高含硫气井保温保压取样系统设计

设计了一套适用于6500 m井深的高含硫气井保温保压取样系统。该系统由井下取样器和地面转运器组成,能够实现高含硫气井取样及长时间保温保压转运,以保持样品的真实理化性态,提高PVT试验的有效性。井下取样器利用时钟控制器实现气样的自动采集和状态参数的全程记录,采用真空保温夹层结构和隔热涂层设计来实现井内取样过程的保温保压功能,同时将井下取样的结构设计成由电气控制舱与采气舱组成的可拆卸结构,方便地面转运。地面转运器为密封筒体结构,配套有电气控制系统,具有保温运输采气舱和H2S泄漏应急处理等功能。整个装置结构简单紧凑,功能完备,为深井高含硫天然气取样提供了一套安全可靠的装置。     

高温含硫凝析气藏取样技术探讨

渤海某探井具有高温、含H_2S、有凝析油产出等特点,井下PVT取样难度较大。为保证成功获取井下流体样品,梳理了目前渤海地区常用的RD取样阀、RD单相取样器、P.D.S (Positive Displacement Sampler)正置换式取样器、S.P.S (Single Phase Sample)单相取样器,以及地面触控式取样器等取样技术,分析了各种取样技术的优势和不足,结合该测试井特征,优选出Proserv公司生产的S.P.S单相取样器进行该井高压物性取样。作业过程中,将取样器安装在取样器托筒上随钻杆下入,在开井流动阶段操作环空压力击穿破裂盘触发取样,获取储层流体样品。经实验室分析,样品闪蒸气油比1 413 m~3/m~3,油罐油密度0.802 4 g/cm~3,单次闪蒸气组分H_2S含量5.73 ppm。对闪蒸油、闪蒸气做组份分析,计算井流物分类组成C_1+N_2为71.62%、C_2-C_6+CO_2为21.09%、C_7+为7.29%认为,样品属凝析气藏范围,与前期认识一致,取样达到了预期效果。S.P.S单相取样器能够适用于含H_2S、CO_2的酸性、具腐蚀性油(气)田,具有保压、抗腐蚀特性,可在类似油气田中推广使用。     

压控式井下单相高压物性取样技术及应用

将井下单相高压物性（PV T ）取样器预先安装在取样器托筒上,利用钻杆输送方式解决了钢丝无法把取样器送达井下预定深度的问题。通过操作环空压力击穿破裂盘,激活取样器压力触发机构,在开井流动期间可以随时取样。该技术一次性获取多个井下地层流体样,也可以在不同的流动阶段,单独每一个或者多个、分批次地进行井下地层流体取样。在钢丝输送取样器无法实现或不安全的情况下,可获取多达10个高品质井下地层流体样,且节省8～24 h的钻机时间,既安全又高效。     

水平井井下流体分段取样技术研究与应用

针对水平井机械找水存在测试周期长的问题,设计了水平井井下流体取样测试方法。该方法克服定向井取样器电缆传输无法下入水平段的难点,研制出水平井井下电控取样器,首次实现水平井段井下流体取样测试。该取样器在地面设定井下控制程序,下入水平井段后按照预设程序由井下微电机带动滑阀启闭取样腔,在正常生产状态下取得地层流体样品,通过化验分析可得各射孔段流体含水、矿化度、水型等资料。现场应用表明,该技术可一趟管柱完成多段压裂水平井取样,大幅度缩短找水测试周期,具有样品准确、测试简便、效率高等特点,为水平井控水增油措施提供可靠依据。     

水平井井下取样器研制与改进

常规井下取样器受外径、作业和关闭方式等限制,无法满足分段多簇压裂水平井井下分段取样找水测试的要求。研制了水平井井下取样器。该取样器通过封隔器井下分隔、抽油机连续生产,井下分段取样,起出取样器地面放样化验含水。基于试验过程中暴露出的问题,从取样器结构和工艺方面进行改进,提高取样器测试成功率。现场试验证明,改进后的取样器性能可靠、稳定,满足了水平井找水测试要求。     

深水工程地质勘察船及配套装备的研制

在国家科技重大专项"深水工程勘察船及配套技术"课题的支持下,成功设计并研制了具有独立知识产权的深水工程勘察船及配套的海底保温保压取样装置、深水工程钻机及深水随钻取样器等。所研制的深水工程勘察船可进行工程地质钻探、工程物探、工程支持服务、科学考察,为实现深水工程地质勘察作业提供了重要平台;海底保温保压取样装置超长柱状保压取样长度达23.5m;深水工程钻机在3 000m水深可钻探海底以下600m地层;深水随钻取样器可实现不提钻杆即能更换取样模块,以适应不同的地质情况。     

