高温含硫凝析气藏取样技术探讨

渤海某探井具有高温、含H_2S、有凝析油产出等特点,井下PVT取样难度较大。为保证成功获取井下流体样品,梳理了目前渤海地区常用的RD取样阀、RD单相取样器、P.D.S (Positive Displacement Sampler)正置换式取样器、S.P.S (Single Phase Sample)单相取样器,以及地面触控式取样器等取样技术,分析了各种取样技术的优势和不足,结合该测试井特征,优选出Proserv公司生产的S.P.S单相取样器进行该井高压物性取样。作业过程中,将取样器安装在取样器托筒上随钻杆下入,在开井流动阶段操作环空压力击穿破裂盘触发取样,获取储层流体样品。经实验室分析,样品闪蒸气油比1 413 m~3/m~3,油罐油密度0.802 4 g/cm~3,单次闪蒸气组分H_2S含量5.73 ppm。对闪蒸油、闪蒸气做组份分析,计算井流物分类组成C_1+N_2为71.62%、C_2-C_6+CO_2为21.09%、C_7+为7.29%认为,样品属凝析气藏范围,与前期认识一致,取样达到了预期效果。S.P.S单相取样器能够适用于含H_2S、CO_2的酸性、具腐蚀性油(气)田,具有保压、抗腐蚀特性,可在类似油气田中推广使用。     

低剪切取样器的研制与应用

为了对注聚流程中聚合物溶液进行带压取样分析,为运行参数的监控提供可靠数据,成功研制出低剪切取样器。该取样器采用背压结构设计及由壬连接方式,背压结构利用液体的不可压缩性,微开背压阀,平衡注聚压力,使聚合物溶液低速均匀地进入取样器主体内,达到低剪切的要求,最大限度地提高粘度保留率;由壬连接便于安装,调整方向,更换易损件。该取样器在24246井验证了其原理的可行性,在1953井的应用中共取得聚合物溶液样品200多个,粘度保留率达到95%以上,取得了良好的效果。     

防盗防冻取油样阀门

针对采油生产中现有常规取油样阀门防盗防冻效果差的问题,研制了防盗防冻取油样阀门。该阀门由取样器连接口、取样器主体、连接套、阀体、阀门外套、阀心、弹簧、弹簧座等组成。取样时在专用工具作用下,阀心下移,弹簧被压缩,液体油样流出;取下专用工具,阀心在弹簧作用下上移,阀门自动关闭。800余口井的推广应用表明,该阀具有良好的防盗防冻功能,特别适用于北方寒冷地区油井。     

采油井防冻取样器

目前,抽油机井的井口装置都设在露天.由于大庆油田冬季非常寒冷,再加上井口取油样一直采用传统的取样装置(见图1),所以造成冬季取样装置易冻,而且取样非常困难.为此,大庆采油八厂研制了采油井防冻取样器.1.结构采油井防冻取样器主要由取样器壳体、锥阀清孔刮     

蒸汽驱气体示踪剂取样器研制与应用

气体示踪剂井间测试技术是蒸汽驱现场动态监测及效果评价的重要方法,但在实际应用时,由于井口温度高,蒸汽等在室温下呈液态的组分在井口取样时为气态,造成取样困难。为此,研制了气体示踪剂取样器。该取样器主要由井口连接阀、进样管、均气板、换热管、瓷环填料、采气阀、排液阀组成,其特点在于逐级连续冷却石油气中水分等可冷凝物质,通过该取样器出来的气体含石油气和示踪剂以及极少部分的水蒸气等可凝组分。现场应用表明,采集到的气体示踪剂样品全部合格;冷却器中的瓷环使用寿命长,吸附系数小,可反复长时间使用。     

高含硫气井保温保压取样系统设计

设计了一套适用于6500 m井深的高含硫气井保温保压取样系统。该系统由井下取样器和地面转运器组成,能够实现高含硫气井取样及长时间保温保压转运,以保持样品的真实理化性态,提高PVT试验的有效性。井下取样器利用时钟控制器实现气样的自动采集和状态参数的全程记录,采用真空保温夹层结构和隔热涂层设计来实现井内取样过程的保温保压功能,同时将井下取样的结构设计成由电气控制舱与采气舱组成的可拆卸结构,方便地面转运。地面转运器为密封筒体结构,配套有电气控制系统,具有保温运输采气舱和H2S泄漏应急处理等功能。整个装置结构简单紧凑,功能完备,为深井高含硫天然气取样提供了一套安全可靠的装置。     

智能型微电子高压物性取样器研究开发

针对油气井下机械取样器在使用过程中出现的问题，研究开发出了智能型微电子高压物性取样器。该取样器结构简单、维护保养方便、取样成功率高，从根本上解决了取样成功率低等问题，消除了返工损失，提高了取样效率、缩短了试油周期。经过现场80多次试验，成功率达到了100％，取得了良好的效果。     

