克深气田“三超”气井安全隐患治理对策与实践

克深气田气井具有地层压力超高(≥120 MPa)、地层温度超高(≥165℃)、埋藏超深(≥6 000 m)的特点,属于典型的"三超"气井,随着气田的不断深入开发,气井环空异常持续带压生产、井口装备老化损坏等问题日益突出,成为克深气田高效开发过程中影响安全生产的重大隐患。为了消除安全隐患,从环空异常持续带压和井口装置损坏两个方面详细论述了"三超"气井隐患特点,通过现场实践,制定了环空异常持续带压、油套管头密封失效、阀门内漏等有针对性的隐患治理措施,取得了良好效果,形成了"三超"气井隐患治理成套技术,对类似气井的安全隐患综合治理工作具有指导意义。     

川渝地区高酸性气井完井投产技术及实践

高酸性气井完井投产在国内是空白，属一项新工艺。文章针对川渝地区高酸性气田地质现状以及高酸性介质给气井完井投产造成相当大的困难，提出了川渝地区高酸性气井完井投产的工艺技术方案。通过罗家1井现场工艺试验，提出如下建议：①川东高酸性气井完井投产工艺采用永久式封隔器Φ177.8 mm套管射孔完成，酸化工艺采用解堵酸化；②采用大管径油管完井；③选用抗硫材料，加缓蚀剂保护，采用永久封隔器完井，采取措施减少井下积液等综合防腐方法。在生产过程中应考虑加注缓蚀剂防腐，加注硫溶剂或热油循环防止硫堵或水合物形成。     

普光高酸性气田完井管柱设计

普光高酸性气田气井具有高温、高压、高产、超深的特点,流体具有腐蚀性和剧毒性,这些特点要求完井管柱设计既要充分保证安全,又要满足现场施工要求;此外,由于主要采用水平井和大斜度井完井和出现个别井套管严重变形,更加大了设计难度。通过分析普光高酸性气田的投产难点和单井特点,研究确定了完井管柱设计的原则和思路,分井型设计出常规井（永久式）、监测井（永置式）、水平井（层段可选）、套变井（永久式封隔器+遇油膨胀封隔器）等4种不同结构不同特点的永久式酸压、生产一体化完井管柱;选用INCLOY G3镍基合金油管和INC718材质井下工具,采用无固相长效环空保护液配合永久式封隔器的防腐方案,满足了高酸性气井长期安全生产的要求;完井管柱分别采用125钢级Φ88.9 mm和Φ114.3 mm油管、VAM TOP气密封扣, 整体管柱满足耐压70 MPa、耐温150 ℃、下入深度达6 000 m的实际要求。4种完井管柱应用于普光气田的投产实践,设计的可靠性和科学性均得到了验证。     

超深高温油气井永久式光纤监测新技术及应用

常规温度计及压力计难以满足塔里木盆地东河油田超深高温的井下条件,且仅能监测单点的温度和压力。鉴于此,引进了永久式光电复合缆监测新技术。该技术中的监测系统主要包括井下光电缆、井下压力计、封隔器、地面系统四大部分及相应配件,创新性地将温度监测光纤与压力监测电缆一体化封装、捆绑在油管柱下入,实现了全井筒温度及部分井段压力的实时动态监测。试验结果表明:井下永久式压力计监测结果与梯度测试结果误差小于0. 5%,光纤温度监测剖面与梯度测试温度剖面很接近;根据永久式光纤温度监测系统的井筒温度分布解释结果可反演油井的产气剖面,从而指导注气开发动态调整。永久式光电复合缆监测新技术解决了超深高温油气井动态资料录取困难的问题,可满足生产井和水平注气井等井不同类型的监测需求,具有极为广阔的应用前景。     

“三高”气井井控装置与井下工具使用问题与对策

川东钻探公司承担川渝东部地区5．5万km^2内21个构造上的钻探作业。该地区山高、坡陡、沟深，地层褶皱强烈，地层破碎，裂缝发育，井漏严重，地下构造狭窄，倾角大，靶区范围小，在纵向上有多个产层和高低压层相间，产层主要以气层为主，属于高压高产高含硫(“三高”)气田。所钻地层以深、硬、斜、塌、漏、卡为主要特征，给钻井技术、井控技术、井控装备和井下工具提出了很高的要求。为此，分析了“三高”气井井控装备不断发展更新过程和今后的发展方向，以及“三高”气井井控装置和井下工具应用中存在的问题和对策。     

一种可实现泵注式直推压井作业的测试管柱

采用常规压控式地层测试管柱进行地层测试作业结束后,往往采用一次性关井阀进行关井,但该类关井阀关闭后无法再次开启,当该井出现井漏需要进行堵漏作业时,只能解封封隔器,通过封隔器与套管的环间进行置换法压井堵漏,不仅作业效率低,而且容易造成井下管柱卡埋。设计的可实现泵注式直推压井作业的测试管柱,可在关井完成后,不用解封封隔器,直接泵注堵漏泥浆推开井下关井阀压井,其操作简便、安全可靠,适合高产气井测试作业。     

