橇装小直径连续管排水采气装置的研究与应用

橇装小直径连续管排水采气装置为天然气井排水采气提供了新装备和新工艺。装置由橇装装置、注入头、监测与控制系统、井口装置、井下工具和注剂装置6部分组成。长庆油田分公司的G25-5井和西南油气田分公司的白浅122井、纳59井的现场工业应用表明,这种装置不仅具有连续管作业高效、灵活和边生产边作业的优势,而且还能精确控制注剂量和注剂深度,可以达到最佳的药剂发泡排水效果。     

橇装式小直径管排水采气作业装置研制成功

中国石油集团钻井工程技术研究院江汉机械研究所与长庆油田分公司油气工艺技术研究院共同研制的橇装式小直径管排水采气作业装置已获成功。该装置主要由橇装小直径管装置、井口防喷系统、注剂装置、监视测量系统等组成，采用全液压控制和操作，主要用于低压、低含水气田排水采气作业。     

海洋模块化小直径管排水采气装置的研制

目前海上气田都已有出水或出黑油的气井,有些出水气井甚至出现井底积液,从而引起气井停喷,严重影响气井产量和采收率。鉴于此,研制了海洋模块化小直径管排水采气装置。该装置设计时考虑了质量和吊升因素,按功能分成3个橇装模块,整机结构性能好,便于平台安装和运输吊装,整体达到船级社国家二级防爆等级,防喷系统耐压等级与采气树等级一致,动、静密封结合,可满足海上所有气井压力等级要求。通过3口井的应用,已形成了气井排液采气新工艺、注氮气气举工艺和注邻井天然气排液复产工艺,实现了小直径管排水采气装置在自升式和半潜式钻井及生产平台的应用。     

撬装式小直径管排水采气装置

针对国内气田低压、低产、小水量气井越来越多且没有太多有效的手段进行增产与稳产的现状,江汉机械研究所研制出了国内第一台具有自主知识产权的撬装式小直径管排水采气装置。该装置在一些关键技术上有较大的突破,并成功地完成了现场23口井工业试验。现场试验表明,设备运行正常,封井良好,工艺效果明显。该装置为排水采气、增产作业提供了重要的技术装备,填补了国内空白,总体达到国外先进水平,具有广阔的市场应用前景。     

小直径管排水采气技术在靖边气田的应用

针对靖边气田低压低产气井携液能力差、井底易产生积液影响正常生产的现状,通过对小直径管排水采气工艺技术攻关研究,研制了国内首台类似连续油管的橇装式排水采气装置及配套工具,并进行了现场应用,为有效解决低压低产气井排水采气难题创造了条件。     

长庆气田小直径管排水采气工艺技术

介绍了小直径管注发泡剂排水采气工艺的原理及流程，筛选出了适合长庆靖边气田的发泡剂和消泡剂，优选出该气田小直径管排水采气的工艺参数。现场试验证明，该工艺技术能解决长庆靖边气田部分气井因产地层水影响气井稳产的问题。     

橇装式小直径管排水采气工艺技术

长庆气田低压低产气井携液能力差、井底易产生积液,影响正常生产,为此探索了橇装式小直径管排水采气工艺技术。该技术自引进以来,由于装置的绞车动力不足、管子堵塞等问题而最终停用。针对这些问题,结合长庆气田的气井特点,开展了小直径管加工、橇体设计、绞车系统、控制系统和注入头等关键技术研究,成功研制了国内首台类似连续油管的橇装式排水采气装置及配套工具,并实现全套装置国产化。通过现场3口井试验,使小直径管排水采气工艺技术在气田得到成功应用,并通过与其他排水采气工艺的联合作业,为水淹井复产、低压低产气井排水采气探索出了新的技术途径,完善了排水采气工艺技术。     

苏里格气田小直径油管排水采气试验及效果分析

苏里格气田属于低压低产气藏,气井生产中后期,因井底压力和产气量低,气井携液能力差,导致井筒积液不断增多,严重影响气井的正常生产,部分气井甚至出现积液停产现象。为提高气井携液能力,依据管柱优选理论,结合苏里格气田井筒实际情况,优选适合该气田的小直径油管作为生产管柱,在原φ73mm油管内下入φ38.1mm连续油管。采用小直径油管生产后,产气量产水量均明显增加,取得了较好的排水采气效果。     