钻井液气体样品自动取样器

传统的人工气体取样模式气样与井深对应性差,所取气体样品不能满足实验室二次检测的要求,为此研制了钻井液气体样品自动取样器。该取样器包括机械部分和自动控制部分,机械部分主要由竖支架、横梁、固定夹、取气瓶、电动取样阀、进气管线及出气管线等组成,自动控制部分包括数据服务器、录井仪工作站、色谱工作站、HUB、I/O控制卡和继电器卡。现场应用表明,该取样器既可以单独在线工作,又可以与综合录井仪相连使用,自动采集的气体样品与相应地层深度精确对应,自动化程度高,故障率低,性能稳定。     

RD取样器及其应用

RD取样器是在APR-M2工具基础上发展起来的专用取样设备，由取样心轴、取样外筒、破裂盘、样品腔几部分组成。与RD安全循环阀配合使用，完全可以替代APR-M2工具，具有取样准确、缩短施工工期，取样过程简单、安全等特点。     

压控式取样器的研制与应用

大庆油田海拉尔-塔木察格油区95%的施工井是措施改造井,水力泵排液工艺取得的混合液,无法满足甲方及时搞清地层液性资料的要求;传统时钟式取样器,对于压裂井或出砂比较重的井,附着在取样器阀上的细砂,使取样器阀关不严,导致无法获取地层液样品。适合压裂井且能和水力泵排液工艺配套使用的压控式取样器,完善了水力泵排液工艺,具有较大的工程实用价值。     

高压取样技术的研究与应用

传统的钟控、电控取样器下井前要预设时间，操作繁琐，油水界面难以掌握，取样成功率低，在高凝油、稠油井取样器重量轻，无法用钢丝投送取样。针对上述问题研制了不用时间控制，通过上提下放钢丝绳控制取样器在井下重复开启和关闭的摩擦式取样器；随管柱入井，遇阻小，在封隔器坐封和解封的过程中控制内部SQ3取样器开启和关闭的滑套式取样装置；设计了相关取样工艺。投入使用，取样85支，成功率由先前的46.6%提升到92.2%，解决了高凝油、稠油、高含水油气井的取样难题。     

高压取样器的研究与应用

针对钟控、电控取样器下井前要预设时间，操作繁琐，油水界面难以掌握，取样成功率低，在高凝油、稠油井重量轻无法用钢丝投送取样，研制了不用时间控制，通过上提下放钢丝绳控制，取样器在井下重复开启和关闭的摩擦式取样器和随管柱下入不怕遏阻，在坐封和解封封隔器的操作中控制取样器开启和关闭的滑套式取样器，并设计了相关取样工艺，解决油田高压物性取样难题。     

C_4烯烃气相色谱分析的常用进样装置

利用气相色谱仪分析液态C4烯烃时,采用气体或液体进样阀将定量的样品导入仪器中。选用气体进样阀,必须在其前面连接汽化装置或采用单独的汽化装置预先将样品汽化,汽化装置有水浴汽化、小量液态样品的完全汽化等。如果选用液体进样阀,进样装置有手动液体进样阀、气动液体进样阀等。其中,液体进样阀操作简便,安全可靠,能够满足进样要求。     

聚合物配注取样器的设计改造

针对目前聚合物驱油各配注站取样过程中存在的问题，从液体的流态、取样器的结构、取样的方法上进行较为详尽的分析，设计出了新型取样器。并在现场应用过程中与原有的取样器加以对比，克服了目前取样器的缺点，使母液粘团和低浓度水溶液能够同时进入取样器，能真实地反映出母液和清水的配比值，这种取样器操作时不须放空，操作简单、迅速，可以大幅度提高取样合格率，从而降低生产成本，给生产和科研提供真实可靠的数据。     

采油井模块化分层流体取样与压力测试技术

为了准确掌握老油田高含水开采后期各油层分层压力及流体参数等开发动态数据,提出并研发了具有模块化、全电控、快捷化等特点的模块化分层取样与测试技术,并进行了室内测试和现场试验。模块化分层取样与测试系统由地面控制系统、井下电源、排液泵、电控锚定器、电控封隔器、电控取样器、磁定位短节、终端短节、适配管缆、快速接头等多个功能模块构成,室内测试证实各模块性能参数均达到了设计要求。系统井下功能模块耐压35 MPa,耐温85℃,电控封隔器胶筒耐压差10 MPa以上,电控锚定器锚定力大于6.9 t,并可在意外情况下强制解卡,排液泵排量0.8 m³/d,扬程500 m,电控取样器能够满足3腔各500 mL取样需求。吉林油田现场试验表明,该系统能够实现井下单个生产层段快速封隔与自验封,完成分层压力恢复测试,利用排液泵可将上下封隔器间以及近井地带的混合液体排出,获取被测层段的地层真实流体样品,提高老油田产层认识水平,为开发方案调整优化、油层改造等提高采收率措施提供重要依据。     

