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。     

水泥返高对深水高温高压井井口抬升高度的影响

深水高温高压井油气开采过程中,油气流将井底热量携带至井口致使自由段套管受热伸长,继而导致井口抬升,使井口存在装置密封失效的风险.建立了深水高温高压井油气开采阶段井口抬升高度计算模型,基于自主研制的高温高压井口抬升模拟实验装置,开展了双层管柱不同水泥返高及多层管柱耦合固井条件下的井口抬升模拟实验.研究结果表明,相比水泥返...     

东海某气田X8H井口抬升原因分析及应对措施

海上气井高效生产时,储层段高温易造成井口抬升,进而影响气井安全生产及开发,甚至造成巨大经济损失或人员伤亡。东海油气田整体埋深较深,且地温梯度较高,储层段温度一般超过120℃,最高约160℃。X8H井在试生产期间,发生井口抬升,造成生产管汇变形损坏,存在较大安全隐患。对X8H井口抬升原因进行分析,根据计算模型进行井口抬升高度计算,并与实际抬升高度进行对比,最后结合X8H井口抬升的原因提出应对措施及建议,为后续东海钻完井设计、现场施工作业及油气田安全生产管理提供借鉴。     

深水高温高压油气生产致井口抬升预测研究

深水高温高压井油气开发过程中,由于油气流将井底热量携带至井口,容易出现井口抬升现象,可能导致井口装置密封失效,存在较大的安全隐患.为提高深水油气田开发井全寿命周期的完整性,针对深水高温高压井油气开采阶段,建立了深水高温高压油气开发井筒温压场及井口抬升高度计算模型,并基于自主研制的高温高压油气开发井口抬升模拟实验装置,开...     

海上油田生产井口抬升原因分析及对策研究

井口抬升现象危害十分严重,影响油井正常生产寿命和产量,甚至导致油气井关停,同时对井控风险极大。在介绍H1井井身结构和固井工艺的基础上,采用WellCat软件建立了井口抬升分析模型,基于井筒温度剖面和自由套管热载荷伸长量模拟计算了井筒抬升量,并结合抬升原因给出了复产措施。分析结果表明:H1井井口抬升的主要原因是?244.48 mm套管自由段过长,产量升高后,在热应力作用下套管伸长,产生上顶力导致了井口抬升现象。给出了3种有效的复产措施:即对自由套管段挤水泥封固、限定产量生产及生产管柱采用隔热油管。可为解决稠油热采井的井口抬升问题提供了参考。     

深水条件下高温气井井口抬升的螺旋屈曲效应

井口抬升高度对深水高温油气井安全生产具有重大影响,传统预测模型只考虑了温度效应和鼓胀效应对井口抬升高度的影响,未充分考虑螺旋屈曲效应对井口抬升高度的影响。鉴于此,借助井筒温度模型,在考虑温度效应和鼓胀效应的基础上,加入螺旋屈曲效应,建立了井口抬升高度预测模型并进行求解,得到较为准确的井口抬升高度。实例计算结果表明:随着时间的延长和产量的增加,螺旋屈曲效应引起的各层管柱屈曲段长度、井口抬升力以及抬升高度都将增加,但增加的幅度逐渐减小,最后趋于稳定;生产过程中生产套管和技术套管始终处于受压状态,对井口抬升起主要作用;表层套管和隔水导管处于受拉状态,管柱不发生屈曲现象。研究结果对井口抬升高度预测及油气井安全生产具有重要的指导意义。     

海上高温高压气井井口抬升预测方法研究

在深水高温高压气井开发过程中,由于深水井水下井口及水泥返高设计的特殊性,使得深水井井口由于井筒温度升高导致的井口抬升存在更大的风险。因此,针对深水高温高压气井面临的井口抬升风险,在考虑井筒温度变化、环空压力及自由段管柱长度影响基础上,考虑固封段管柱胶结情况,建立了海上深水高温高压气井井口抬升预测方法,并进行了实例计算。研究结果表明,产量、环空压力对井口抬升高度的影响较大,随着产量和环空压力的增加,井口抬升高度随之增大,同时当水泥环胶结受抬升力影响发生破坏后,井口抬升高度增加。     