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针对川西气田须二段气藏特点,提出采用单管永久式封隔器完井;井下油管柱的连接丝扣宜采用金属对金属密封扣;井下封隔器、管材及相关配套设备应使用既抗H2S又抗CO2腐蚀的材质;在完井时使用缓蚀剂或对管柱全面预膜,生产中定期加注缓蚀剂。在无水采气期,根据数学模型,获取一系列保证气井岩石不发生速敏效应、井筒不积液、油管不发生冲蚀的优化产量,制定气井合理工作制度,尽量延长无水采气期。根据相关数学模型,计算带水采气期气井不同压力条件下的携液临界流量,从而确保实际产气量大于携液临界流量,以便充分利用地层能量带出液体;气井出水后随着地层能量的降低,为维护气井正常生产,初步优选出泡沫和优选管柱为须二气藏产水气井的排水采气工艺技术。     

新型自膨胀封隔器下井

据了解,膨胀式封隔器是采用膨胀式胶筒为密封元件、阀系控制座封的永久式管外封隔器,其原理是将水、泥浆等流体介质注入密封腔内,使封隔器膨胀贴紧在井壁而实现座封,隔绝井液和压力,从而实现不同目的和用途的井下封隔与桥堵,能够有效解决高压、低压、漏失、返水、坍塌等复杂油气井固井难题,实现多种目的油井作业措施,实施井下作业和油气井地层测试.     

永久式封隔器完井技术在龙王庙气藏开发井中的应用

永久式封隔器完井技术是通过下入带有永久式封隔器的完井管柱隔离油套,实现分层开采或保护套
管长期开采的完井技术。四川磨溪龙王庙组气藏是目前我国最大的单体海相整装气藏,气藏具有高温、高压、高
产、高酸性等特点,为保证气藏长期安全生产,文章针对永久式封隔器完井技术的特点,从完井工具选择、完井管柱
设计、完井工艺特点等方面进行优化,在龙王庙气藏的开发井成功应用,形成了能够在“三高”气井完井推广应用的
永久式封隔器完井技术。     

河坝1井完井测试-试采一体化工艺技术

河坝1井是中国石化西南油气分公司在河坝区块的第一口勘探转开发井,属典型的高压、高产、含硫气井。文章针对完井及测试中面临的井口压力异常高、地面流程刺蚀严重、含H2S、CO2腐蚀性气体、油层套管抗内压低等难点进行了完井方案优选,采用＂三封隔器＂完井方案完井;通过地面控制技术优化、井下管柱优选,设计出了地面采用双套三级节流测试流程、井内采用单SB-3、DB永久式双封隔器的三封隔器带井下安全阀的完井管柱,形成了一套高压、高产、含硫气井勘探开发的完井及测试工艺技术。为今后在河坝区块的完井测试提供了宝贵的经验。     

用于高温高压井的可取式封隔器设计问题

永久式封隔器在高温高压井的修井和洗井作业中 ,会带来诸多问题 ,不仅增加作业成本 ,而且也给磨铣带来困难。为此 ,研究开发了用于深井、超深井及高温高压井的可取式封隔器。该封隔器采用筒形卡瓦 ,以保证卡瓦与套管有足够大的接触面积 ,让卡瓦作用力在 360°范围内均匀分布 ;采用带有多个金属环的丙烯 四氟乙烯聚合物密封筒 ,保证有效密封 ;采用化学切割释放系统来释放封隔器 ;采用美国的 718合金材料制造封隔器心轴。实际应用表明 ,这种可取式封隔器能够在井底压力 10 5MPa、井底温度 2 0 4℃时正常工作。     

川西高温高压气井完井工艺技术

川西深层须家河组气藏地层压力70MPa～90MPa，地层温度90℃～140℃，具有高温高压的地质属性，有的还含有H2S、CO2等腐蚀气体，腐蚀分压值高，对油井管、井口装置的要求极为严格。从川西深层工程地质条件着手，介绍了该地区井身结构和完井方式，总结了通过十余年的实践而形成的川西高温高压气井完井工艺技术，包括油井管与井口装置配套技术、尾管悬挂回接与防气窜固井技术、油管传输射孔技术与永久式封隔器1次完井技术。该技术为类似的气井完井提供有益的参考。     

中国石油塔里木油田公司APR测试技术领先国际

正2021年1月26日,中国石油塔里木油田公司(以下简称塔里木油田)升级版APR测试技术在博孜2井首秀成功,为精准寻找埋深超8 000 m、温度超200℃、压力超130 MPa"三超"油气层装上了"千里眼"。APR测试技术是目前先进的地层测试技术,主要应用于大斜度井、高产高压井、气井、超深井等复杂工况井的测试。较之于常规测试工具,APR具有全通径、操作简单等优点。然而,国内外耐温耐压级别最高的测试封隔器在地层温度超过177℃时,易发生胶筒碳化、掉块等问题。     

