注水井改为注气井的套管柱安全性研究

结合某油田的H1 2 - 1高压注气井开展了套管柱强度校核方面的研究 ,提出了一套适合于高压注气井套管受力分析和强度安全性校核的步骤和方法。在套管柱强度校核中 ,套管的受力分析应当结合实钻井眼轨迹和实际注气工况 ,充分考虑轴向力、外挤和内压力对套管API强度的影响 ,进行三轴应力强度校核 ,同时应该考虑封隔器的安装与否以及安装高度和注气条件下气体所产生的压力 ,以此来计算套管柱所承受的内压力。提出的套管柱设计方法得到了现场验证     

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。     

一种简易高压注气管柱的探讨与应用

鉴于国内高压注气管柱投入过高的状况,在现有注气管柱设计的基础上,针对中原油田高压注气现状,设计出一种结构上更为简单的注气管柱。通过受力分析及地面试验,对该管柱结构的合理性、承压状况及气密封性能进行了论证,结果表明:所设计管柱可完全满足高压注气承压及气密封的技术要求;管柱在现场油套环空替入平衡液的情况下,最高井口承压达62MPa,稳定承压56.5MPa,最高气密封压力达51.5MPa,稳定工作时间在半年以上。设计的简易管柱完全可满足小断块油田高压注气的要求。     

油管输送射孔抽油泵联作技术研究与应用

为了避免射孔后压井取管柱再下抽油泵对地层造成的再次污染，开发了油管输送射孔（TCP）与有杆抽油泵联作工艺技术。该技术是将油管输送射孔与采油或注水管柱结合起来，使射孔守井与新井下抽油泵用一趟管柱完成。介绍了联作的原理与工艺流程、抽油泵的选择原则、射孔枪爆炸压力与压力传播试验分析，应用管柱力学软件对抽油泵的受力进行分析、计算及强度校核。在此基础上，设计了合理的下井管柱结构，在大庆油田采油三厂和八厂现场应用，一次获得成功，见到了明显的效果。该工艺尤其适用于高压、异常高压油层的生产井，可提高射孔完井效率，又可预防井喷事故发生，减少作业次数。     

考虑气井全生命周期安全的套管柱强度设计方法研究

针对塔里木油田、西南油气田在气井套管强度设计中存在的校核方法笼统,对实际工况考虑不够全 面的问题,通过分析钻完井工艺流程中套管的受力情况,提出了根据单井在钻井、完井、生产等生周期内出现各种极端工况时套管所受载荷来进行套管强度设计的模式。在 ＳＹ／Ｔ５７２４－２００８《套管柱结构与强度设计》的基础上,总结了套管设计中还需要考虑的几种工况以及载荷计算方法。列举套管设计实例,通过分析各种极端工况下管柱的受力情况,设计合理的套管,再进行强度校核,相比传统校核方法考虑的更全面,有利于提高套管的安全性、经济性.     

高压注水管柱变形及强度校核研究

对于特低渗透油藏,常规压力注水已不能满足生产要求,必须采取高压注水,但是高压注水会使管柱发生较大变形,而常规的强度校核方法也受到公式适用范围的限制。以油田常用的高压注水管柱为例,详细阐述了高压注水条件下管柱变形及强度校核的计算方法。     

碳酸盐岩储气库注采管柱动态形变测试与分析

储气库注采管柱长期在高压、大气量工况下工作,存在温度、压力、注气量变化等多种因素的影响,受力情况复杂,为了落实新建储气库注采管柱的安全可靠性,在进行理论计算分析的同时,开展了现场测试。重点对测试结果进行归纳分析,取得了在静态工况和注气工况下的管柱轴向及径向的形变规律,为储气库管柱安全分析提供了实测数据支持。     

TCP与生产管柱联作技术研究

为了避免射孔时地层再次受到污染，达到保护油气层的目的，以及满足地面环保要求，开发了油管输送射孔(TCP)与生产管柱联作工艺技术。该技术是将油管输送射孔与采油或注水管柱结合起来，使射孔完井与新井下抽油泵一趟管柱完成。本文介绍了抽油泵的选择原则、射孔枪爆炸压力与压力传播试验分析，应用管柱力学软件对抽油泵的受力分析、计算及强度校核，在此基础上，设计了合理的下井管柱结构，在大庆油田采油三厂和八厂的现场应用。一次获得成功。见到了明显的效果。该工艺尤其适用于高压、异常高压油层的生产井。既可提高射孔完井效率。又可预防井喷事故发生，减少作业次数、降低井喷压井所带来的水泥车和压井液费用，同时减轻了工人劳动强度。     