深水高温高压油气生产致井口抬升预测研究北大核心CSCD

深水高温高压井油气开发过程中,由于油气流将井底热量携带至井口,容易出现井口抬升现象,可能导致井口装置密封失效,存在较大的安全隐患。为提高深水油气田开发井全寿命周期的完整性,针对深水高温高压井油气开采阶段,建立了深水高温高压油气开发井筒温压场及井口抬升高度计算模型,并基于自主研制的高温高压油气开发井口抬升模拟实验装置,开展了不同工况条件下的井口抬升模拟实验研究。研究结果表明:井筒温度升高及其引发的圈闭压力是造成井口抬升的两大主要因素;本文建立的模型计算结果与实验数据相对误差小于10%,可用于预测不同工况条件下的井口抬升高度。本文研究结果对于优化固井及地面管线设计、提高深水高温高压井井口完整性具有较好的指导意义。     

温差作用下回接套管柱井口抬升影响分析

井口抬升会导致油气井井筒完整性破坏,影响油井的后续生产作业安全。为了研究回接套管柱在固井-生产作业中的井口应力分布及抬升高度变化规律,采用有限元方法,根据顺北区块某井现场工况,利用ABAQUS软件建立了不同工况下多层套管-水泥环-地层多体系统热-固耦合分析有限元模型,分析了回接套管从固井阶段开始到生产时的应力和位移变化,得到了井口应力、抬升高度变化过程及其相关参数的影响规律。分析结果表明:随着水泥浆返高的增加,井口抬升高度单调增加,这表明随着水泥环缺失的严重性增加,套管自由段数越长,在温差作用下可伸长抬升的高度也就越大;随着水泥浆返高的增加,井口固定时回接套管的Mises应力先增大、后减小,并不呈现单调递增或递减的趋势。所得结果可为现场回接套管柱井口抬升现象分析提供一定的参考。     

温度效应及环空条件对井口抬升影响规律研究

为预测深水高温井生产过程中的井口抬升量,基于套管热膨胀效应及热力学基本原理,建立了不同温升条件下单层自由套管及多层套管耦合井口系统抬升量预测模型,设计了3层同心钢管柱为主体的试验装置,开展了不同工况下井口抬升模拟试验,得到了温度效应、环空上端部约束状态和环空压力等因素对井口抬升量的影响规律,提出了解决深水水下井口抬升的主要工程措施。研究结果表明:以试验模型为例,当最内层管柱温度从45℃升高至150℃的过程中,在模拟传热条件下,3层管柱环空上端部敞开时,各层管柱抬升量与其温升呈线性增长规律;环空上端部焊接为整体时,73.0和114.3 mm管柱最终抬升量相对上端部敞开状态分别减小26.50%和21.80%,177.8 mm管柱最终抬升量增加4.06%;环空密闭并加压20 MPa时,73.0、114.3和177.8 mm管柱最终抬升量相对无压力时分别增加了23.84%、26.79%和25.36%;温度及环空条件对井口抬升量影响显著,理论预测值与试验值误差为1.59%~8.93%。研究结果可为深水高温井井口抬升控制措施的制定提供技术支持。     

A new plotting technique for modeling critical flow through Multi-Orifice wellhead chokes

Well production rate is one of the most crucial parameters for reservoir modeling, management and surveillance. In most cases, this parameter is known by using empirical correlations to estimate the flow rate passing through fixed wellhead choke. However, in offshore and hostile environments, the multi orifice valve (MOV) choke is installed as a substitute to control the well production remotely. Due to complexity of flow in this type of restriction, theoretical choke modeling is impossible and the available empirical correlations for fixed chokes can’t be used for rate calculation. In this paper, a new, yet simple plotting technique is proposed for modeling the flow of gas condensate type fluid in MOV wellhead choke to estimate well gas rate. By using a set of test separator data including 164 well rate, choke opening and wellhead flowing pressure, gathered from an offshore gas condensate reservoir located in Middle East, the technique was developed and validated. The results revealed that proposed methodology can estimate well rate with an absolute average percent deviation of 5%. The critical need for rate data, make the findings of this paper attractive for petroleum industry.     

