大型整装异常高压气田开采技术研究――以克拉2气田为例

克拉2气田位于塔里木盆地北缘,该气田具有规模大、整装、气柱高、异常高压、单井产量高和完井工艺难度大等特点。针对克拉2气田的这些特点,研制了一整套高效开采技术,包括:高陡山地构造精细地震解释技术,巨厚砂岩储层精细三维地质建模技术,异常高压高产气藏产能评价技术,异常高压气藏岩石变形特征对开发影响研究技术,巨厚气藏完井工艺技术,山前高陡构造钻井防斜提速技术和高压气井防气窜固井技术。这一技术系统的形成为西气东输主力气田――克拉2气田的开发奠定了基础,对类似的其它高压气田的开发也有借鉴作用。     

重庆气矿飞仙关气藏高酸性气井完井试气工艺技术的研究与应用

高酸性气井完井直接关系着气井的质量、寿命和完井、试气及采气作业员工的安全,是气井安全、高效生产的基础。针对重庆气矿飞仙关高酸性气田的地质现状以及高酸性介质给气井的完井投产所造成的严重困难,认真研究并提出了重庆气矿飞仙关气藏高酸性气井完井试气的工艺技术方案。通过峰15等井的现场工艺成功试验,为今后重庆气矿飞仙关高酸性气井的完井投产探索了一条路子,并对该地区高酸性气藏规模开发提供了技术决策依据。     

克拉2异常高压高产气田完井工艺技术研究

克拉2气田是中国目前最大的整装气田，是西气东输的主要气源地，具有异常高压、高产量的特征。在分析克拉2气田首批开发井完井、射孔工艺的基础上，总结了克拉2气田目前完井工艺中取得的成功经验和不完善之处，对下步的完井工艺提出了改进意见，旨在提高克拉2气田的完井工艺水平。其结论对异常高压、高产量气田的完井有一定的指导意义。     

罗家寨飞仙关高含硫气藏水平井完井技术

罗家寨气田是目前全国较大的高酸性气田,高含H2S且地形复杂,采用丛式井组水平井培育高产井,是提高气田开发效益的重要途径。对大产量、高含硫的水平井采用什么样的完井方式、完井工具、完井管柱、完井工艺才能使气井在生产过程中能够安全生产,采取何种安全措施,才能保证高含硫气井能安全顺利地完井。目前已安全地在罗家11H、16H-1两口井进行完井现场试验,其完井测试产量达到了200×104m3/d以上,这两口大产量井的现场试验成功,为规模开发川东北高含硫气田取得了宝贵的经验。     

罗家寨气田封隔器完井工艺的几点认识

罗家寨气田是中国石油西南油气田公司未来几年的主力气田。该气田目前主产层T1f3-1天然气产量大,产出天然气中H2S、CO2含量高,气井封隔器完井工艺面临很大的挑战。目前已完成了8口井的封隔器完井作业,积累一些经验,文章就完井使用的油管、管柱结构设计等方面,对已实施的封隔器完井工艺进行了一些总结,取得了几点认识。     

呼图壁储气库水平井完井技术的研究与应用

按照呼图壁储气库地质与气藏工程研究结果及注采气工程优化设计,决定对HUHWK2注采水平井采用射孔方式进行完井,以实现气井大排量注采与长期安全运行要求。由于呼图壁气田目前已处于开发后期,地层压力系数较低(0.46),对500长的水平段实施射孔及完井作业工艺复杂、周期长、储层保护难度大。根据储气库气井完井管柱结构特点,在对不同完井液的性能研究的基础上,对水平井完井工艺进行充分论证、优化,最后确定该井采用两趟管柱射孔、提枪、完井、投产施工工艺进行完井作业。2012年10月,该井成功应用于现场。     

川东飞仙关组气藏高含硫气井完井工艺设计研究

川东飞仙关组气藏多属高含硫气藏,高含量硫化氢和二氧化碳是完井管柱,井下工具和井口装置的严重的腐蚀隐患,威胁着气井的安全生产,给完井工艺设计带来很大困难。针对川东飞仙组关高含硫气藏储层地质特征和完井工艺设计需要考虑的主要因素,提出了高酸性气井完井工艺设计的新思路,并制定了高峰场气田飞仙关组气藏高含硫气井的完井工艺设计方案。该完井方案可为川东其它飞仙关组高含硫气井的完井工艺设计提供可借鉴的方法,也有可供国内其它高含硫气井的完井工艺设计参考。     