深井试油管柱力学分析及其应用

针对深井管柱温度高、注液压力大,管柱受力复杂等特点,综合考虑井身结构、管柱组合、工况、施工顺序等因素,考虑封隔器的约束和温度、压力变化引起的温度效应、螺旋弯曲效应等四种效应对管柱受力、变形的影响,给出了试油井下管柱轴向受力、变形、应力计算方法,并结合油田现场实际对流体摩阻的计算方法进行了简化。根据理论分析开发了深井试油井下管柱力学分析软件,在管柱组合设计与强度校核、施工参数计算方面具有一定的指导意义,在胜利油田和大港油田已实际运用多次。     

单点系泊海洋平台结构管节点强度校核与可靠性分析

根据海洋平台结构管节点设计准则，自行开发了海洋平台管节点强度校核和可靠度分析软件，应用冲剪校核和名义应力校核法对渤海BZ28-1单点系泊海洋导管架平台结构管节点进行了强度校核。并用可靠度分析软件计算了管节点强度可靠度。找到了海洋平台的最不利的节点和工况组合，为合理设计海洋平台结构和现役平台结构的科学评估、检测、维护和修理提供了分析方法和理论依据。     

天然气欠平衡钻井完井技术

利用欠平衡钻井数值模拟软件对井内压力分布规律、环空速度分布、环空岩屑浓度分布及井口回压 影响规律进行了分析,讨论了地层出液对天然气钻井的影响,介绍了天然气排量与井底压力的关系、天然气欠平衡 钻井注入参数的确定、天然气钻井完井技术措施和天然气欠平衡钻井完井的条件。应用该套技术,在井浅2井、平 落19井和白浅111H井等进行了现场实践,取得了良好的技术经济效益。     

松辽盆地北部深层天然气勘探钻井完井保护技术

通过对松辽盆地深层勘探钻井完井技术的简要回顾，指出保护储层的钻井、完井技术所经历的“采用优质钻井完井液体系，实现对储层的保护；使用低密度钻井液提高钻井速度，近平衡钻井对储层的发现与保护和采用欠平衡钻井工艺技术，发现与保护储层”3个阶段分别满足深层勘探就钻井完井过程中保护储层的技术要求。针对深层储层物性和钻井技术条件，研究了储层潜在损害方式和损害程度，分析了各个阶段钻井完井过程中保护技术的作用原理、应用情况与取得的效果。实践表明，保护储层应以勘探发现程度需求为依据，兼顾资料需求和勘探钻井投资，选择相应的保护储层类别。建议加强松辽盆地北部深层天然气勘探钻井、完井过程对储层的保护，探索进一步开展充气、泡沫、雾化、空气等气体钻井技术的研究与应用，使储层发现与保护技术得到一个质的飞跃。     

无土相漂珠钻井完井液体系在DP3井水平段的应用

为了增加泄气面积,了解盒3气层的自然产能,在大牛地气田盒3气层实施了DP3井水平井钻井工艺试验。为了有效保护气层,在DP3水平井水平段采用水基欠平衡钻井,循环介质采用无土相漂珠钻井完井液体系,该体系特点是通过减轻剂—玻璃微珠降低钻井液密度实现欠平衡钻井,有效保护储层。现场应用表明,无土相漂珠钻井完井液体系基本满足了安全生产的要求,实施了平衡钻井技术,部分井段实现了微欠平衡钻井,有效地保护了储层,很好地解决了水平井段的携带岩屑、固相控制、润滑防卡、井壁稳定、储层保护等技术难题。后期测试无阻流量达到6.34×10~4 m~3/d。     

松南气田火山岩气藏水平井钻完井关键技术研究

松南气田是中石化正在进行产能建设的重要气田,目前正采用水平井技术进行整体开发。该气田地质情况非常复杂,上部易缩径、掉块、垮塌并含有浅层气,下部地层坚硬、研磨性强、地温梯度高并含有水层;主力储层为火山岩,孔洞是主要的储集空间和储集类型,裂缝是沟通孔隙的渗流通道,易漏失、易污染并含二氧化碳。复杂的地质条件,给该气田施工水平井带来了钻井效率低、储层易污染、轨迹控制难度大、钻井液性能难维护、完井工艺复杂等难题。通过技术攻关,目前已成功钻成两口高产水平井。文章详细介绍了松南气田施工水平井的主要技术难点及关键技术。
     

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盐水钻井完井液对防止地层中的盐膏层溶解、粘土矿物发生水化膨胀分散，从而导致井壁不稳定和储层产生水敏损害具有很好的作用。然而，研究表明，高矿化度的钻井完井液对干气层会产生严重的伤害，渗透率损害率高达90％。分析研究其损害机理。主要原因是在干气返排驱替过程中，高矿化度盐水钻井完井液漶液中的盐组分会形成盐结晶堵塞储层孔道。中还介绍了防治这种损害的技术对策。     

