低成本速度管柱排水采气技术探讨

由于Ф38.1 mm(11/2in)速度管柱排水采气技术成本较高,在一定程度上制约了该项技术的推广和应用,首次对速度管柱的下入时机进行了分析。围绕Ф31.8 mm速度管柱的应用、材料降级、柔性管材料试验、速度管柱重复使用、工艺优化等5个方面开展了降低成本技术研究。采用Eclipse软件模拟出苏里格气田A区块直井产量递减率曲线。根据模拟曲线,选择日产气量高于q2=0.5 m3时安装速度管柱,可保证气井采用速度管柱生产后能收回成本;采用Ф38.1 mm×3.18 mm CT 70级速度管柱,最大下入深度远大于苏里格气田井深要求,因此,可以通过降低管柱管材级别来降低管材费用,节约成本。     

连续油管速度管柱排水采气技术研究及应用

针对苏里格气田低压水平气井携液能力差,井筒出现积液,原有生产管柱不能满足生产需求等问题,研究了水平井连续油管速度管柱排水采气技术方案。首先分析了水平井临界携液流速理论模型,利用该模型优选出Φ38.1 mm的连续油管作为速度管柱。然后详述了连续油管速度管柱排水采气技术方案,最后在苏76-2-20H井进行现场应用,应用结果表明,水平井连续油管速度管柱排水采气技术方案降低了气井的临界携液流速,提高了气井的携液能力,气井油套平均压差减小1.82 MPa,可有效地排出井筒积液,实现了低压水平气井的连续携液增产稳产,起到了较好的应用效果。     

速度管柱排水采气效果评价及应用新领域

在综合苏里格气田所有已开展速度管柱排水采气试验井的基础上,根据试验前气井产量对试验井进行了分类评价,得出了速度管柱排水采气技术的适用条件,并分析了该技术新的应用领域。分析了速度管柱排水采气工艺的原理,推导了适合苏里格气田气井的临界携液模型,依据模型优选出38.1 mm的连续管作为速度管柱。现场试验结果表明,速度管柱排水采气技术能够解决苏里格气田产气量大于0.3万m3/d气井的积液排水采气问题;该技术可以应用于起油管气井、小井眼生产井、连续管压裂井等的生产,前景广阔。     

积液气井连续管注氮排液工程参数分析

积液气井连续管注氮排液过程中,为了优选注氮排量、注气深度、连续管尺寸及下入速度等参数,基于气液两相流动压降理论及临界携液模型,建立了连续管注氮排液算法模型,从临界注氮排量、井底压力、注氮泵压3个方面对注氮排液参数进行分析,研究了最佳注氮排量范围及排液参数对井底压力和注氮泵压的影响规律。研究结果表明：随着注氮排量的增加,满足临界携液的井筒段增大,对应的井底压力先降低后增大;增大注气点深度、减小连续管下入速度、减小连续管外径均可以获得更低的井底压力;积液黏度仅对泡状流等含连续液相的流型的压降影响较大,对雾状流等含连续气相流型的压降影响较小;连续管外径的改变对泵压的影响最为显著。研究结果可为连续管注氮排液参数的选择提供理论依据。     

延北113-133致密气藏水平井速度管柱安装策略研究

针对延北113-133气藏水平井积液后,如何利用速度管柱提高排水采气效率,同时较大程度恢复产能的问题,在综合考虑储层条件、井筒状况、生产动态的基础上,利用数值模拟方法开展了不同储层类型的井及速度管柱安装的合理尺寸及时机研究.研究成果表明:1)速度管柱的安装时机影响气井的阶段累计产出,不影响最终的累计产出;速度管柱的安装...     

