深水气田集输管道水合物堵塞防治技术

深水气田集输管道中易产生水合物堵塞管道。基于水合物堵塞管道的原理,分析了水合物堵塞防治的原则。从预防水合物生成、水合物堵塞两个方面分析了各种水合物预防的方法的特点;从提高温度与降低压力两个方法分析了各种水合物堵塞消除技术的特点。针对深水气田集输管道提出了水合物堵塞防治的建议。     

深水钻井液体系中气体水合物的形成研究

近年来海洋石油勘探逐步向深水区域发展,由于水深问题带来的各种复杂情况给钻、完井带来了更为严峻的挑战。目前国内深水钻井液领域的研究尚属起步阶段,实验手段缺乏。结合相关的模拟实验对海洋所使用的钻井液体系气体水合物的生成情况进行了详细地研究,得出了抑制水合物形成的方法,即通过现场调节钻井液的密度来控制井筒中的压力;改变钻井液体系的冰点,使其自身的冰点尽可能低,这样就可以有效地避免深海钻进过程中气体水合物的生成。通过室内实验及分析,对海洋深水钻井液的发展提供一些借鉴。     

气体水合物相平衡测定方法研究

天然气水合物是一种类似冰的笼形晶体水合物。水合物形成热力学性质的研究是水合物形成抑制、能源利用、储存天然气、CO2处理、海水淡化等的基础。文章介绍一套新的可视铧高压流体测试系统,讨论了气体水合物相平衡测定的几种方法,分析了图形法和观察法的优缺点。利用可视化高压流体测试系统运用图形法和观察法对甲烷体系的水合物相平衡进行了实验比较研究。     

深水气井测试管柱内天然气水合物沉积堵塞定量预测北大核心CSCD

天然气水合物堵塞预测是进行水合物防治方案设计的重要依据,目前针对深水气井测试实践作业中所采用的水合物生成热力学预测理论仅能初步判断测试管柱中水合物的生成位置。基于气、液两相接触关系及气、液相间传质传热特征,考虑天然气水合物生成和沉积速率,建立了深水气井测试管柱内天然气水合物沉积堵塞定量预测模型,并以南海西部深水气井X井为例对测试管柱内水合物堵塞高风险区和沉积堵塞程度进行了定量预测。研究结果表明,本文建立的深水气井测试管柱内天然气水合物沉积堵塞预测模型计算结果具有较高的计算精度,可满足测试作业工况要求;深水气井测试管柱内水合物堵塞多发生在最大过冷度附近;产出气体内存在自由水测试工况下,水合物堵塞发生的风险远高于无自由水工况,产气量减小将增大水合物堵塞风险区域;初始无自由水测试工况下,产气量增加将增大水合物堵塞风险;在测试初期较短时间内,水合物沉积对气体产出影响不大,当测试时间超过安全作业窗口,水合物堵塞风险剧增。本文的研究成果对于深水气井测试管柱内天然气水合物的防治具有一定指导意义。     

气体水合物的生成、测定和应用

对气体水合物的微观结构进行了详细的分析，阐述了气体水合物的实验测定方法以及它在工业上的应用。     

考虑水合物防治的深水气井测试制度优化和产能解释方法研究

深水气井测试面临水深和地质环境复杂的双重挑战,测试作业费用昂贵并且井筒中容易生成水合物,如何缩短测试时间、避免测试管柱中的水合物堵塞风险并且最大程度地获取气藏信息是困扰深水气井测试的难题.构建了考虑井筒水合物沉积动态预测的深水气井测试程序优化和产能解释方法:①建立了考虑水合物相变的深水气井测试井筒多相流模型,模型中考虑...     

应用DSC技术评价深水钻井液气体水合物抑制性

在海洋深水钻探过程中,低温高压条件易促成气体水合物的形成,对钻井作业带来很大的危害,必须加以预防.预防气体水合物危害的通常方法是在深水钻井液中加入水合物抑制剂增强其水合物抑制能力,这就需要对深水钻井液的抑制性有一个合理的评价.用传统评价水合物抑制剂的PVT技术来评价钻井液存在一定的不足.介绍了一种评价深水钻井液气体水合物抑制性的新方法--DSC技术,并阐述了其技术原理,同时评价了室内开发的适合于深水钻井的水基钻井液体系的水合物抑制性能.     