普光高酸性气田井筒管材及完井方案优选

四川盆地普光气田属于高含H₂S和CO₂的碳酸盐岩过成熟酸性气田,存在气藏压力高、埋藏深度大、地质构造复杂、腐蚀严重、易喷易漏、安全风险高等开发难题。为解决上述难题,实现气田的安全高效开发,在深入调研国内外高含硫气田完井技术现状的基础上,分析了硫化氢、二氧化碳以及氯离子等对井下管材的腐蚀方式,提出了管柱腐蚀的防治措施：①采用防腐蚀管材;②注入缓蚀剂;③将上述两种方式综合应用。进而设计了3种完井方案：①高镍基合金完井;②高镍基合金与高抗硫材质组合完井;③高抗硫材质完井。经分析对比,最终确定采用镍基合金和高抗硫钢套管组合,配合镍基合金油管和永久式封隔器的完井方案;射孔后下酸压-生产一体化完井管柱,酸化压裂后投产。该方案成功解决了气井酸压、生产、防腐蚀等问题,具有防腐性能优越、后期维护成本低、管柱有效生产时间长、安全系数高等特点。     

普光高酸性气田井简管材及完井方案优选

四川盆地普光气田属于高含H2S和CO2的碳酸盐岩过成熟酸性气田,存在气藏压力高、埋藏深度大、地质构造复杂、腐蚀严重、易喷易漏、安全风险高等开发难题.为解决上述难题,实现气田的安全高效开发,在深入调研国内外高含硫气田完井技术现状的基础上,分析了硫化氢、二氧化碳以及氯离子等对井下管材的腐蚀方式,提出了管柱腐蚀的防治措施:①采用防腐蚀管材;②注入缓蚀剂;③将上述两种方式综合应用.进而设计了3种完井方案:①高镍基合金完井;②高镍基合金与高抗硫材质组合完井;③高抗硫材质完井.经分析对比,最终确定采用镍基合金和高抗硫钢套管组合,配合镍基合金油管和永久式封隔器的完井方案;射孔后下酸压—生产一体化完井管柱,酸化压裂后投产.该方案成功解决了气井酸压、生产、防腐蚀等问题,具有防腐性能优越、后期维护成本低、管柱有效生产时间长、安全系数高等特点.     

海上低孔渗气田完井技术

对低孔渗气田, 完井是低孔渗气田开发的关键环节。文章借鉴陆上低孔渗气田开发的成功经验, 针对海上低孔渗气田完井的难点, 通过对储层保护、 完井管柱、 诱喷工艺和海上平台压裂为一体的综合性研究及应用, 加深了对海上低孔渗气藏开发的认识。对于海上低孔渗气田尤其需要采取措施提高气井完善系数, 依靠增产改造技术提高单井产能和气田采收率。文章介绍了对某一海域气田适用的低渗漏完井液体系、 一体化完井生产管柱技术、 诱喷工艺、 基于海上平台的压裂等技术研究及应用, 为类似海上低孔渗气田完井提供借鉴。     

克拉2气田高压气井风险评估

克拉2气田在开发生产过程中，部分单井出现生产套压、技术套压异常升高的现象。针对高压气井环空压力异常问题，塔里木油田在国内首次开展了单井风险评估工作。在借鉴API RP 90中相关技术标准的基础上，参考国际大石油公司高压气井的管理经验，根据克拉2 气田单井的实际情况，通过先静态后动态的评估程序完成了克拉2气田单井风险评估。特别是对4口重点井，在动态评估完成后，正常开井生产日增天然气1 000×10⁴ m³以上，取得了较大的经济效益和社会效益。通过对评估技术和方法的总结，取得了一些高压气井风险评估技术和方法的初步认识，对国内陆上高压、超高压油气田开展类似的风险评估工作具有借鉴意义。     

大型整装异常高压气田开发初期开采技术研究――以克拉2气田为例

克拉2气田是位于塔里木盆地北缘的一个世界级气田,具有规模大、整装、气柱高、异常高压、单井产量高、完井工艺难度大等特点;为了高效开发好该气田,从开发初期起就应针对这些特点,对产量安全性进行合理评估,对单井产量进行优化配置,对压力特征变化进行准确把握,对动态储量进行了准确预测分析,无论从经济意义还是社会意义上讲这样做都是非常必要的。目前克拉2气田正处于开发初期,根据国内外有关开发经验,存在一定的产量风险,表现在产能往往会被过于乐观的估计。指出采用动态一体化早期评价技术,及时有效地分析气藏开采特征,评价气井当前的开采效果,跟踪、预测气藏的开采动态,完全有可能对异常高压气藏开采过程中出现的各种产量不安全因素进行提前预警,并可通过产量调控措施最大程度地降低或消除这种产量不安全因素,据此认为开发初期技术政策界限研究是目前唯一可行的提高开发管理水平的途径。     

