高温高压气井关井期间井底压力计算方法

常规的井底压力预测方法认为,气井关井后压力恢复初期井口测压受到井筒储集效应影响,后期受温度降低引起的续流影响,并且在压力恢复期间井筒中不存在流体的流动。但是,新疆克拉2气田部分高温高压气井的实测结果表明,关井后测得的井口压力恢复曲线总体呈下降趋势,与常规方法所计算的压力曲线并不一致。对高温高压气井关井后的井筒温度特征、井筒续流特征和井筒流体参数变化特征进行了分析,认为,关井期间井口(底)压力同时受到井筒储集效应和温度变化的影响,并且在压力恢复过程中井筒内一直存在续流流动,需要进行流动气柱压力计算。为此,综合考虑井筒续流、井筒温度及井筒流体参数的变化特征,基于井筒压力恢复原理,建立了关井期间的井底压力计算模型,并对该模型进行了实例计算验证。实例验证表明,该模型计算出的压力恢复曲线正常,可用于产能试井解释。      

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长期以来，人们无法正确解释具有异常的气井关井压力恢复曲线（即关井井底压力上升时井口压力下降），这种异常与井筒相分离引起的完全不同。本文以井筒传热分析为基础，考虑气井关井后井筒流体相态及温度降落，提出异常气井井口压力恢复曲线的处理方法。实例计算表明，本文提出的理论和方法可以消除气井井口压力恢复曲线异常对试井解释的影响，从而获得正确的试井解释结果。     

酸性气井关井后重组分沉降对井筒组分变化的影响

目前经典的井筒稳态多相流流动模型没有考虑关井后重组分沉降作用,可能导致井筒压力-温度预测不准。针对酸性气井井筒复杂流动特征,基于热动力学平衡原理和热扩散理论,考虑酸性气井关井后H₂S及CO₂重组分在重力、化学势变化以及热扩散作用下向下沉降,建立了重组分沉降过程中组分梯度方程和扩散模型,模拟计算了井筒压力分布和组分变化。研究表明：关井后井筒中H₂S和CO₂重组分沉降导致流体密度、H₂S、CO₂摩尔浓度从井口到井底逐渐增大,而C₁、C₂组分含量逐渐减少。实例井5 000 m井深井口样和井底样H₂S含量差别近10%,建议酸性气井流样分析宜采用井底样。这也解释了为什么酸性气井井底一般腐蚀更为严重。     

高含硫钻井软关井水击压力的ADINA模型

高含硫地质环境下钻井溢流发生时，及时关井非常重要，但关井产生的水击压力，可能使防喷器超压，而且易在井内最薄弱的环节发生压漏地层事故。通过对ADINA有限元软件的分析模拟计算，提出钻井溢流发生时关井的水击压力可用ADINA有限元软件来进行计算，模拟计算结果表明：“软关井”时水击压力波动较大，井口接近完全关闭时，水击压力突然增大；水击压力由井口到井底逐渐减小，井越深，井底作用的水击压力就越小。“软关井”水击压力的ADINA模型为关井水击压力的计算提供了新方法。     

气井不关井试井技术的研究与应用

目前现场广泛采用关井测压试井方法获得地层压力及地层参数，但在气井中往往遇到困难，有些超高压气井关井后井口压力很高，井内管柱和井口装置都难以承受，对于低渗透气层关井常常需要数周时间，才能获得满意的压力恢复曲线资料，对产能影响较高。针对这一问题，提出通过不关井只改变工作制度的方法使产量改变，测取井底压力的数据变化，运用多孔介质气体不稳定渗流理论，得出基本方程，通过计算拟合确定油气藏的目前平均地层压力、地层有效渗透率和表皮系数等气藏参数。     

变流量试井在普光气田储层动态评价中的应用

气井测试对认识气藏地层参数、预测气井产能、评价生产状况具有十分重要的意义。但对于高酸气田气井关井后,由于不同组分密度的差异,导致重组分如硫化氢、二氧化碳以及多硫化物在重力、浮力、阻力、化学势的变化及热扩散作用下向下沉降,从而出现组分分离,由于井筒残酸、井筒储集效应、管内摩阻、温度变化、水击作用以及关井前产量等因素影响,可能导致酸性气藏储层伤害。同时,在实际工作中,由于测试影响产量与生产,因井斜大、油套变形等井况原因,电子压力计不能下至井底,导致气井测试难以开展。为了寻找另一种试井途径来弥补其不足,从不稳定渗流理论出发,提出了变流量不关井压力恢复试井方法。实际应用效果分析表明,该方法可行、有效,基本能达到关井压力恢复试井等效的结果。     

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节流管汇存在的问题及改进措施四川石油管理局川东钻探公司陈惠玲节流管汇是现代井控工艺必备的井控装备之一。在气井发生溢流关井后，由于某些原因造成关井时间较长时，气体在井筒内逐渐滑脱上升至井口，会导致井口关井压力升高，而聚积气体的排放必须通过节流阀控制。压...     