毛细管排水采气技术在四川某气田水平井中的应用

某气田针对近年来开发的水平气井井筒积液严重导致生产无法保持的持续正常的情况,采用了化排、气举、系统增压等排水采气工艺措施。由于水平井特殊的井身结构,现有的排水采气工艺措施有效率大大降低,有些工艺措施已不能继续使气井维持正常生产。仅依靠引进成熟的工艺技术已不能满足气田的进一步开发,必须开展排水采气新工艺技术攻关,确保气田的稳产、增产。开展毛细管排水采气和技术攻关,有望在短期内获得突破,并能尽快应用于生产。通过两口井的生产试验,毛细管排水采气实现平均日增产天然气约０．６×１０４ ｍ３,排水增产效果显著。生产试验表明毛细管排水采气工艺可以作为四川某气田水平井排水采气的有效措施。     

小直径管注起泡剂排水采气悬挂技术研究

目前国内应用小直径管加注起泡剂工艺采用橇装式下管装置,加注起泡剂时下管装置与注剂装置相连接,增大了管理难度且不能进行长期加注。为此,设计了小直径管井口悬挂密封装置。该装置的悬挂采用卡瓦式悬挂原理,具有结构简单、悬挂可靠的特点,密封采用上、下双重密封,确保小直径管密封的可靠性。现场试验中,采用小直径管加注起泡剂排水采气,气井日产气量得到明显改善,由0.38×104m3/d升高到0.95×104m3/d,增产效果明显;油套压差由试验前的5.9 MPa减小为1.3 MPa,表明井筒积液明显被排出。     

连续管氮气泡沫冲砂技术在涩北气田的应用

涩北气田含气井段长、地层胶结疏松、压力低,储层出砂十分严重,采用常规冲砂作业时井筒内流体极易漏失到地层,对地层造成伤害。为此,引进了连续管氮气泡沫冲砂技术。该技术可实现不动管柱带压作业,可最大限度地缩短停产作业时间;配置的低密度泡沫液可有效控制液柱压力,防止低压出砂井作业时常见的漏失问题。现场应用结果表明,连续管氮气泡沫冲砂工艺成功解决了涩北气田地层压力低,常规冲砂井漏的技术难题,实现了安全、高效、低成本作业,平均可缩短工期84 h,可节约作业费用50%,同时还具有安全环保的优势。     

川西坳陷新场气田须家河组二段储层裂缝特征及识别

川西坳陷新场气田须家河二段为低孔低渗、超深超压、致密岩屑砂岩储层,裂缝对储层有着至关重要的作用。通过岩心裂缝识别并结合成像测井裂缝识别归纳总结研究区储层的裂缝特征,在此基础上选取裂缝和非裂缝以及有效裂缝和非裂缝样本,提取常规测井参数,运用逐步判别法、样品检验概率判别法、裂缝有效宽度和孔隙度计算法对储层裂缝进行了研究。认为无充填和半充填的垂直缝及高角度缝为有效裂缝,与研究区实际情况相符。     

四川盆地元坝气田超深水平井井身结构优化与应用技术

四川盆地元坝气田具有超深、高含硫、高压特性,地质环境异常复杂。为此,在充分总结前期探井和开发评价井经验教训的基础上,从完井方式入手,综合考虑地层3个压力剖面、必封点、邻井井下复杂情况、完井方案及钻井成本等因素,采用自中间向两边推导的井身结构设计方法,优化确定出了元坝气田超深水平井的5层套管层序的井身结构。生产套管封隔器坐封位置以上采用高抗硫材质,封隔器坐封位置以下采用国产高镍基抗蚀合金套管,既满足了高含硫气田的长期安全生产,又减少了镍基合金套管的使用量,降低了开发成本。该井身结构在实际生产应用中,有利于气体钻井安全、高效、连续施工,将高压、易塌的陆相地层和海相地层分开,用厚壁套管封固膏盐层,将低压的上二叠统长兴组与其上部的海相高压地层分开,大幅度减少了复杂故障处理时间,有效保护了储层;同时,新完成的超深开发水平井与先期4口开发评价水平井相比,平均钻井周期减少130.3 d,大幅度提高了钻井技术经济指标。     