采油井口多功能防盗箱

为了从根本上防止井口装置及油气被盗事件的发生 ,研制了采油井口多功能防盗箱。这种防盗箱将采油井口装置即防喷管、胶皮阀、套压阀及大四通等全部防护起来 ,所有的开关都设在主箱体内 ,主箱体与子箱体之间通过连接螺栓相连 ,打开主箱体才可打开各子箱体 ,而主箱体上又配有机械密码锁和电子锁 ,主箱体门与密码锁门通过内门轴连接 ,无直接进入箱体的通道 ,箱体内装有报警系统 ,组装好的箱体能防止手动工具和便携式电动工具对箱体的非正常开启。现场使用表明 ,这种多功能防盗箱达到了设计目的 ,结构紧凑 ,制造、安装、操作简便 ,防盗效果好。     

橇装井口管汇装置的优化设计

管汇装置是陆地和海洋平台必备的井液处理设备。文章着重阐述了如何从整橇结构及分管布置的角度去实现橇装井口管汇装置的优化设计，并以国际工程项目为实例进行分析说明。这对降低工程成本、缩短工期、全面提高工程质量具有现实意义。     

地震油气藏剖面技术

提出可直接预测油气藏分布的地震解释技术；提取尽可能丰富的地震属性参数；首先对地震属性参数进行平滑处理，剔除异常值；再通过K－L变换去掉与油气相关性差的属性参数，保留地震属性对油气响应的主要特征；然后用井旁已知的含油气信息与地震属性参数的关系标定地震剖面，预测井间油气分布，用地震油气分布预测剖面展示剖面的含油气预测结果。在松辽盆地北部某地区应用该技术预测含油气性，成功率达90％左右，说明该方法的应用效果良好。图1表1参27（陈裕明摘）     

统计岩石物理技术在E油田有效储层预测中的应用

统计岩石物理技术是基于测井资料来评估不同储层参数的地震属性概率密度函数,可用于指导敏感地震属性的选择及储层参数空间概率分布的预测。针对尼日尔三角洲盆地E油田地震波阻抗无法区分砂岩和泥岩的问题,将统计岩石物理技术与地震反演技术相结合,提高了应用地震反演信息预测有效储层的精度,降低了储层预测风险。     

新型活动式双管热采井口装置

针对新疆克拉玛依油田浅层稠油粘度高的特点 ,研制成新型活动式双管热采井口装置。它有 4个创新点 :(1)开采通道增大 ,有利于采取增油措施和稠油、超稠油的采出 ,完全满足稠油直井、水平井、斜直井等的注汽、自喷、抽油、伴热、测试等生产工艺技术要求 ;(2 )副管油管挂设计为活动式 ,不动井口 ,只安装 2 4 4 4 7mm (9 英寸 )双管冲砂洗井自封封井器 ,即可边活动管柱 ,边冲砂、洗井 ;(3)两油管挂的连接方式不同 ,用 1个大钢圈密封双管主体和大四通 ,再用1个大钢圈密封主、副管与油套环空 ,减少了漏失点 ,密封更可靠 ;(4)副管活动式油管挂上部加装滑套 ,可防止在注蒸汽高温、高压下 ,油管及油管挂上窜 ,确保正常生产。     

井口装置CAD软件开发

文章介绍了井口装置计算机辅助设计软件的设计内容及其实现过程．建立了零部件教据库和图形库．对典型卓部件进行了有限元分析。     

高压抗硫油气井口安全截断系统

为确保高压含硫油气井场的安全而研制的KGS6 5— 70 (10 5 )型高压抗硫油气井口安全截断系统主要由气源过滤调压单元、电子监控仪、气动控制单元、气动感测单元和气动执行单元组成。当井场发生设备气压超高、集输管线爆破失压或火警等其中任一险情时 ,系统均会立即在 3～ 4s内迅速关闭井口 ,截断气源 ,防止事故的发生和蔓延 ,确保井场人员生命和设备的安全     

高分辨率砂泥岩薄互层储层综合预测技术

本文采用地震低频无井约束反演,中频井约束波阻抗模型反演和高频非线性测井参数反演相结合的三步法反演理论,结合钻井、测井和油田的生产资料,建立精细地质模型,对砂泥岩薄互层进行了综合横向预测,其预测薄层厚度的精度达2－5m,该方法在松辽盆地北部三个区块的储层预测推广应用中,取得了良好的效果,该方法目前已成为一套较为有效和完善的实际生产应用方法,它对油田的开发有一定指导意义。