采油井模块化分层流体取样与压力测试技术

为了准确掌握老油田高含水开采后期各油层分层压力及流体参数等开发动态数据,提出并研发了具有模块化、全电控、快捷化等特点的模块化分层取样与测试技术,并进行了室内测试和现场试验。模块化分层取样与测试系统由地面控制系统、井下电源、排液泵、电控锚定器、电控封隔器、电控取样器、磁定位短节、终端短节、适配管缆、快速接头等多个功能模块构成,室内测试证实各模块性能参数均达到了设计要求。系统井下功能模块耐压35 MPa,耐温85℃,电控封隔器胶筒耐压差10 MPa以上,电控锚定器锚定力大于6.9 t,并可在意外情况下强制解卡,排液泵排量0.8 m³/d,扬程500 m,电控取样器能够满足3腔各500 mL取样需求。吉林油田现场试验表明,该系统能够实现井下单个生产层段快速封隔与自验封,完成分层压力恢复测试,利用排液泵可将上下封隔器间以及近井地带的混合液体排出,获取被测层段的地层真实流体样品,提高老油田产层认识水平,为开发方案调整优化、油层改造等提高采收率措施提供重要依据。     

冻胶阀

为实现欠平衡完井,常规做法是采用套管阀,但采用套管阀成本高,且套管阀一旦失效就无法实现欠平衡完井,为此研究了冻胶阀。冻胶阀是一种用于欠平衡完井的智能化学胶体,在井筒中具备一定的抗压差性能,可隔离其上下流体。完井管柱能穿透冻胶阀,在管柱穿透过程中冻胶阀能实现环空动密封,避免油气溢出。完井结束后冻胶阀可实现破胶液化,采用氮气或清水即可实现残液的全部返排。该产品适应温度为55～100℃,每百米抗压差能力为2～5MPa,目前已应用在油井、气井上,完井方式包括了筛管完井和裸眼完井,成功率达100%。冻胶阀不但能保障欠平衡完井的顺利实现,还能大幅度降低欠平衡完井费用,对丰富欠平衡钻井技术内涵、推广欠平衡钻井技术具有重要意义。     

裸眼酸化与测试井下工具优化设计

针对现有钻柱控制的裸眼井多层测试作业中不能进行分层多次取样和裸眼酸化-测试联作作业的问题,对钻柱裸眼测试技术进行研究和技术创新,提出了裸眼分层测试和裸眼酸化-测试联作技术,并对其相应的井下工具进行设计。设计的井下封隔器的锁定、坐封和解封等机构动作协调可靠,分层多次取样器能连续取到3层地层流体样品;分层测试井下多次取样器动作准确可靠,全通径测试阀可以减小流体流过时的摩阻,阀的开关动作平稳可靠,并能实现对多次取样器的控制;裸眼水力锚的伸缩动作自如,并能在必要的时候进行丢手。     

气控自动排液系统在天然气集气站的应用

自动排液系统是油气田天然气处理、加工装置的重要辅助设备，其安全性、可靠性和工艺性直接影响到天然气的稳定生产和输送过程。针对目前常见的机械式、电控式和电气联控式自动排液系统的一些缺点，设计了一种气控的自动排液系统。该装置主要由压力气源、磁浮子液位计、磁-气控制装置和气动调节阀等组成。磁浮子液位计安装于分离器积液包上，根据液位计中的磁浮子指示的液位高度，磁-气控制装置把磁信号转换为气控信号，控制气动调节阀在高液位慢速开启，在低液位快速关闭，从而按工艺要求实现压力容器的自动排液。实际应用证明，该系统能够更好地满足天然气生产的自动排液工艺要求，具有控制精度高、安全性好、性能稳定可靠、易于安装维护等特点。     

JD-2新型热采井防砂材料的研究与应用

针对涂敷砂人工井壁防砂注蒸汽后强度较低,造成防砂成功率低,有效期较短的问题,通过对不同类型的耐高温树脂、高强度骨架颗粒、偶联剂、固化剂进行优选及加量调整,研制出了一种适用于疏松砂岩油藏注蒸汽热采井的JD-2新型热采井防砂材料。结果表明:在330℃1、5.6 MPa、pH值为8的水蒸汽条件下J,D-2注蒸汽井新型防砂材料恒温7 d,抗折强度大于3.0 MPa,渗透率大于30μm2。现场试验13口井,成功率为92.8%,单井平均有效期为347 d。