四川盆地安岳气田龙王庙组气藏天然气有水溶气贡献的迹象

通过有机地球化学手段对四川盆地安岳大气田龙王庙组天然气和储层沥青进行了系统研究,发现天然气甲烷碳同位素较储层沥青明显偏重。这用目前大家普遍认为的油裂解气的观点难以解释,因根据歧化反应碳同位素分馏原理,油裂解生成的甲烷和沥青,甲烷碳同位素会明显轻于沥青。另外,甲烷碳同位素值与H₂S含量也没有明显的相关性,用TSR作用也很难解释气藏中甲烷碳同位素偏重的现象。从气田水中释放出的水溶气甲烷碳同位素较气藏游离天然气的甲烷碳同位素偏重或者重,推断可能是由于地层水水溶相天然气的脱溶,造成龙王庙组气藏中的天然气甲烷碳同位素较储层沥青碳同位素偏重。同时,经激光拉曼测试分析发现大部分烃类包裹体具有液相甲烷特征峰,进一步证实水溶相天然气的存在。通过对气源、地层水、温压环境、构造演化、盖层等地质条件进行分析,提出龙王庙组气藏具有良好的水溶气形成、保存以及晚期随构造抬升水溶气脱气成藏的条件。对比龙王庙组埋深最大时与现今气藏条件下甲烷在地层水中的溶解度,估算出龙王庙组1m³的地层水可释放出6m³的天然气。     

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撬装式集气装置为气田快速优质安装单井(多井)集气系统探索出一条新路。这种装置最大的优点是提高了野外安装质量,缩短了设计周期和野外安装工时,还适用于紧急抢险和酸化作业的井。且结构紧凑,便于运输、安装和操作,建议推广应用。     

四川盆地安岳特大型气田下寒武统龙王庙组优质储层形成的主控因素

间孔,平均孔隙度为4.24%,平均厚度为36m,属裂缝-孔洞型储层及裂缝-孔隙型储层。储层发育的岩相古地理背景为内缓坡相,发育的物质基础是颗粒碳酸盐岩,其纵向演化及横向展布受颗粒滩亚相的控制。龙王庙组优质储层形成的建设性因素包括:①颗粒碳酸盐岩的粒间孔奠定了储集空间形成的基础;②准同生期大气淡水的淋滤溶蚀作用形成了大规模发育的溶蚀孔洞;③同时或稍后发生的准同期白云岩化作用有利于早期孔隙的保存;④加里东期表生岩溶作用改善了储集性能;⑤构造破裂及埋藏溶蚀作用进一步改善了储集性能。储层经历的破坏性作用主要为胶结作用及压实作用,其次为热液矿物充填及沥青充填。沉积及成岩作用综合分析确认,龙王庙组优质储层形成的必要条件是发育颗粒滩,准同生期大气淡水淋滤溶蚀作用、早期白云岩化作用和加里东期的表生岩溶作用分别决定了大面积分布孔洞型储层的形成、早期形成孔隙的保存和最优质孔洞型储层的形成。因此,龙王庙组优质储层形成的主控因素是“优势相带+准同生期大气淡水淋滤溶蚀作用+准同生期白云岩化+表生岩溶作用”。     

四川盆地元坝气田低压地层井漏引发套管变形的瞬态动力学研究

四川盆地元坝气田某新钻超深井完井过程中,因封隔三叠系石灰岩井段的厚壁套管段和镍基合金套管段出现长井段、大尺度变形的现象而被迫侧钻新井眼,因而有必要对超深井常规钻完井工艺的适应性进行重新认识。为此,依据该井井筒条件和现场施工数据,从动力学角度分析了低压地层井漏引发的井筒压力场变化,进而描绘了不同时间井筒内外压差的变化规律,从理论上揭示出发生该复杂情况的根本原因:低压地层瞬时漏失产生的压力波,将导致井下封闭空间内的压力重新分布,进而导致局部低压区附近的套管被压溃。据此对避免此类工程复杂提出了具体建议:①对裸眼完井、衬管完井或已射孔井采取井下封闭套管作业时,应考虑井漏对套管的潜在损害;②慎重选择井下封闭点与封闭方式,封闭点宜选择在固井质量较好的井段,或尽量选择靠近套管鞋的位置;③封闭方式除采用水泥塞外,也可以考虑使用机械桥塞封闭。结论指出,良好的固井质量对于预防该类套管变形有着重要的作用。     