深斜井永久式封隔器两种套铣方式风险分析与优化措施

在深斜井大修作业中,为了适应海上修井机作业能力的需要,需要处理井下永久式封隔器。采用磨铣方式处理难度大、周期长、费用高,因此通常采取套铣方式,仅将可钻式永久性封隔器卡瓦及密封套铣掉,再打捞回收或下推至人工井底,直至不妨碍下一步作业。从作业井实际情况出发,针对深斜井永久式封隔器,采用了两种不同动力驱动方式进行套铣处理:一种是地面转盘驱动,井下全部钻具都处于旋转状态,全程摩阻及扭矩大,可以施加较大钻压;另一种为井下马达驱动,即只有马达以下钻具旋转,而马达以上钻具不转,从而降低摩阻,但施加钻压较小,否则容易引起马达失速,所以对马达性能要求较高。通过套铣风险对比分析,分别对两种套铣钻具与参数进行了优化,提出了套铣成功与否的判断依据,为现场应用提供了借鉴。     

超高压气井套铣打捞THT封隔器工艺探讨

迪那气田是塔里木油田的超高压、高产凝析气田。大部分井使用THT永久式封隔器完井。此类气井大修作业时,套铣、打捞封隔器为施工重点及难点,直接关系到作业的成本及效益。文章根据迪那气田3口气井套铣、打捞THT封隔器过程及结果,比较分析,总结经验,优化工艺、套铣参数及工具,成功提高了作业效率,对类似井况的修井作业具有极大的参考价值。     

试油完井一体化技术在“三超”气井中的应用

试油完井一体化工艺技术可以实现在试油测试作业结束后,直接从封隔器处起出管柱,将上部测试工具及油管起出,完成试油及测试资料的录取,同时封隔器及配套封堵工具留在井底,减少压井堵漏工序,直接实现对储层的封堵,保护油气层,后期也可进行完井回插投产。双探3井是四川油气田的一口重点预探井,井深达7 620.52 m,是目前川渝地区最深的一口井。井底温度164.3℃、预计地层压力超过110 MPa,属于典型的超深、超高压、高温的"三超"气井。试油完井一体化技术在该井获得了成功应用,大大缩短试油周期,有效降低试油成本。     

应用于修井作业的新型“可回收式”封隔器

<正>在油气井修井作业时,使用美国Baker Hughes公司研制的"可回收式"生产封隔器可以缩短非生产时间,降低作业成本和风险。该封隔器坐封于井眼套管与油管之间,具有以下特点:(1)适合于单层与多层地层工况,耐高压和高温,在高温(204℃)和高压(121 MPa)条件下可以永久坐封。(2)封隔器回收机构采用"切割回收"设计方法,可以做到1趟油管柱上提回收。当需要回收封隔器时,封隔器内部的1只割刀从下部切割封隔器芯轴。当上提油管时,封隔器芯轴随着油管上行,外     

射孔测试联作技术在大庆油田的发展及应用

大庆油田从1982年引进应用地层测试技术，1986年引进应用油管输送射孔技术，20世纪80-90年代，形成常规射孔测试联作技术。在此基础上，研究开发了跨隔射孔测试联作工艺技术。研制了双通道剪销封隔器、管柱减震器、安全泄压阀、电子压力计保护托筒等新型井下工具，解决了试油井特别是气井无法实现任意选层射孔测试联作、容易发生井喷事故的技术难题。经在卫深5井等10井次现场施工，效果良好。     

膨胀式封隔器系列产品

HXK水力扩张式封隔器是采用膨胀胶筒为密封元件、阀系控制座封的永久式管外封隔器，将流体介质（水、泥浆、水泥浆等）注入其密封腔内就能使封隔器膨胀贴紧在井壁上而实现座封，隔绝井液和压力，从而实现不同目的和用途的井下封隔与桥堵。使用HXK水力扩张式封隔器能够提高常规固井的固井质量；能够有效解决高压、低压、漏失、返水、坍塌等复杂油气井的固井难题；和其它工具配合使用能够完成多种形式的固井及完井作业。     

普光高含硫气田套管变形井的修井新工艺

普光高含硫气田采气完井方案采用的G3高镍基一体化采气管柱以及永久封隔器等配套工具,因“5·12”汶川大地震诱导下三叠统嘉陵江组膏盐层蠕变,数十口气井的生产套管在较短时间内发生了不同程度“屈曲”或“剪切”变形,先后发现普光201-2等多口井套管严重变形,制约了一体化采气管柱配套的永久封隔等工具下井,投产采气技术难度极大。为此,提出采用滚压整形、井下震击整形等修井技术对套管适度整形,扩径至132 mm以上,使用永久封隔器加遇油膨胀封隔器新型一体化采气管柱作业完井,保证了井筒的完整性和气密封性,同时解决了气井酸压、生产过程中套管防腐问题。该工艺对类似气田套管变形井的修井,为高含硫气田开发工程探索了一条新的技术途径。