井口隐患治理关键技术研究与应用

传统治理井口隐患的压井方式对储层伤害严重,机械封堵又受客观因素影响较大。冷冻暂堵技术不受管柱尺寸、背压阀结构等条件限制,可对冷冻暂堵桥塞反向试压,实现泄漏井口装置的带压更换,已逐步成为国内井口隐患治理作业的主流技术手段。然而冷冻暂堵技术在施工过程中,暂堵剂配方、冷冻时间等关键技术参数均由工程师经验决定,往往不能给出准确的参数取值,存在安全隐患。结合室内实验及现场施工,研究了影响冷冻暂堵作业能否顺利实施的关键技术,包括暂堵剂配方、暂堵剂注入量、冷冻温度及冷冻时间。结果表明,暂堵剂最佳配方为水、黏土、增黏剂的体积比为2∶1∶1;计算暂堵剂注入量需附加1.2~1.4的修正系数;?20 ℃为形成冷冻暂堵桥塞的临界温度;井口压力降至最小值后开始上升时的时间点为冷冻时间的临界点。研究成果现场应用效果良好,对于优化施工设计、降低作业成本及人员劳动强度具有重要意义。     

冷冻暂堵作业井口压力变化规律研究

冷冻暂堵技术能快速安全更换井口泄露部件,它能够同时暂堵多层环空和油管内通道,为后续井口隐患治理作业创造安全的施工条件。目前对于冷冻暂堵技术的研究主要针对作业原理、技术特征及施工优势等方面,而对于作业过程中井口压力变化规律的分析则较少被提及。为此,以长庆油田冷冻暂堵作业10 余井的井口压
力变化数据为基础,开展了冷冻暂堵作业压力变化规律研究,依据压力变化趋势提出了油套环空和油管内冷冻桥塞形成的判别标准。此标准对于优化冷冻暂堵施工设计、缩短冷冻暂堵作业时间和提高施工效率具有重要意义,能够快速完成井口装置的抢险救援,减少有毒有害气体对大气的影响,有效保护环境。     

冀东油田首次应用带压冷冻暂堵技术

正日前,冀东油田高32-41井传来消息,这口井采用带压冷冻暂堵技术成功暂闭高压井筒,实现安全拆装井口。带压冷冻暂堵技术在冀东油田首次应用成功,为复杂疑难井的作业增添利器。冷冻暂堵技术是通过高压注入系统将冷冻封堵介质注入井筒内,采用冷冻介质在套管外围持续降温并保持温度在零下70摄氏度左右,由外层套管逐渐向油管内冷冻直至暂堵剂与套管、油管     

SAGD注汽井口装置冷冻带压更换工艺研究

随着稠油SAGD工艺在新疆油田风城作业区推广实施10余年以来,前期先导试验投入使用的注汽井口装置陆续暴漏出一些问题,在六通副管测试端出现了不同程度的冲蚀,甚至刺漏,风险随着投入年限的增加而不断累计日益明显,如何在不压井的条件下,保持原井底来之不易的蒸汽腔,同时完成老旧井口装置的更新换代显得越来越急迫。文章从现场实际情况出发,经过多次理论推演及三维模拟,从管柱连接、主副管密封、管柱悬挂等多方面考虑,研究制定了一套井口冷冻暂堵更换实施工艺,首次实现了整套井口装置的全程冷冻带压更换作业,对该类井口装置的冷冻暂堵更换作业具有十分重要的指导和借鉴意义。     

冷冻暂堵工艺参数优化探讨及应用

冷冻暂堵井口技术已经在国内外油气井上广泛应用,实现了不压井解决油气井井口1#、2#、3#阀及井口装置出现的问题,但在国内现场应用该工艺过程中,暂堵剂的选择及浓度配比、冷冻时间、冷冻温度等技术参数均是采用国外提供的经验参数,不同的井况设计参数基本一致,工艺的安全性能无法得到有效的保障。为了确保工艺的安全有效,通过对暂堵剂屈服应力分析研究和冷冻温度、冷冻时间和暂堵剂用量对暂堵强度影响实验,结合现场施工情况来优化工艺技术参数,研究结果有效的指导了现场应用,提高了安全性,并成功应用在新疆的高压气井上,保证了气井的安全生产,同时有效的保护了储层。     