元坝气田须三段气藏层序沉积与储层特征

四川盆地川东北元坝气田的多口井于上三叠统须家河组三段获得中—高产工业气流,表明该层段具有良好的天然气勘探开发潜力。为进一步做好该气田须三段气藏的开发前期评价工作,综合利用岩心观察、岩心样品薄片及岩心物性分析等资料,结合测井解释与地震储层预测成果,对该气藏的地层层序、沉积相、储层特征等进行了研究,分析了控制储层发育的主要因素。结果表明:(1)元坝地区须三段地层可划分为一个三级层序和五个四级层序,并进一步细分为五个砂组;(2)平行于物源方向的须三段地层厚度变化较大,呈"西北厚、东南薄"展布,前积特征明显,属于进积式辫状河三角洲沉积;(3)须三段气藏储集岩以钙屑砂岩为主,主要储集空间是溶孔—微溶孔,物性表现为特低孔—特低渗且非均质性强;(4)储层发育的最有利岩相为辫状河三角洲平原—前缘(即三角洲平原与三角洲前缘过渡位置)的分流河道钙屑砂岩,该沉积环境在一定程度上控制了该区须三段气藏储层溶蚀成岩作用的发育。     

微泡沫钻井粗泡沫堵漏工艺在TBK气田的应用

TBK气田海拔1125m,表层主要是无压裂缝性碳酸盐岩地层,井眼直径914.4mm。钻井过程中的主要困难是严重漏失和大井眼清洁。用膨润土钻井液、正电胶钻井液和清水钻进时,有进无出,而盲钻常常砂卡钻具。微泡沫钻井液既可降低井筒液柱压力,又可在近井壁形成一个类似于"液体套管"的滞留层,因而在钻井过程中具有非常好的防漏作用。粗泡沫堵漏工艺,是在钻穿漏层后,将适量微泡沫钻井液配成密度略高、可循环、但不太稳定的泡沫钻井液,缩短泡沫稳定时间,故意让泡沫液进入裂缝。在低流速或静止状态下,微泡沫就会变成"蜂窝"状的结构强度很大的泡沫凝胶,对漏失通道产生"气锁"和凝胶封堵,防止固井水泥浆漏失。现场应用表明,微泡沫钻井液密度低,黏切高,可循环,成本低,不需增加任何设备,具有非常好的防漏作用和岩屑携带能力;粗泡沫堵漏工艺操作简单,施工方便,堵漏效果好,注水泥固井一次成功。     

元坝气田长兴组生物礁气藏特征及开发对策

四川盆地元坝气田是世界上已发现埋藏最深的高含硫碳酸盐岩气田,上二叠统长兴组生物礁气藏具有埋藏超深,礁体小、散、多期,储层薄、物性差、非均质性强,流体分布复杂,直井产量低等特点;气藏开发面临礁相白云岩储层时空展布规律研究需不断深化,小礁体精细刻画与薄储层定量预测困难,水平井部署与优化设计影响因素众多,长水平段水平井长穿优质薄储层难度大等诸多难题。为实现对该气田的高效开发,开展了生物礁储层分布规律与发育模式研究、小礁体精细刻画与薄储层定量预测、条带状小礁体气藏水平井优化设计、超深薄储层水平井轨迹实时优化调整等技术攻关。相关系列攻关成果有力地支撑了元坝气田的开发建设,建成了我国首个超深高含硫生物礁大气田,混合气产能可达40×10~8m~3/a。该气田的成功投产,一方面奠定了我国在高含硫气田开发领域的领先地位;另一方面,对保障"川气东送"沿线六省两市70多个城市的长期稳定供气,对促进中西部产业结构调整和沿江区域经济发展也具有重大意义。