深水井筒海水聚合物钻井液水合物生成抑制与堵塞物处理方法

在南海西部深水钻井过程中对于水合物的防治过于保守,使用的水合物抑制钻井液——HEM钻井液成本高,钻速低。为了降低钻井液成本,缩短钻井周期,针对深水钻井过程中低成本聚合物钻井液下水合物生成堵塞风险与处理方法问题,结合南海莺琼盆地BD区块钻井情况,对聚合物钻井液下不同气体组分的水合物生成相平衡曲线,不同工况下水合物生成区域,井筒水合物堵塞处理等开展了研究,得到不同工况下井筒水合物生成风险区域,优选了动力学抑制剂聚M-乙烯基己内酰胺作为水合物生成抑制剂,热力学抑制剂乙二醇作为水合物堵塞解堵剂,并在室内设计形成10种新型动力学抑制剂,其中动力学抑制剂DS-A3对水合物的生成有良好的抑制效果。实验研究以及BD某井现场应用表明：(1)在正常钻井循环、压井、关井工况下没有水合物生成区域,不会有水合物生成堵塞风险;(2)综合考虑抑制效果与成本,0.8%聚M-乙烯基己内酰胺对井筒水合物的抑制效果最好,45%的乙二醇对于解除井筒水合物堵塞风险效果最好;(3)在没有特殊复杂井下工况情况下,只要停钻时间不超过15 h,可以直接使用聚合物钻井液进行深水钻井,平均单井钻井液成本下降50%～70%,创造良好的经济效...     

深水气井测试期间不同产量条件下水合物形成区域预测方法

水合物问题是深水测试必须考虑的问题,其关键影响因素是温度与压力。基于水力学与热力学理论,针对深水测试的特殊工况,建立了压力与温度计算模型。通过数值求解,得到了不同产量条件下测试管柱内的压力与温度分布。将计算结果与水合物形成条件相结合,对深水气井测试条件时不同产量条件下水合物生成区域进行了预测。结果表明,产量越低,管柱内压力越高,最低温度值越小,导致水合物生成区域越大。对于水深1500 m、测试管柱为114.3 mm条件下,产量低于20×104m3/d时,管柱内将出现水合物。因此,在低产量条件下,深水测试时必须采取措施抑制水合物生成。     

深水钻井液中水合物抑制剂的优化

深水钻井遇到的重大潜在危险因素之一是浅层气所引起的气体水合物问题。气体水合物稳定存在于低温、高压条件下,如果在深水钻井管线中生成,会造成气管、导管、隔水管和海底防喷器等的严重堵塞,且不易解除,从而危及工程人员和钻井平台的安全。利用新研制的天然气水合物抑制性评价模拟实验装置,初步探索了搅拌条件、膨润土含量及钻井液添加剂对气体水合物生成的影响规律。研究表明,搅拌和膨润土的存在可以促进水合物的生成,而多数钻井液添加剂则对水合物的生成有一定抑制作用。研究了常用水合物抑制剂作用效果,实验表明,动力学抑制剂不能完全抑制水合物的生成,其最佳加量为1.5%;热力学抑制剂虽能最终抑制水合物的生成,但加量较大,NaCl抑制效果好于乙二醇;动力学与热力学抑制剂复配具有很好的协同作用。在实验基础上优选了适合于3 000 m水深的深水钻井液用水合物抑制剂配方。     

深水气井天然气水合物预防方法比较研究

通常采用的水合物预防方法有注入抑制剂、井下节流、采用重力热管或注入热流体等。为分析其应用于深水气井井筒时的适用性和高效性等,开展了深水气井井筒天然气水合物预防方法的比较研究,比较分析了注抑制剂、采用重力热管和井下节流等方法抑制水合物生成的机理。抑制剂直接阻碍水合物的成核和生长,重力热管法与井下节流法则是通过调节井筒温度和压力分布,使其不具备水合物生成条件。利用改进的双流体模型计算井筒内温度和压力分布,以南海东部某深水气井设计资料为基础,比较分析了此3种方法对天然气水合物生成区域的影响规律。分析结果表明:注入抑制剂后,在低浓度范围内,随浓度增加初始生成位置呈小幅上升趋势;在高浓度范围内,随浓度增加初始生成位置大幅度上升;在热流体注入口附近,井筒流体温度出现突变,并随注入量增加与注入温度升高而升高;高产量下,井下节流使水合物生成区域增大;低产量下,节流后水合物生成区域减小。研究结果可为深水气井井筒流动安全保障设计提供参考。     

油气井测试数据的处理方法

油气井测试过程中，处理地面数据的常用方法是估计估算、查表插值的手工法，这种方法既繁琐且误差大。开发编制的计算机软件，只需将数据输入电脑，就可以得到所需结果，打印出精美的报表格式。这套软件以海洋石油总公司关于油、气产量计算标准为依据，结合国际油、气产量计算模式编制而成。通过在海渤区域、大港油田、四川气田等运用，证明基准确性高于手工计算和查表结果。     