冷冻暂堵带压换阀技术及应用前景

为了安全地解决井口隐患,在川东沙罐坪气田罐31井首次采用四川油气灭火中心引进的最新技术--冷冻暂堵技术来实施暂堵带压换阀。该技术是将特殊的暂堵剂逐层注入各层套管环空和油管内部,冷冻后可同时将各环空和油管水眼暂堵,达到以不压井方式来更换井口1、2、3号闸阀的目的。此项技术在国内属首次成功应用,并且为保护油气层而需要进行带压整改井口又找到了一项新的技术途径。     

新疆油田冷冻井口带压换闸技术的研究与应用

新疆油田老井井口设备老化、刺漏问题日益严重,因此,新疆油田公司引进冷冻井口带压换闸技术。为了深入了解冷冻井口带压换闸技术的机理、优化施工配套设备及工艺参数,利用室内实验及ANSYS软件对冷冻剂、暂堵剂、段塞承压能力、段塞长度、冷冻时间等参数进行了优化,结果表明:干冰加乙醇作为冷冻带压换闸技术的冷冻剂,它的平均冷冻速度为33.9mm/h;暂堵剂中钻井膨润土与水的比重为1:2时能够满足冷冻井口的工艺要求,油管中1m段塞承压能力高于55MPa。冷冻井口带压换闸技术成功地应用到新疆油田DX1427井、8654A井井口闸门更换中,减少了施工时间,降低了施工成本,取得了良好的效果。为新疆油田更换井口技术提供了新的途径。     

“带压开孔+冷冻暂堵”技术在井控应急中的应用

冷冻暂堵技术成功应用于高压气井,缩短了作业时间,减少了对产层的伤害,且作业成本较低,在油气田修井施工中具有极大的推广应用价值;带压开孔是是一种安全、环保、经济、高效的在役管线维抢修技术。"冷冻暂堵+带压开孔"也可用于井控应急作业中的压力隔离、带压维修等作业,此文分析了A井、B井两口井的工况,A井取得了积极效果。"带压钻孔+冷冻暂堵"作业对于隔离压力、完成对冷冻点以上部分设备进行更换或维护是安全、有效、经济的,后续若有类似作业可以考虑借鉴使用。     

冷冻暂堵技术在灌31井的应用

采用冷冻技术可以同时暂堵多层套管环空和油管内径,最大工作压力可以达到70MPa。采用该项技术在西南油气田川东北气矿灌31井进行冷冻暂堵带压换采气井口闸阀取得成功,为国内带压修井作业提供了又一项新的技术,填补了国内带压修井冷冻暂堵技术的空白。为老井、隐患井的整治增添了新的途径,特别是为高含硫化氢气井的修井提供了安全、可靠的技术保证。     

火烧驱油高压注气井修井作业实践

郑408-试1井由于长期注气，井下管柱腐蚀严重，堵塞了注气通道，导致注气速度达不到注气提速的要求，须进行换管作业。由于该井最高注气压力为23MPa，井底压力系数达到2．0，作业风险极大。在没有中外先例的情况下，通过优化压井泥浆设计、运用井口控制压力压井技术成功实施压井，并运用屏蔽暂堵技术，解决了地层的压井液漏失问题，在最短的时间内完成换管、冲砂作业，使该井恢复了注气。     

水下井口回接工艺在边际油田开发中的应用及改进

水下井口回接是海洋石油钻井工程中的一项特殊工艺。为降低开发成本,提高边际油田的开发效益,利用临时弃井的井进行水下井口的回接,并在此基础上建造小型生产平台是开发边际油田一项不错的选择。于1988年钻探的BZ34-3-2D井,试油显示较好,采用了保留水下井口的临时弃井。介绍了井口回接工艺以及该工艺在BZ34-3油田的应用中遇到的困难,对常规井口回接工艺进行了改进与创新,利用水下摄像技术观察水下井口情况,最终回接成功,对今后水下井口回接作业有一定的指导作用。     

海上自升式钻井平台探井井口稳定性分析

在海洋探井作业过程中,通常采用独立的井口支撑装置,为达到井控安全及进一步增加钻探深度,很有必要对探井井口系统进行稳定性分析。对海洋石油自升式钻井平台探井井口系统稳定性研究进行了介绍,通过对井口配重、常规井身结构、井口套管头、海上隔水导管、泥线悬挂流及井口悬吊系统等配套设备技术和操作要点的分析研究,得出了确保井口支撑系统稳定应采取的措施。通过现场实例分析,可为今后的勘探钻井作业提供相关的技术指导,达到更高的安全效果和经济效益。     

