速度管柱带压起管技术研究与管材性能评价

连续管速度管柱是油田排水采气的主体技术之一,连续管使用一定年限后需要起出,而国内速度管柱带压起管技术尚属空白。鉴于此,研制了38.1 mm速度管柱起管所需的管塞和滚压式重载连接器等关键工具。通过室内试验验证了关键工具结构的可行性,并在苏里格气田成功实施2口井的带压起管现场作业,最后对起出的连续管进行性能评价。室内试验和现场应用结果表明,该速度管柱带压起管技术解决了速度管柱管内封堵和上提解卡的核心问题,满足现场带压起管作业要求。     

速度管柱排水采气效果评价及应用新领域

在综合苏里格气田所有已开展速度管柱排水采气试验井的基础上,根据试验前气井产量对试验井进行了分类评价,得出了速度管柱排水采气技术的适用条件,并分析了该技术新的应用领域。分析了速度管柱排水采气工艺的原理,推导了适合苏里格气田气井的临界携液模型,依据模型优选出38.1 mm的连续管作为速度管柱。现场试验结果表明,速度管柱排水采气技术能够解决苏里格气田产气量大于0.3万m3/d气井的积液排水采气问题;该技术可以应用于起油管气井、小井眼生产井、连续管压裂井等的生产,前景广阔。     

速度管柱排水采气技术的应用及改进

苏里格气田气井普遍具有低压、低产、携液能力差及井筒压力损失大的特点,为了提高气井携液能力,形成中后期排水采气技术储备,依据管柱优化理论,于2009年开始将Ф38.1mm的连续管作为生产管柱进行排水采气,到目前已完成速度管柱排水采气施工气井10多口。通过研究和现场实践,改进了悬挂器、卡瓦及堵塞器等配套工具,优化了降压方式和井口采气树,提高了施工效率和安全性,取得了良好的应用效果。     

速度管柱系统研制与应用

针对长庆油田低压低产小水量气井产量低、携液能力差、井底易产生积液,不能正常生产的现状,研制了连续管速度管柱排水采气技术所需的装置及工具,解决了带压情况下38.1mm连续管的悬挂、密封和剪断问题。介绍了关键部件操作窗和悬挂器的结构原理,阐明了作业装置的技术路线,分析了速度管柱在苏里格气田12口井上的现场施工情况,指出速度管柱技术为低压低产气井提供了一种有效的增产手段。     

速度管柱技术在鄂尔多斯盆地气井中的应用优化研究

为了提高速度管柱工艺在低产低效井增产、稳产措施中的应用效果,针对鄂尔多斯盆地气井的生产特点,基于Turner模型和Li模型,以压降损失、携液量表征速度管柱井筒积液规律,进而优化管柱的尺寸及下入深度.结果表明:目标区块施工用的速度管柱油管的最佳尺寸为38.1 mm,下入深度应在喇叭口以上5～10 m,此时目标井产气量提升145.6％.     

连续油管速度管柱排水采气技术研究及应用

针对苏里格气田低压水平气井携液能力差,井筒出现积液,原有生产管柱不能满足生产需求等问题,研究了水平井连续油管速度管柱排水采气技术方案。首先分析了水平井临界携液流速理论模型,利用该模型优选出Φ38.1 mm的连续油管作为速度管柱。然后详述了连续油管速度管柱排水采气技术方案,最后在苏76-2-20H井进行现场应用,应用结果表明,水平井连续油管速度管柱排水采气技术方案降低了气井的临界携液流速,提高了气井的携液能力,气井油套平均压差减小1.82 MPa,可有效地排出井筒积液,实现了低压水平气井的连续携液增产稳产,起到了较好的应用效果。     

连续管速度管柱优化设计软件开发

目前我国尚无连续管速度管柱优化设计软件,而国外相关软件的计算模型过于陈旧,操作较为困难,功能不满足现场需求。鉴于此,以Visual Studio 2015为开发平台,结合国内气田现场的作业条件和前期计算模型的相关研究,自主开发出连续管速度管柱优化设计软件,并验证了其实用性。软件分为输入和输出2大功能模块,采用菜单框架结构,充分考虑气田现场技术人员需求,力求软件界面简洁,实际操作方便,功能模块齐全。依据所得参数,软件能对连续管速度管柱的下入时机、尺寸及全周期施工方案提供推荐。实例验证结果表明该软件能较好地实现预定功能。研究成果对气田现场的连续管速度管柱施工作业具有一定的指导意义。     