塔里木油田高压气井井下节流防治水合物技术

塔里木油田高压气井开采过程中水合物堵塞问题严重,影响了气井的正常生产,因而研究应用了合理的井下节流防治水合物技术。利用水合物生成预测模型与气井井筒压力温度预测模型,对高压气井的水合物生成温度和生成位置进行了预测;采用节点系统分析方法,以节流器为节点预测气井井下节流后的温度压力分布,对比节流前后的井筒压力和温度分布,分析高压气井井下节流防治水合物效果。根据高压气井LN422井的水合物相态曲线和井筒内温度压力场,认为水合物形成风险区为500 m以浅井段。应用井下节流技术后,LN422井的井口压力由29.2 MPa降至12.0 MPa,井口温度由21.0 ℃升至23.7 ℃,且井筒中各处的温度均高于该处的水合物生成临界温度。研究结果表明,井下节流技术可显著降低高压气井的井筒压力和水合物生成风险,延长生产免修期。      

基于SCADA系统的气井试油录井系统研究

目前，气井试油录井主要采用人工方式读取各种仪表数据，并用EXCEL处理。此方式采集参数少、读数误差大、采集周期长、监控效果差、还存在安全隐患。为此，通过对气井试油数据的采集、传输、存储、仿真和处理等过程分析，研制了一套气井试油录井SCADA系统，包括数据采集硬件子系统、数据采集软件子系统、数据处理软件子系统，用这三套子系统协调完成气井试油录井工作。多口井试验结果表明，此系统能够改善基于人工方式的气井试油录井存在的不足，应用效果较好。图4参5     

气井测试水合物的防治研究与应用

从天然气水合物产生机理入手,对气井测试中的水合物现象进行分析,提出可通过改变天然气、水和水合物各相所在条件对天然气水合物进行防治。结合现场技术工艺条件,介绍了三种水合物防治方法：加热法、化学添加剂注入法和逐级节流法。现场应用,行之有效。     

油气田水合物的形成与防治

天然气水合物是天然气与水在一定的温度和压力等条件下形成的结晶笼状固态化合物。在油气田开采及集输过程中,由于压力较高,管道内易形成水合物。水合物可导致输气量减少、仪表和分离设备等堵塞,严重影响油气田生产的正常运行。文章概述了天然气水合物形成的条件和目前对水合物防治的物理和化学方法,并提出了针对实际情况选用合适的工艺和选择不同抑制剂的思路。开发环保型和廉价性并适用于各种条件下的动力学抑制剂和防聚剂,是今后的研究方向。     

电磁波控制井下安全阀在气井中的成功应用

导致地面控制井下安全阀（SC—SSSV）失效的最常见原因是,从地面到井下安全阀的液压控制管线出现故障,这些故障不仅造成油气井产量损失,而且还需要进行费用昂贵的修井作业。为了解决这类问题,国外研制出一种通过地面发射装置不断向井下发送电磁波信号,以控制井下安全阀的控制系统来取代原来的液压管线控制系统,并且新开发的控制系统具有故障保护功能。经现场试验证实,地面、井下设备易于安装,安全阀工作性能良好,自动防故障系统运转正常,安全可靠;况且电磁波传送功能强大,兼容性好。该项技术投入成本低,不需修井作业和改装井口就能安全有效地实现优化完井,为延长老油田寿命提供了新的方法。     

气井水合物冻堵防治技术

针对大庆长垣外围气井产量低、携水困难,形成井底积液影响生产等问题,提出了用井下节流法防治气井水合物的技术,经现场应用效果较好。井下节流法有效地解决了气井积水影响生产的问题,不仅提高了气井生产时率,而且提高了井口温度,有利于降低积气能耗。     

深层气井试油压裂技术研究与应用

东濮凹陷深层气藏具有高温、高压、低孔隙度、低渗透的特点，使得度油压裂工艺难度加大。通过对过去深层气井试气压裂技术总结分析，并结合现有的先进理论有工艺技术，在深层气井的射孔技术上采用大孔密、深穿透、负压射孔方式，并附以高能气体压裂技术来解除井筒地带泥浆污染问题，降低压裂施工的破裂压力。在储层改造技术方面优选压裂方式、优化压裂设计、研制耐高温低伤害压裂液体系，在储层内压出深穿透、高导流的长缝，来达到增加产能的目的。对于深层气井采用常规抽汲排液技术不能满足要求，采用连续油管液氮排液技术解决这一难题。这些技术在濮深15井应用成功，进一步完善了东濮凹陷深层气井的试油压裂技术。