超过75％.     

气井泡沫排液中的起泡剂

气井泡沫排液中使用的起泡剂,直接影响排液效率。气井条件不同(如含矿化水、凝析油或硫化氢),采用的起泡剂也不同。苏联、美国对起泡剂类型及其适应的气井条件作了深入研究。起泡剂除使用单一组份外,还采用了复合物。不仅使用液体起泡剂,也使用棒状起泡剂。四川气田也研究和应用了非离子型、阴离子型、两性表面活性剂以及复合物作为起泡剂。     

气井排液及测试技术

在天然气生产中，气井积液是影响生产，降低产能的主要原因之一，解决该问题的方法之一便是用小口径油管采气排液，一种油管流量控制器用于小口径油管无封隔器完井的气井中，能够使气流维持足够的携液速度而不限制生产，另外采用地面关井和井底压力测量进行试井可降低费用及操作风险。     

国内外排液采气方法应用效果分析

气藏中液体的存在，将影响气井的流动特性。针对井筒积液问题，目前已经发展了小油管排液采气、泡排、气举等一些常规排液采气工艺。如，加速管、毛细管管柱等非常规排液采气工艺，应用于气藏开采，改善了井底状况。文中从几种方法的排液原理出发，阐述了国内外应用的几种方法的适用条件，逐一评价其优点与不足，并对方法进行了综合比较，最后引入现场实例进行论证。     

新疆油田气井排液采气工艺优选方法

随着新疆油田气藏进入开发中后期,相当数量的气井已经出现井筒积液,严重影响了气井的正常生产。为使气井稳产,达到提高采收率的目的,研制了排液采气工艺技术优选图版。在新疆油田排液采气工艺初选的基础上,结合积液诊断精度较高的Ｃｏｌｅｍａｎ 模型,以生产液气比和日产气量为横、纵坐标,绘制了新疆油田排液采气工艺优选宏观控制图。应用该图版对新疆油田积液气井的排液采气工艺进行优选,现场实施效果表明,该方法选择的工艺技术达到了使气井稳产,甚至增产的目的。     

气井井筒积液与排液周期预报技术

在气田开发过程中,由于地层水和天然气中的凝析水的影响,常会造成气井井筒积液,在井底产生回压,影响气井正常生产,积液严重时会压死气井。根据气井积液规律和气藏开发压力递减规律,通过计算气井向井流和油管流出动态,确定气井日产气量、日产水、日产油,并进行井筒积液判断与排液周期预测;对于气井未来流入预测,引入了极限视采气指数的概念;在理论模型和方法研究的基础上,编制了气井井筒积液分析软件;计算表明,气藏在开发过程中,随着地层压力下降,排液周期会越来越短。     

JZ20-2—3井泡沫排液采气药剂筛选与评价技术研究

泡沫排液采气药剂的性能是制约泡沫排液采气工艺顺利实施的主要因素之一.建立一套完整的泡沫排液采气药刑筛选与评价技术体系,并优选出适合JZ20-2-3井的泡沫排液采气药剂在工艺实施过程中占有重要地位.分别从配伍性、发泡力、抗温性及耐油性等方面对5种泡沫排液采气药剂进行了筛选与评价技术研究,优选出适合该井的泡沫排液采气药剂XXJ,该药剂在高温、高矿化度和高含油的情况下具有很强的起泡、稳泡和携液能力.一般使用质量浓度为0.3%～0.5%.研究成果对泡沫排液采气工艺的药剂筛选与评价具有一定的借鉴意义.     

积液停产气井排液复产的新方法

气藏地层出水、作业压井,都可能造成气井的井筒积液停产,而长时间的积液浸泡往往会对气层造成极大的污染和伤害,因此,快速 有效地排液复产,是保持气井产能,高效开发气田的关键,文章在筒要对比分析液氮、气举、化排和机油等各种常规排液复产工艺优缺点的基础上,提出了一种操作方便,复产快捷,长期有效的排液复产新方法－井间互联井筒激动排液复产工艺,该工艺通过一次性改造站内和井口流程,实现集气站内各井高压进站管线的永久互联。当气井发生积液停产时,切换站内井间互联流程,利用气藏内部高压气井的井口高压,将停产井井筒积液的一部分暂时压回地层,降低井筒液柱高度和回压,并通过开井 激动,提高气井的生产压差和自喷带液能力,使气井快速扰除井筒积液并恢复生产,经文２３气田近３０井次的试验和应用,发挥了巨大的作用,使气井的排液复产周期由３－８d缩短到现在的３－５h,有效地降低了气井复产成本,保持了措施效果和气井产能。     