海上电泵井关井井口压力预测方法

关井井口压力对合理选择井口设备及管线有重要的指导意义。由于海上油井的产液量较高,水击压力效应非常明显,文中首次从水击压力、关井压力恢复及电泵憋压3个方面综合考虑,主要探讨了生产油井紧急关井情况下井口压力在不同阶段随时间的变化趋势,讨论了不同阶段井口压力的计算方法,应用该方法进行实例计算,结果与实际数据吻合较好。     

溢流关井时的水击压力及其影响因素

溢流关井的水击压力关系到能否关井，以及关井方式的选择。在对水击压力的基本计算方法进行讨论的基础上，推导出了直接水击压力计算式，分析了井口流速和水击波速对水击压力的影响规律。研究表明，水击压力随着水击波速、井口流速的增大而增大；“硬关井”、“软关井”、“半软关井”三种关井方式中，“硬关井”产生的水击压力最大，“软关井”最小；泡状流时的水击压力小于段塞流时的水击压力。这些认识对溢流关井水击压力的计算、溢流关井方式的选择等具有指导作用。     

“三高”气井试井最小测压深度确定方法

“三高”气井现场测试作业过程中压力计无法接近产层中部,关井后井筒温度变化引起测点压力变化,对试井解释带来了较大的干扰。将地层渗流模型与井筒动力模型有机耦合,建立了井筒-气藏耦合的动力学模型。利用该模型研究不稳定试井压力计下入深度对试井解释结果的影响,绘制“三高”气井试井测试压力计最小下入深度图版,提出井口试井测试适应条件。研究表明,压力恢复试井最小测压深度(能反映地层真实渗流特征)主要受气井生产压差控制,其次受关井前生产产量控制;当生产压差大于10 MPa时,井口压力恢复试井即可满足试井解释条件;当生产压差小于10 MPa时,不同气井存在不同的最小测压深度,压力计只有下入最小测压深度以下,才能准确认识地层渗流特征。该方法为“三高”气井不稳定试井测试方案设计提供了参考依据。     

川东北高温高压高产含硫气井井口装置的优选

川东北地区气藏是海相碳酸岩气藏,普遍具有高温、高压、高含硫化氢和二氧化碳酸性腐蚀性气体等特点,酸性气藏(H2S、CO2)对测试设施腐蚀严重,不适应高压气井生产和测试需求。基于最高井口关井压力、腐蚀分压、井口流温预测,确定出普光地区、元坝地区以及河坝区块宜选用相应的压力级别、温度类别、规范级别、材料类别以及性能级别的井口装置,为高温、高压、高产、含硫气井的井口装置优选提供基础。     

海上自喷油井关井井口压力预测方法

油井生产过程中紧急关井的井口压力是合理选择井口设备以及管线的重要依据,但目前缺乏该方面的理论计算方法。分析认为水击压力主要受关井瞬间流体流速、压力波传播速度和流体密度等3个因素影响,建立了水击压力及由井底压力恢复引起的井口压力变化的计算方法;综合考虑水击压力和关井压力恢复的影响,研究了生产油井紧急关井情况下井口压力的变化趋势。研究表明:中高渗地层的井口压力随着时间的增加而增大,关井时间越长,井口压力越大;低渗地层的井口压力会在短时间内突然增加。      

气井多相流水击数学模型的建立和求解

针对气井关井瞬间产生的水击现象,由于井筒多相流和高压、高温以及天然气的强可压缩性特征,用于水力学的常规水击压力模型难以适用。基于水力学水击理论,分析气井水击机理,根据质量守恒定律和牛顿第二定律,建立由运动方程和连续性方程组成的描述气井多相流水击压力的数学模型;根据该方程属于拟线性双曲偏微分方程的特点,结合气井压力测试和应用需要,建立了两类边界条件:一类适用于通过井底压力计算井口及沿井深的水击压力,另一类适用于通过井口压力计算井底及沿井深的水击压力;通过特征线法对水击压力数学模型有限差分离散求解。计算结果与实测压力对比结果表明,水击压力模型能够精确地反映水击压力的大小、水击周期和水击衰减规律,从而提高压力恢复试井早期段数据质量,改善试井曲线拟合效果,提高试井解释准确度。     