油田聚合物驱油专用新型密闭取样器

针对目前油田聚合物驱油中,对井内液体物性分析化验所使用的老式机械时钟取样器存在故障率高、成功率低、取样准确率低等问题,研制了新型密闭取样器。该取样器主要由电子线路板、控制阀杆、锥阀、取样筒、卸压锥阀、保护筒等组成,具有耐高温、耐高压、操作方便等特点。由电子时钟控制取样筒的打开时间,可准确获取井下预定深度的原始状态下的液体样品。现场试验表明,该取样器已达到设计指标要求,能够成功获取井筒中任意井段的样品,取样成功率达到100%。     

中国专利文摘

<正> 本实用新型是一种用于油田注蒸汽并进行井下蒸汽取样的装置。它取出的蒸汽样品,通过化学分析,可得出井下取样点的蒸汽干度。本实用新型的取样器,用钢丝下井,采用撞击方式,关闭取样器。本实用新型的取样器,由于采用柔性石墨做密封,它与现有取样器相比,具有更     

物理模拟实验装置平衡取样器

在进行石油工业物理模拟实验时,通常要从岩心中取出油、水或冻胶调剖剂进行分析。由于岩心中存在一定压力,不能直接打开取样处阀门取样,为此研制了一种平衡取样器,可在接近平衡的状态下从岩心中取出所需要的样品。该平衡取样器主要包括活塞、筒体、回压控制系统、高压氮气瓶、注水泵、阀门和管线等。平衡取样器结构合理,性能可靠,运行安全,操作简单,使用方便,具有良好的推广应用前景。     

天然气水合物取样技术及装置进展

天然气水合物储量巨大、分布广泛、清洁,被认为是很重要的潜在能源。在天然气水合物走向商业开发的过程中,钻探取样是获取自然条件下天然气水合物样品最直接有效的方法,是进行天然气水合物研究必不可少的手段。详细综述了目前国际上常用的5种保温保压水合物取样工具（PTCS、DSDP-PCB、ODP-PCS、FPC、HRC）和5种非保温保压取样工具（活塞取样器、USEP、FHPC、FC及重力取样器）的研发历程、结构、技术指标及应用情况。对我国天然气水合物取心技术提出了着重研究适合深水深层钻探取心的设备及工艺的发展建议,以形成我国完整的天然气水合物钻探取心技术。      

华北地区含硫化氢地下储气库脱硫运行技术

为了进一步推动国内含H_2S地下储气库的优化运行,以华北地区X地下储气库为例,为防止其运行过程中采出的天然气因含H_2S引发的安全问题,提出了有针对性的脱硫运行技术对策。主要包括:井筒抗硫技术、含硫气井井口失控远程点火技术和地面H_2S处理技术。地下选用国产宝钢生产的D114.3 mm BGT1气密封型防硫化氢螺纹油管及耐压强度达34.5 MPa的井下安全阀。对含硫井口配备失控远程点火系统。在地面主要采用"活性炭+脱硫剂"分层装填脱硫塔的方式实现采出混合气体脱硫,并结合储气库井受双向压力及井底热传导效应促进硫溶解。通过摸索并实施一系列针对性的技术对策,X储气库完全自主实现零事故安全运行,为类似地下储气库的建设及运行提供了一定的参考。     

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国际标准ISO15156—2认为：碳钢和低合金钢在硫化氢分压大于0.1 MＰa的湿气环境中，抗硫化物应力开裂性能具有不确定性；美国腐蚀工程师协会的标准NACE MR0175也没有表明其所列材料在硫化氢体积分数大于10％时具有可靠性。这成为川东北高含硫化氢气田开发必须解决的关键技术难题之一。通过实验室对常用的90、95级井下管材和地面管线用钢材料20G和16Mn材料的常压三点弯曲和在高压釜中的高硫化氢分压三点弯曲腐蚀试验研究，证明了硫化氢分压大于1.0 MＰa时，碳钢和低合金钢抗硫化物应力开裂性能有不同程度的下降。为此，文章提出了硫化氢分压大于1.0 MＰa 以上的气田是高含酸性气田，以及高酸性气田抗硫化物应力开裂金属材料在实验室的试验评价原则和试验室评价方法。在模拟现场环境时，要注意模拟原位ｐH值、温度和硫化氢分压。     

随钻地层流体保真取样筒保真参数优化方法

提出以地面预充氮气方法为主、井下增压方法为辅的随钻取样保真筒的设计思路,对其工作方式、取样参数优化方法进行讨论.取样筒中氮气腔的作用相当于储能气垫,可在一定程度上补充取样过程中因温度变化带来的压力损失,井下增压则是将样品尽快地压入样品腔,并进一步提高样品压力来弥补氮气腔无法提供的压力补偿.通过对取样保真筒工作方式的分析...     