气井井筒排液影响因素分析

试油、压裂、酸化等井下作业中排液不彻底或不迅速，将加大对地层的二次伤害。本文统计了大量资料，对气井排液的影响因素进行了分析，认为弹性能量的利用情况、地层能量及改造措施是影响地层排液的重要因素。     

气井连续排液的新观点

提出了气井中携带的液滴往往是扁平形状这种新观点 ,据此推导出气井连续排液新的方程式。根据这些方程式计算出的结果要比Turner方程式的计算值小一些 ,但是预测结果同带液气井的实际产状一致。给出了这些方程式的简易形式 ,并且提供了积液气井、近乎积液气井和排液采气气井的产状曲线图     

页岩气平台井泡沫排水采气技术

井底积液是页岩气井生产过程中普遍面临的问题,需要尽早采取排水采气的工艺措施。泡沫排水(以下简称泡排)采气工艺具有成本低、见效快的优点,在国外页岩气开发中已被大量使用,但在国内还鲜有报道。为此,结合现场生产和集输工艺流程,通过优选泡排工艺流程、研制并持续改进平台整体橇装化远程控制起泡剂和消泡剂自动加注装置、优化起泡剂和消泡剂性能、建立消泡效果监控方法,形成了一套适用于四川盆地川南地区长宁区块页岩气平台井的整体泡排工艺技术。研究结果表明:①起泡剂从各井油套管环空注入、消泡剂从各井一级针阀后通过雾化器加注,能适用于集中计量平台和单井计量平台的起泡剂和消泡剂加注;②优化、改进了橇装化远程控制起泡剂和消泡剂自动加注装置,起泡剂装置采用单泵轮换加注,消泡剂装置采用一口井一台泵加注,具备自动配液、自动加注控制、自动故障报警、远程控制的功能,能够满足页岩气平台井泡排药剂加注的需要;③起泡剂配方优化后,5 min泡沫高度增加37%～50%,建立了消泡率评价方法及消泡剂性能指标要求,通过优化消泡剂配方,初始消泡率提高1.5%～3.0%,3min消泡率提高0.7%～0.9%;④起泡剂用量为2.0g/L、消泡剂用量介于4.0～5.0g/L可以满足现场泡排及消泡要求;⑤通过对分离器和高级孔板阀排污口泡沫情况进行观察,以及取泡排返出水进行二次发泡评价来评估消泡效果,进而优化消泡剂加注制度来进一步提升消泡效果。结论认为,整体泡排技术可以明显提升该区页岩气的开发效果。     

埕岛油田海上气井排水采气工艺模式

海上气井水淹后,排水采气工艺的选择必须考虑特定生产环境的限制。以埕岛油田埕北古5井为研究对象,根据不同阶段的产液情况,开展有针对性的海上气井排水采气工艺模式研究,提出了适用于海上气井经济有效的排水采气工艺。根据历史生产数据,对常用井筒温度模型和压降模型进行了拟合,筛选出基于多层圆筒壁传热机理的温降模型和修正的Hagedorn-Brown压降模型,以此来计算井筒气液两相沿井筒的温度和压力分布。根据选择的模型,针对埕北古5井对电潜泵排水采气工艺进行了设计,当油管内径为51.8mm,泵挂深度大于2233.5m,选择泵型为Centrilift-GC160系列泵时,水淹气井恢复了生产,并在产液量为152m3/d的情况下保持稳定生产,该井复活后累积产气量为170×104m3。     

海上定向气井临界流量预测方法

目前广泛应用的天然气井临界流量计算模型均建立在直井基础之上,没考虑井斜角对气体携液的影响,但海上天然气井大多为定向井和水平井,现有模型不能准确预测海上气井是否积液.研究认为,液滴在斜井运动过程中会与管壁发生碰撞,碰撞后液滴呈“半球形”,并最终沿管壁滑动.同时根据海上天然气井的特点,以Turner模型为基础,考虑井斜角的影响,对Turner模型进行了修正,提出了海上气井携液临界流量预测的模型,并推导出了快速修正系数.     

