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。     

一种预测井口抬升高度的新方法

井口装置抬升高度预测对高温高压高产油气井管柱设计、固井设计、完整性评价等至关重要,但井口抬升预测模型受各层套管自由段长度影响较大。为了准确地解释各层套管自由段长度并预测井口抬升高度,分析了井口抬升机理,建立了多管柱井口抬升计算模型,应用粒子群多目标优化算法,基于生产过程中的系列产量与井口抬升高度数据反演得到了各层套管自由段长度,形成了井口装置抬升高度的预测方法,并对四川盆地磨溪区块某高温气井不同产量下井口装置抬升高度进行了预测。预测结果与井口实际抬升量对比表明:本方法能够预测井口装置抬升,预测平均误差较小,满足工程需要,且不影响油气井正常生产,可行性强。研究成果可用于预测井口装置抬升高度、制定油气井完整性管理措施并且指导其安全生产。     

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。     

海上油田生产井口抬升原因及应对策略

探讨了海上油田生产井口抬升的原因、应对策略,并借助某井为案例,探讨了井口抬升的原因及表现形式,并提出了相应的复产解决措施。以期为海上油田生产井口抬升问题的解决提供一定借鉴价值。     

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。     

海上热采及高温井口抬升机理与对策

海上热采及高温井口抬升危害极大,严重影响油井生产寿命且增大了井控风险。鉴于此,建立了井筒三维温度场分析模型、多载荷耦合工况下水泥环完整性分析模型以及多管柱复杂井口抬升理论计算模型,形成了一整套井口抬升机理分析方法。研究结果表明:由注热或提升产量引起的高温产生热载荷,破坏固井一界面胶结形成自由套管,在热载荷作用下产生上顶力而导致井口抬升。在此基础上,给出了针对性的对策及建议。研究方法可有效分析海上热采及高温井口抬升机理,给出的对策及建议可帮助问题井复产,并为类似热采井开发生产提供指导。     

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...     

国产材料在海上井口装置中的应用

作者借介绍上海第二石油机械厂消化引进技术之际,积极研究采用国产材料,使海洋平台上的井口装置用材实现国产化。所制产品曾多次打入国际市场,夺得了引进厂商和用户的信誉。     

普光气田采气井口水合物预测与防止技术

普光气田天然气为高含硫过成熟干气，在采气过程中容易形成水合物，而采气井口属于水合物形成的高发部位，一旦形成将严重影响正常生产。为此，筛选适合普光气田的水合物预测模型，进行了水合物形成预测；同时基于渗流理论和产能方程，模拟气田衰竭式开发过程，利用wellflo软件计算了普光2井在不同地层压力、不同产气量下井口的压力和温度分布，并对采气井口水合物的形成进行了预测与防止技术研究。结果表明：当地层压力一定时，随着产气量降低，采气井口更易形成水合物；当产气量大于10×10⁴m³/d时，井筒及井口不会形成水合物。在此基础上，提出了冬季或温度较低时应对井口装置采取隔热保温或加热措施，低产时应考虑在井口注化学剂的预防措施。     

海上平台高温高压气田井口管道应力分析

为了保证南海东方1-1高压气田F平台高温高压井口管道的安全运行,对其进行应力分析,将操作压力、设计压力、水压试验压力、地震荷载、风载、操作温度、设计温度组合为52种工况,对高压管道系统进行一次应力分析、二次应力分析、偶然应力分析、法兰泄漏校核和疲劳分析。利用管道应力分析软件CAESAR II进行建模计算,调整管道布置、增加弹簧支架和降低累积损伤应力使管道系统应力满足规范要求。东方1-1气田F平台已经于2015年6月份投产,目前运行良好。     