天然气钻水平井工艺技术

气体钻井技术与水平井技术的结合使用能最大限度减少对储层的污染,能增大储层暴露面积,是开发低渗油气藏的一项重要技术措施。文中介绍了气体钻水平井存在的主要问题,天然气钻水平井的适用条件,天然气钻水平井钻井工艺流程、准备工作、操作方法、完井电测、完井工艺等。结合广安002-H8-2井实际钻井情况,提出了天然气钻水平井应注意的问题,提出了改进方向。     

元坝气田超深酸性气藏钻完井关键技术

四川盆地元坝气田是近年来中石化发现的一个大型气田,是继普光气田之后天然气增储上产的又一个重点探区。元坝气田超深酸性气藏地质构造复杂,储层埋藏深,钻遇地层复杂,特别是陆相深部地层,属于高研磨性地层,机械钻速慢,钻井周期长。为此,经过多年的钻井实践和技术攻关,引进新工具、新技术,研制专用钻头,优化钻井设计,形成了针对该气藏的6项钻完井关键技术:(1)保证提速、安全完井作业的井身结构优化技术;(2)陆相上部地层气体钻井、陆相深部高研磨地层钻井提效技术体系;(3)气液转换、超深大斜度井及水平井润滑减阻、井壁稳定控制及防酸性气体污染技术等钻井液配套技术;(4)气体介质条件下固井、深井长封固段固井及超高压小间隙固井技术系列;(5)完善了以测量仪器、动力钻具优选及钻具组合设计等水平井井眼轨迹控制技术;(6)适合该气藏衬管完井方式和完井管柱优选技术。现场应用效果表明,系列关键技术有效地解决了机械钻速慢的难题,大幅度缩短了作业周期,实现了7 000 m井深水平井的提速提效的目标。     

潜山储层损害因素分析及钻井液技术对策探讨——以渤中28-1、涠洲6-1油田及锦州25-1S油气田为例

潜山储层和上覆沉积层砂岩储层特性明显不同,因此其损害机理有较大差异。在分析我国近海3个潜山油(气)田储层基本特征的基础上,对潜山储层的潜在损害因素进行了分析,探讨了保护潜山储层的钻井液技术思路和对策。针对潜山储层容易漏失的特点,通过实验对常规屏蔽暂堵技术进行了改进,优选出适用于潜山储层低压差钻进的低固相低压差屏蔽暂堵钻井液。根据潜山储层特征及完井方式,可选择使用无固相无封堵钻井液体系、无粘土弱凝胶钻井液体系和低固相低压差屏蔽暂堵钻井液体系。     

我国地下储气库钻井完井技术现状与发展建议

地下储气库是目前世界上最主要的天然气储存方式和调峰手段,具有存储量大、储气成本低、安全系数大等优点,而钻井完井工程是地下储气库建设中耗资最大、历时最长的环节,且井筒完整性直接影响地下储气库长期运营的安全性和可靠性。目前,我国已建成枯竭气藏储气库和盐穴储气库共32座,初步形成了我国储气库特色钻井完井技术体系,包括枯竭气藏储气库的井型优化设计、超低压地层防漏堵漏与储层保护、韧性水泥浆固井、大流量注采完井和老井评价及再利用,盐穴储气库钻井完井、建腔及腔体形态控制、老腔改造利用技术和注采井筒完整性等特色技术,但与国外相比,在井眼尺寸、井型设计、工艺技术水平等方面均存在较大的差距,需要开展枯竭气藏储气库大井眼水平井钻井完井、盐穴储气库丛式定向井钻井、含水层储气库钻井完井和注采井筒完整性等技术攻关,形成完善的地下储气库钻井完井技术体系,以满足我国储气库高质量发展及国家能源战略的需求。      

中国致密砂岩气藏勘探开发关键工程技术现状与展望

中国致密砂岩气藏具有低孔低渗、裂缝发育、局部超低含水饱和度、高毛管压力、地层压力异常、高损害潜力等工程地质特征。经过10多年持续攻关，已经形成了裂缝性致密砂岩气藏保护屏蔽暂堵技术系列、气体钻井及全过程欠平衡完井保护技术系列，成功试验了CO2泡沫压裂液体系、N2增能压裂液体系和低摩阻高黏度瓜胶有机硼冻胶压裂液大排量套管注入的大型压裂工艺。实践证明，贯彻储集层保护与改造并举的方针，实现全过程储集层保护是致密砂岩气藏及时发现、准确评价和经济开发的重要保证。建议加强致密砂岩岩石物理学基础研究，重视水平井及特殊工艺井的钻井及完井储集层保护配套技术应用，大力提高增产改造技术的适应性，形成针对不同类型致密砂岩气藏的配套技术系列。参42