海洋凝析气井关井井筒温度与压力的计算

凝析气井关井井筒温度分布模型属于非稳态传热问题,在压力恢复关井测试中,井筒温度分布对井底压力起着重要影响。考虑流体相变和海水段传热的影响,建立了海洋凝析气井井筒气体瞬变流动的非稳态传热温度、压力耦合的数学模型,采用解析解和数值解相结合的求解方法,实际计算时先将井筒分为若干微元段,求出该段温度,然后通过非稳态传热温度、压力耦合的分布模型再计算得到该段压力,再依次计算下一微元段的温度和压力,直到计算到井底。通过对海上某气田实例气井关井过程温度、压力分布的计算,结果表明所建立的模型能有效地对压力恢复测试过程中气井井口压力进行校正。     

气井涡流排液采气工具有效作用长度

针对目前对涡流工具适用条件和工具有效作用长度认识不清,现场应用与分析主要依据经验,进而影响使用效果等问题,运用Auto CAD和Fluent流体模拟软件,建立涡流工具气液两相流场模型,研究流体旋转强度的衰减规律,预测涡流工具有效作用长度,并分析井筒气液状况和工具结构参数对有效作用长度的影响。研究结果表明:流体旋转强度的衰减规律符合对数递减,以对数递减公式预测的涡流工具有效作用长度介于10~100 m;流体入口速度和井筒气液比是影响工具有效作用长度的主要因素,入口速度和气液比增大,有效作用长度增大;槽宽为60 mm时,工具有效作用长度较大,排液效果较好;减小槽深和工具与油管之间的间隙,流体速度增大,有效作用长度增大。研究结果可为现场涡流工具结构参数优选和排液效果的提高提供理论依据。     

Multistring analysis of wellhead movement and uncemented casing strength in offshore oil and gas wells

This paper presents a theoretical method and a finite element method to describe wellhead movement and uncemented casing strength in offshore oil and gas wells.Parameters considered in the theoretical method include operating load during drilling and completion and the temperature field,pressure field and the end effect of pressure during gas production.The finite element method for multistring analysis is developed to simulate random contact between casings.The relevant finite element analysis scheme is also presented according to the actual procedures of drilling,completion and gas production.Finally,field cases are presented and analyzed using the proposed methods.These are four offshore wells in the South China Sea.The calculated wellhead growths during gas production are compared with measured values.The results show that the wellhead subsides during drilling and completion and grows up during gas production.The theoretical and finite element solutions for wellhead growth are in good agreement with measured values and the deviations of calculation are within 10％.The maximum von Mises stress on the uncemented intermediate casing occurs during the running of the oil tube.The maximum von Mises stress on the uncemented production casing,calculated with the theoretical method occurs at removing the blow-out-preventer （BOP） while that calculated with the finite element method occurs at gas production.Finite element solutions for von Mises stress are recommended and the uncemented casings of four wells satisfy strength requirements.     

海上油气井服役过程中隔水导管旋转原因分析

海上生产井在服役过程中井口发生旋转会对采油树、井口管汇以及油气生产带来严重的安全隐患和作业风险。针对海上某油田在服役多年后井口发生的旋转现象,从最外层隔水导管受力情况分析出发,对钻完井作业过程和生产过程中的各个阶段影响因素进行了分析,建立了钻井隔水导管在海流作用下产生扭矩的力学模型;考虑到油气井长期服役后隔水导管外侧会附着大量海生物现象,附着的海生物在海流作用下会对隔水导管产生更大的扭力,从而引起隔水导管的旋转。通过理论分析和有限元计算,建立了不同海生物附着条件下隔水导管旋转力的计算模型。利用建立的钻井隔水导管旋转力计算模型进行案例分析,进一步验证了理论模型的正确性和准确性。研究结果能够为海上隔水导管扣型设计、隔水导管连接方式和油气井服役过程中井口维护提供理论依据。     

海上油气井采油树升高机理及其计算方法

中国南海某气田投产采气后发生了采油树升高现象,影响了平台结构布局并引起生产管线弯曲变形,严重时还可能会出现生产管线断裂,采油树升高机理及其计算方法研究成为保障海上采气平台安全的重要内容。为此,通过建立采油树升高力学分析模型来确定采油树升高机理;建立多层套管耦合系统轴向刚度计算模型,综合考虑井筒温度场、压力场和压力端末效应等影响因素,提出了一种采油树升高计算方法,使计算模型更接近于工程实际。最后,以我国南海某气田为例,进行了采油树升高计算并与现场实测值进行对比分析。结果表明：投产采气后未固井段套管温度场和压力场变化是引起采油树升高的主要原因,采油树升高计算值与现场实测值吻合良好;随着水泥返高距泥线距离的增大采油树升高值增大,其中技术套管的水泥返高对采油树升高影响较为明显;随着产气量的增大采油树升高值增大,但增大的幅度逐渐减小。