连续管速度管柱带压起管工艺在川渝地区的应用

针对连续管速度管柱排液采气工艺中原起出速度管柱常用的先压井后作业方式,在致密气井中会造成压井液漏失并污染产层导致产能降低的问题,提出了一种新的暂堵方式——速度管柱带压起管工艺。介绍了该工艺的工作原理、关键装置及在现场的应用情况。应用结果表明,速度管柱带压起管工艺有效解决了带压起速度管柱必须压井的难题,同时保护了产层,提高了作业效率,降低了生产成本,可以确保生产井顺利投产。     

速度管柱技术在鄂尔多斯盆地气井中的应用优化研究

为了提高速度管柱工艺在低产低效井增产、稳产措施中的应用效果,针对鄂尔多斯盆地气井的生产特点,基于Turner模型和Li模型,以压降损失、携液量表征速度管柱井筒积液规律,进而优化管柱的尺寸及下入深度.结果表明:目标区块施工用的速度管柱油管的最佳尺寸为38.1 mm,下入深度应在喇叭口以上5～10 m,此时目标井产气量提升145.6％.     

用于连续管作业的整体吊装遥控重载塔架

苏里格南区块速度管柱作业时,现有塔架无法满足现场施工要求,为此,开发了整体吊装遥控重载塔架.该塔架采用模块化设计,可灵活叠装及组合,能满足多种井场和作业工艺要求.对结构件进行受力分析与计算,并进行了400 kN载荷试验,结果表明塔架整体满足强度、刚度要求.采用电液控制及远程遥控技术控制顶层注入头橇架所安装的注入头垂直顶...     

液流对连续油管作业深度的影响

对在高斜井或水平井中使用的连续油管而言，成功作业的关键参数之一就是春弯曲或遇卡之前的作业深度。获得理想的作业深度对ＣＴ来说十分关键，如再有几百英尺的水平钻进就更为重要本文论述了ＣＴ及ＣＴ与井眼环空中的液流对ＣＴ管的受力及应力状态的影响，从而预测其对ＣＴ作业深度的影响。     

连续管幂律流体流动及压降影响因素分析

幂律流体是石油工程领域应用非常广泛的非牛顿流体,为了研究其在连续管螺旋管段的复杂流动状况和压降变化,基于Fluent软件模拟了幂律流体在螺旋管内的流动,分析了管径、滚筒直径、入口速度、流体密度、流体稠度系数以及幂律指数对压降的影响,得到了截面上的压力和速度分布,总结出了螺旋管压降随各个参数的变化规律:在直管段截面压力和速度呈同心圆状规则分布,而在螺旋管截面压力和速度则向外凹陷;螺旋管的湍流核心区较直管段减小,说明曲率增大导致黏性力的作用范围变大;油管压降随入口速度、流体密度、稠度系数和幂律指数的增大而增大,其中幂律指数的影响比稠度系数大得多;压降随管径的增大而减小,滚筒对压降的影响可以忽略;当流速很高时,为了减小压力损失,保证平稳流动,应在保证所需井下压力的基础上选择管径稍大的油管。研究结果可为现场确定连续管和流体的相关参数提供理论指导。     

连续管振动器摩擦压力损失计算与分析

对为解决连续管钻井作业中存在的连续管弯曲受阻和摩擦自锁所采用的连续管振动器的磨擦压力损失进行了初步计算与分析,结果表明,通过ＣＴＶ的压力损失仅为０．１３８ＭＰａ,远小于连续管作业的工作压力,说明ＣＴＶ不会对连续管作业的钻井液压力系统产生不利影响。     

服役速度管柱性能分析

为更好了解气井内服役后速度管柱的性能,起出了某气井内服役3年的速度管柱,分别截取井口位置及井底位置管段,进行了外观、壁厚、金相和力学性能等检测。检测结果表明:该井况下的速度管柱经过3年服役后,管体为均匀腐蚀,焊缝性能无劣化,管样拉伸性能、压扁、扩口、静水压试验仍满足API SPEC 5ST标准要求,管样的疲劳性能也无明显降低。表明在该井况环境下国产速度管柱经过3年服役后,管体性能仍能满足继续服役的要求。     