克拉2气田排水采气工艺优选及效果分析

克拉2气田作为西气东输的主力气田,因地质原因部分气井已经出水,严重影响气井产能和最终采收率,亟需采取排水采气工艺措施以维持气井稳定生产和边底水均匀推进。对常用排水采气工艺适应性进行了对比,指出克拉2气田目前最合适的排水采气工艺为井口增压和优选管柱,并对其开展了应用效果评价。结果表明:优选管柱和井口增压两种工艺可作为克拉2气田的排水采气工艺;对于出水气井而言,下入油管最优尺寸为62 mm,可有效携液生产并延长自喷生产时间;井口增压工艺可有效降低井口压力,释放地层能量,在井口压力降低6 MPa的情况下,自喷结束对应地层压力降低幅度可达10 MPa左右,大幅度延长了气井自喷周期。研究结果表明,井口增压可作为克拉2气田首选排水采气工艺,优选管柱可作为备选工艺。     

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克拉2气田是世界上比较罕见的大型、超高压、巨厚砂岩气田。它是保证西气东输的气区,克拉203井又是目前克拉2气田中最具代表性的重点井。因此,从这口井试井资料的分析,可以了解到许多指导克拉2气田开发的重要信息。本文介绍利用分点录取的压力,研究了井筒中气水分离的相变过程。在仔细分析克拉203井试井资料的基础上,结合物探、测井、地质及工艺过程资料,对影响克拉2气田今后开发的诸多焦点问题一一给出了答案;排除井筒干扰后的无阻流量,地层的有效渗透率,钻井完井对地层的损害及措施改造的必要性,储层的延伸情况及对今后气田开采的影响。经过上述分析后认为,克拉2气田具有担负西气东输上游重点产气区的能力。     

异常高压气藏岩石变形特征及其对开发的影响――以克拉2气田为例

克拉 2气田是至今为止在中国陆上找到的最大整装干气气藏 ,也是“西气东输”的主力产气场 ,因此 ,开发好克拉 2气田意义重大而深远。由于该气田地层压力高 (74.3 6 MPa) ,压力系数高达2以上 ,属于异常高压气藏 ,故在衰竭式开采过程中 ,随着气藏的压力下降 ,该气藏的岩石骨架要承受比常规气藏大得多的净上覆压力 ,结果会使岩石发生显著的弹塑性形变和岩石渗透率、孔隙度和岩石压缩系数等物性参数减小 ,从而影响气藏的开发效果 1。据此 ,研究气藏开发过程中岩石形变对产能的影响是一个非常重要的课题。依据岩石覆压实验研究了克拉 2气田异常高压气藏岩石变形特征及其对开发的影响     

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。     

安全管理系统在克拉2气田的应用

克拉2气田的产量占“西气东输”一期工程的90%以上,生产装置的安全、平稳运行尤为重要。通过引入Honeywell公司的安全管理系统（FSC）对处理厂、气井生产过程进行监控,实现了气田对IEC61508标准中规定的安全完整性（SIL）的要求。克拉2气田安全管理系统在工艺上具有在异常情况关闭气井,处理厂关闭进出装置阀门、打开放空阀实现受限放空的特点;在自控上具有多节点、层次化、等级化、一体化的特点。通过对典型逻辑的模块化封装,实现了控制逻辑的便捷编制;同时,对安全管理系统的事件顺序记录（SOE）在跨网段情况下不能有效整合到服务器中的故障给出了分析及解决方案。该系统在克拉2气田的成功应用,确保了气田在紧急情况下的风险消除,达到了设计目的。     

异常高压特高产气井井下管柱力学分析

对异常高压、特高产气井完井及生产过程中的管柱受力进行分析,是确保气井长期安全生产的重要课题之一。现有的管柱力学计算方法基本是建立在Lubinski模型的基础上,只能分析、计算封隔器坐封好后由于温度、压力的改变而产生的温度效应、活塞效应、鼓胀效应和螺旋弯曲效应,而对于封隔器坐封前后管柱受力的变化、浮力的转移、生产过程中气体的粘滞力则没有现成的计算模型。文章通过将管柱受力分解为管柱入井、假定工况不变且无位移情况下的封隔器坐封以及工况改变且有位移时的封隔器坐封三步,在逐步推理的过程中分析了克拉2气田3口异常高压、特高产气井在完井过程中的管柱受力问题,对封隔器坐封前后浮力的转移、坐封过程管柱受力的变化进行了分析计算。并且采用新方法对生产过程中气体的粘滞力进行计算,最终给出了针对异常高压、特高产气井完井及生产的安全建议。