四川盆地L17超高压气井的试油测试工艺技术

超高压气井的试油在国内外均是一大难题，目前国内外对高温高压井的概念没有作出统一的解释和规定，国际高温高压井协会、中国石油天然气集团公司将高温高压井定义为：井口压力大于70 MPa（或者是井底压力大于105 MPa）、井底温度大于150 ℃的井为高温高压井；井口压力大于105 MPa（或者是井底压力大于140 MPa），井底温度大于170 ℃的井为超高温压井。四川盆地九龙山构造L17井栖霞组测试关井井口压力为107.64 MPa、温度为147.3 ℃，是一口典型的超高压、中含硫、超深气井。高温高压井从钻井设计、钻井、测井、测试、试采均与常规井有很大区别。为解决超高压气井的试油测试难题，从试油准备工作、试油测试设计技术、测试工具的优化、安全保障措施、现场组织等方面总结分析了L17井的试油特点与难点，介绍了一些成功的经验和做法，建议加强节流阀远程操作工具的引进与研制。     

变梯度控压钻井井控过程中井口回压变化规律

为了准确掌握变梯度控压钻井井控过程中井口回压的变化规律,采用考虑密度突变的井筒气液两相变质量流动模型,分析了基于井底恒压的变梯度控压钻井井控过程中井口回压的变化,探讨了不同因素变化对井口回压的影响,并开展了最大井口回压影响因素敏感性分析。研究发现：变梯度控压钻井在控制井底压力恒定时井口回压的调节受气体膨胀、分离器位置处液相密度突变、套管鞋及海底泥线处环空变径等多个因素综合影响,其变化规律更加复杂;其他条件不变时,分离器与钻头间距越小、轻/重质钻井液密度差越大、地层压力越大、循环排量越小,循环排气过程中的井口回压越大;对于最大井口回压而言,地层压力、轻/重质钻井液密度差、分离器与钻头间距、循环排量的比变异系数值依次减小,敏感性程度也随之降低。研究结果可为变梯度控压钻井井控过程中的井口回压准确预测和井筒压力精细控制提供理论支撑。     

多管柱热应力模型预测采气井口装置的抬升

井口装置抬升现象常见于稠油热采井、注采井,生产气井却十分罕见。由于高产气井在生产过程中井口温度高,大温差使得井口附近自由段套管产生热应力变化,进而导致井口装置抬升,破坏气井完整性、损坏地面流程,引发灾难性的后果。为此,分析了因大温差导致套管热应变而引起井口装置抬升的机理,建立了气井井口装置抬升的多管柱热应力模型,并对井口装置的抬升高度进行了实例计算,其预测结果与实际监测结果十分接近,预测结果可靠。研究认为:随着气井产量的增加,井口温度逐渐升高,井口装置抬升高度将不断升高;而表层套管自由段长度对井口装置的抬升高度最为敏感,多层套管固井质量差时对井口装置抬升高度影响较大。最后指出了气井井口装置抬升带来的安全风险,并提出大产量气井应以保证固井质量、合理配产以及加强气井环空压力监测等3项技术措施来预防、监测采气井口装置抬升。     

煤层气井专用井口装置额定工作压力计算

从压裂施工需要和煤层气井关井压力2个方面进行井口压力理论分析和计算,并以晋城和韩城地区煤层气井为研究对象,计算了700 m深煤层理论破裂压力,与实际动态测井数据比较,说明理论计算结果是可信的,为设计煤层气专用井口装置提供了理论依据,并提出正常生产的井口装置设计额定公称压力为14 MPa。     

克拉2气田压力动态监测方法

克拉2气田是"西气东输"的主力气田,由于该气田属于异常高压气田,为规避风险,不能将压力计下入产层中部进行测试。为了监测克拉2气田的生产动态,通过在克拉2气田引入高精度电子压力计进行井口测试,利用平均温度和平均压力法将井口测试参数折算至产层中深参数,进而进行压力恢复试井解释、产能试井解释和井口气体漏失监测。研究结果表明,该方法能适应克拉2气田异常高压环境,利用测试结果及其解释可以进行产能计算,为气田稳产提供产能评价;对高压高产气井进行漏气监测,能够检测出漏气的具体位置,提高了克拉2气田的动态监测水平。