河坝1井钻井液技术

河坝1井钻遇地层复杂．下部有含硫化氢的超高压天然气层、塑性盐膏层、漏失地层等，易出现井漏、喷漏同存、卡钻等井下复杂情况和事故。钻井液维护处理存在防漏堵漏难度大、地层易垮塌、盐膏层易污染钻井液、高密度抗高温钻井液性能调整困难等技术难题。该井三开井段应用了聚磺抗钙防塌钻井液体系，四开、五开井段应用了聚硅醇抗钙防塌钻井液体系．并采取了相应的维护处理措施。针对钻井过程中出现的井下复杂情况和事故，不断优化钻井液性能．并采取相应的工程技术措施．从而确保了该井顺利钻至设计井深。     

非常规压井技术的应用

川东地区气田为高压、高产和高含硫的"三高"气田,井控风险很大。由于井内为有毒气体,压井时钻具距离井底较远,钻具内通道堵塞等原因,常规压井方法无法实施,须采用非常规压井技术。文中探讨了非常规压井技术的应用条件,推荐了复杂条件下非常规压井技术的施工方法。泰来2井在井深5 430 m短起下钻时发生溢流,因处置不当致使大量气体进入井筒,又因硫化氢腐蚀导致钻具在距井口1 546.82 m处发生氢脆折断,关井套压高达43.12 MPa,应用非常规压井技术成功压稳气层,解除了井控险情。该技术的成功应用,为今后空井压井积累了一定的经验。     

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磨溪气田的天然气中，Ｈ２Ｓ含量为１．６６％～２．３５％，ＣＯ２含量为０．３６％～０．８９％，少量地层水含有Ｈ２Ｓ、ＣＯ２、Ｃｌ－，其矿化度为６９６３０～２２２８２０ｍｇ／Ｌ。该气田自１９９４年３月正式投入开发后，气田地下管串及地面集输系统受到严重腐蚀，导致油管断裂，油嘴、针阀被刺，水套炉、输气支线经常堵塞，集气干线超压，清管频繁，严重危及气田安全生产。研究发现，腐蚀以电化学腐蚀和Ｈ２Ｓ腐蚀为主，兼有ＣＯ２、硫酸盐还原菌（ＳＲＢ）等腐蚀。针对磨溪气田腐蚀特点而研制的ＣＺ３—１，３复合缓蚀剂，无论在常压条件下，还是在高压条件下，对气／液相均具有十分良好的缓蚀效果，只需很少用量，便可有效抑制Ｈ２Ｓ、ＣＯ２、Ｃｌ－及高矿化度引起的电化学腐蚀和Ｈ２Ｓ应力腐蚀。ＣＺ３—１，３复合缓蚀剂可广泛用于油气田开采和集输系统工艺流程中的井下套管、地面设施以及集输管网等的防腐。     

自动点火燃烧器的研制与应用

钻井、井下作业及油井测试过程中将产生含有较多甲烷、乙烷以及少量易挥发的液态烃及微量的二氧化碳、氮、硫化氢等杂质的伴生气,给安全生产带来重大隐患。为了解决该问题,研发了自动点火燃烧器,该装置用太阳能电池板提供能源,当伴生气压力超过0.1 MPa时,控制系统自动打火点燃液化气,引燃燃烧区内伴生气。现场应用表明,该燃烧器结构设计合理,拆装、运输方便,使用过程中不产生明火,比以往同类手动产品更加安全可靠。     

高含硫化氢气田集输系统硫化亚铁形成机理及风险控制

普光气田是国内已投入开发的最大的整装海相气田,硫化氢含量15%,二氧化碳含量10%。地面集输系统采用了"全湿气加热保温混输"工艺,天然气中含有饱和水和游离水,易产生硫化亚铁,并附着在内壁。在工艺检修、作业过程中,若与空气接触,就可能引发硫化亚铁自燃,给气田的安全生产带来严重隐患。在设计上,选用抗硫耐腐蚀材料、容器内壁防腐涂层;在生产过程中,采用了碱洗、清洗、钝化、微正压隔氧、润湿等措施,消除了硫化亚铁产生的危险因素,确保了安全生产。     

天然气井试油完井过程中快速泄压对井下工具密封性的影响

压控式井下工具空气室的密封元件不仅受到天然气、二氧化碳、酸碱井液等介质的侵蚀,还要承受井下温度和压力变化带来的影响。在川渝地区天然气井的试油完井中,压控式井下工具多次出现因“气体快速减压(RGD)”效应影响而造成密封元件的密封性能降低,高压天然气渗入空气室形成了圈闭压力,致使工具不能正常工作的情况。为了降低RGD效应对试油完井井下工具密封性的影响,以可控封堵阀为例,开展了在井下工况条件下空气室渗入高压天然气的模拟实验,验证特定的井况条件下会产生RGD效应,使橡胶密封元件的密封性能降低;同时通过模拟实验对比,优选了能耐RGD效应的“O”型密封圈,该密封圈在现场应用了4口井,均未出现空气室渗入天然气的现象。天然气的快速泄压对井下工具密封性的影响可以通过控制压降速率、减少开井关井次数和使用耐RGD效应的“O”型密封圈进行防治。为了提高井下工具密封的可靠性,提出了优化设计空气室的密封结构、减小空气室“O”型密封圈承受的密封压差的建议。该防治天然气快速泄压影响井下工具密封性的技术,为试油完井井下工具的设计和密封件的选择提供了借鉴。