体积压裂与速度管柱排液复合技术的应用

介绍了体积压裂与速度管柱排液复合技术在气井修复中的应用,以及体积压裂后一边放喷排液一边安装速度管柱的流程。气井进入开采后期,地层能量降低,产水量增加,产气量降低,采用连续油管做速度生产管柱,减小了流体流动面积,增大了流体流速,在极短的时间内大幅度提高了排液效率和排液能力,使气井恢复生产。     

连续油管分簇射孔管柱通过能力分析模型及影响因素研究

针对连续油管输送分簇射孔管柱存在下井遇卡的问题,考虑井眼轨迹、井筒约束、工具串变径结构、工具变形及连续油管屈曲效应等作用的影响,采用微元法建立连续油管输送分簇射孔管柱通过能力分析模型,分析连续油管输送1桥塞+2簇射孔枪管柱在井筒中的通过能力。研究表明:作业工具串下入过程不会遇卡,连续油管输送分簇射孔管柱能够下至预定井深3 850 m;直井段越长、水平段越短的井眼轨迹越有利于管柱的下入;射孔分簇数量越少、射孔枪规格越小、连续油管规格越大的管柱通过性更好。该分析方法可为现场连续油管射孔管柱作业参数优选和操作提供技术支持。     

连续油管冲砂作业参数优化

长庆地区的气田属于典型的低压、低渗透气田,压裂技术成为增产的主要手段。在压裂施工过程中部分气井会出现压裂砂堵塞井筒的情况,采取相应的冲砂作业措施就尤为重要。由于地层压力低,传统的冲砂方法容易使冲砂液注入地层,使返排困难,对气层造成污染。连续油管冲砂作业过程受多种参数的影响,包括冲砂液成分、流速、堵塞物成分、堵塞处渗透率等,技术要求严格。另外,水平井中的冲砂问题也远比常规井要复杂。介绍了连续油管冲砂作业的特点,给出了相关作业参数的优化方法。     

基于有限元法对小椭圆度连续管挤毁压力研究

连续管在滚筒上缠绕和卸绕,由最初的近乎理想圆不断地椭圆化。与理想圆相比,椭圆化在很大程度上降低了连续管的挤毁压力。建立了小椭圆度连续管的有限元模型,并加载分析,将其结果与试验数据相比较,可以发现,该模型有着较高的可靠性。此外,通过该模型计算φ88.9 mm×4.83 mm、材料屈服强度514 MPa连续管不同椭圆度下的挤毁强度,并回归该规格连续管挤毁强度与椭圆度关系式。     

超高强度CT120连续管研制及性能研究

为满足深层油气及页岩气开发需求,开发了屈服强度高于110 ksi的超高强度连续管产品。分析了超高强度连续管的制造难点,并对研制的Φ50.8 mm×4.44 mm CT120钢级连续管进行了检测分析。结果表明:CT120连续管屈服强度880 MPa,抗拉强度955 MPa,硬度小于328HV,管体焊接质量、塑性均控制较好,组织以多边形铁素体和粒状贝氏体为主,各项性能指标均满足设计要求;同时,管体具有较高的抗内、外压能力和弯曲疲劳寿命,爆破压力达200.2 MPa,挤毁压力达172.2 MPa,疲劳寿命达到192次。通过对CT120连续管综合性能研究,为该产品在油田的推广应用及作业工艺制定提供数据支撑。     

连续管全位置自动对接焊工艺和接头性能研究

为了进一步提高连续管在油田现场的使用价值和经济效益,设计了一种连续管全位置自动对接焊(自动TIG焊)工艺。采用该焊接工艺对Φ38.1 mm×3.4 mm规格CT80连续管进行了管-管对接焊,并对其焊接接头的强度、塑性、硬度及疲劳寿命进行了检测。检测结果表明,采用该焊接工艺获得的连续管管-管对焊接头,其内外焊缝成形良好,具有优良的强塑性和抗弯曲变形能力,具有较高的疲劳寿命,能满足作业现场的使用要求。