南海西部高温高压井测试技术现状及展望

南海西部高温高压井测试作业面临地层流体流动相态复杂、测试管柱在多种载荷作用下井筒安全难以保障、高压低温状态管线极易生成水合物、地层严重出砂、测试液高温稳定性要求高、海上平台空间受限、人员和设备安全风险高等问题。经过多年的科研攻关和现场实践,形成了一整套海上高温高压测试技术,主要包括:建立海上高温高压测试安全控制系统模型、测试管柱安全性分析技术、井筒安全评估技术、水合物预测与防治技术、出砂预测与防治技术、测试地面流程优化设计技术、高温稳定性测试液技术等,现场应用取得良好的效果。基于当前石油行业形势及后续勘探需求,海上油气井测试信息决策平台的建设、测试设备智能化及深海高温高压测试技术是高温高压井测试的研究方向。     

一种注水井大通径分层防砂工艺管柱

越来越多的海上油田步入开发中后期，储层压力衰减严重，致使产量递减率大，严重影响油田开发效益。注水开发是补充地层能量保障油田稳产的最佳手段。针对海上油田出砂严重及大注入量需求问题，研究了一种适用于海上注水井的大通径分层防砂工艺管柱，通过管柱关键工具的优化设计，使得防砂管柱全通径由?120.65 mm提高至?152.4 mm；分层注水管柱中心管由?88.9 mm增大至?114.3 mm。该管柱可以提高单井的最大注水量，解决海上油田存在的井口压力受限导致注水量受限和无法满足油藏配注要求等问题，同时也利于后期的修井、弃井作业，为分层防砂工艺管柱设计提供参考。     

超深高温高压高含硫气井的安全完井投产技术——以四川盆地元坝气田为例

四川盆地元坝气田具有超深、高压、高温、高含酸性腐蚀气体的特点。完井投产过程中,腐蚀条件恶劣,安全风险大,对管柱的材质、结构要求高;井筒条件限制,井筒净化作业的风险大、难度大;施工作业时间长,井控风险大;储层非均质性强,作业井段长,针对性改造难度大。为此,通过对管柱结构、腐蚀机理的研究,选择了4C+4D镍基合金材质油管配合永久式完井封隔器的酸化—投产一体化管柱,满足了酸化、测试及安全投产的需要;通过管柱设计、水动力学的计算,结合工艺措施优化,形成的扫塞、超深小井眼通井工艺等井筒处理工艺技术,满足了井筒净化的需要,保证了投产管柱顺利到位;通过对高含硫气体在临界状态的分析计算,结合现场实践,形成了配套井控安全设备,短起下测油气上窜速度小于30m/h的井控安全工艺措施,保证了投产作业的井控安全;通过暂堵剂的研制和暂堵工艺的优化,形成了多级暂堵交替注入酸化工艺。     

海上油田爆燃压裂技术研究与现场试验

为了解决海上油田应用爆燃压裂技术的安全性问题和压裂后高效增产的技术难点,研发了耐高温、低火药力和低燃速火药,建立了爆燃压裂模拟模型,采用安全管柱组件并进行安全校核,形成了海上油田井口泄压方法,并采取强化软件模拟和与酸化技术联作等措施增强技术安全性、提高压裂后的增产效果,形成了海上油田爆燃压裂技术。该技术在海上油田8口井进行了现场试验,试验井峰值压力为22.4～71.3 MPa,管柱均无安全问题,平均单井增油量43.1 m3/d。研究表明,爆燃压裂技术在海上油田具有较好的适应性,适用于多种井况条件,形成的海上油田爆燃压裂安全控制和高效增产配套技术具有安全、高效的优点,能够提高爆燃压裂的安全性和压裂后的增产效果。      

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。     

带压安全更换井口闸阀技术的研究与应用

高压气井采气井口的 1、2、3号控制闸阀常因腐蚀等多种原因产生泄漏 ,对气井的安全生产带来严重危害 ,为了解除采气井口控制闸阀导致的生产不安全隐患 ,研制在油管和大四通旁通中实施暂时堵塞以分别更换 1号和 2、3号控制闸阀的工艺技术 ,以及应用该项工艺技术获得的显著经济效益