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。     

海上边际气田水下井口排水采气工艺技术

为了降低海上边际气田水下井口排水采气成本,提高边际气田开发的经济效益,通过借鉴国内外排水采气的先进经验, 利用水下井口的脐带缆系统、化学药剂注入系统等配套设施,将泡沫排水采气、高压气源气举排水采气、高压邻井气举排水采气和 气举辅助泡沫排水采气等4 种工艺应用于水下井口,总结并设计出相应的工艺流程。应用结果表明：水下气井采用上述4 种工艺技术, 具有经济、可靠、高效的优点,在气井转入排水采气生产阶段时不需要进行修井作业,可降低排水采气成本,提高海上边际气田采收率, 可作为开发边际气田水下产水气井的技术手段。结论认为,在海上边际气田开发工程的设计及建造阶段,要对气田的全生命周期开 发形势做出充分地预测及评估,并确定合适的人工举升方式,设计与安装的脐带缆管线、水下井口阀门、生产管柱及气举阀要满足 气田中后期开发的排水采气工艺要求。该配套工艺技术为南海深水油气开发提供了技术储备。     

海上探井稠油热采测试井口抬升问题的对策研究

在海上油田稠油探井热采测试作业过程中,由于热应力的存在,使得井口在注热作业时会出现晃动或抬升的现象,存在重大的安全隐患。海上油田探井测试作业成本高,假若出现类似问题后再采取补救措施,无疑在浪费了作业时间同时,大大的增加了作业成本,甚至增大了安全隐患和发生事故的概率。通过对南堡油田稠油热采注热工艺及其管柱的研究发现,经过设计和计算可适当在注热管柱上配加一定数量的热应力补偿器,进而缓解高温、高压的多元热流体对注热管柱的损害,从而保障注热作业的顺利进行,其对稠油探井热采测试作业也具有一定的借鉴意义。     

胜利油田海上井口装置的保护

简述了１９７８年以来胜利油田海上钻井油气保留井井口装置的保护情况，对所存不足及尚需考虑和解决的问题提出了一些看法和意见，供有关部门和人员参考。     

四川气田采气井口装置承载能力分析

采气井口装置由于均匀腐蚀和点蚀的作用,其承载能力会缓慢下降,采用有限元法,对承载能力进行计算和分析,得出采气井口装置所能承受的极限载荷及其承载能力随使用时间的增长而下降的规律;将计算分析结果与四川气田现场使用资料进行对比后得出了“采气井口装置能够承受压裂酸化施工中一定范围内的超负荷压力”以及“采气井口装置承载能力下降速率低于地层压力下降速率”两个重要结论。目前,采气井口装置的选用原则是采气井口装置安装选取的额定压力级别通常是介质压力的1．3倍～1．5倍。     

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...     

井口装置技术研究及发展建议

介绍了井口装置的组成、类型及发展现状,重点对陆地与海洋井口装置技术特点进行了详细分析,总结出井口装置今后的发展方向,并提出全力搞好陆地高端井口装置研发和加强海洋井口装置开发的2点建议。     

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。     

高压气田井口控制盘的优化研究及应用

以某高压气田为研究目标,根据高压气田的油藏压力特性及采油树安全阀参数,研究了油田开发中井口控制盘面临的地层压力快速递增、耐高压腐蚀等问题。结合平台逻辑控制及操作功能需要,重点针对井口控制盘中系统压力梯度方案设计、测试及数据采集系统、高压元器件选型接口形式、不锈钢材质选型、核心元器件选型及设备的结构工艺等进行了技术优化,制订出了相适应的技术方案,满足了该油田开采开发和高压条件下的油藏特殊要求。     

水力喷砂井口清障装置研究及应用

针对油气井井口火力切割清障存在安全事故隐患的问题,提出应用水力喷砂切割进行井口清障。通过水力喷砂切割钢材室内试验,优选出喷嘴水力参数,并进行了切割效果影响因素的研究,包括水力参数、喷嘴直径、喷嘴的横移速度、喷距等因素对切割效果的影响。在此基础上研制出一套水力喷砂井口清障装置,并对该装置进行了室内试验及现场应用试验。结果表明,利用水力喷砂井口清障装置切割切口较平整,比传统的火力切割更加安全有效,是一种很好的井口清障方式,具有良好的应用前景。