苏里格气田连续油管排水采气试验及分析

苏里格气田属低压低产气藏,气井生产中后期,因井底压力和产气量低,气井携液能力差,导致井筒积液不断增多,严重影响气井的正常生产,部分气井甚至出现积液停产现象。为了提高气井携液能力,依据管柱优选理论,结合苏里格气田井筒实际情况,优选了适合该气田的连续油管作为生产管柱。在原φ73.0 mm油管内下入φ38.1 mm连续油管,下入深度3 330 m,采用连续油管生产后,产气量产水量均明显增加,取得了较好的排水效果。     

速度管柱在长北山2气田的应用及效果分析

长北气田山2气藏属于弹性驱动的岩性气藏,地层含水,无外来能量补给,随着开采时间的延长,地层压力和产量逐渐下降,部分井出现积液,需要提前采取方法排液,避免气井水淹。因研究区结垢、腐蚀和偏磨较轻,选择了安装速度管柱进行排水实验。本文运用了气体携液临界流速结合产量和压力曲线判断气井是否积液和评价速度管柱排液采气措施的效果．利用不同油管尺寸下的产量与井口压力关系模拟曲线、模拟采收率数据结合井身结构和油管串结构优选出了合理尺寸的速度管柱,用速度管柱重力悬空时最大载荷80％的安全系数来设计其下入极限深度,用一体式封隔悬挂器把速度管柱悬挂在油管内壁。由于速度管柱尺寸、下入深度和悬挂位置及悬挂器选择合理,排水效果明显,证明速度管柱是长北气田山2气藏排水的理想工艺之一。     

大牛地水平井速度管排液工艺研究与应用

受井身结构影响,大牛地气田水平井泡排成功率低,排液难度大,而更换小油管需压井作业,返排周期长且漏失量大,严重限制了气井产能。针对大牛地气田水平井特点和排水采气难点,研制了速度管柱作业悬挂密封装置,实现了预先放置卡瓦,减少了操作流程,解决了带压情况下速度管的悬挂、密封和剪断问题。同时确定了悬挂密封装置主要技术参数,并优选出CT70型38.1 mm速度管作为生产管柱。现场应用结果表明,速度管无需压井,施工周期短,施工成功率高,排水采气效果明显,为大牛地气田水平井排水采气工艺提供了一种新技术。     

涪陵页岩气田连续油管生产效果评价

连续油管作为采气管柱在涪陵页岩气田的应用越来越广泛,其规格主要有?50.8 mm×4.45 mm和?38.1 mm×3.68 mm两种,不同页岩气井连续油管的生产效果存在差异。为分析存在差异的原因、提高连续油管在页岩气井的应用效果,基于现场应用情况,从页岩气井携液效果、井筒压耗、气井稳产能力等3方面,开展了连续油管生产效果评价,分析了连续油管直径、下入深度和下入时机对连续油管生产效果的影响。结果表明:相比于?60.3 mm×4.83 mm普通油管,采用?50.8 mm×4.45 mm连续油管生产,临界携液气量能够降低38%;水气比对连续油管生产效果影响较大,水气比越大,连续油管直径、下入深度对井筒压耗和气井稳产时间的影响越显著;对于水气比0～1.5 m3/104m3的页岩气井,越早下入?50.8 mm×4.45 mm连续油管,自喷稳产期越长,自喷生产阶段的累计产气量越高。研究结果表明,低水气比页岩气井下入连续油管可实现连续稳定生产。研究结果对于提高连续油管在涪陵页岩气田的应用效果具有指导作用。      

旋流雾化排液采气工艺及其关键参数

气水同产井在生产过程中,由于地层能量逐渐下降易产生井底积液,严重影响了气井的产能,甚至会造成气井水淹停产,常用的排液采气工艺需要借助外部能量或更换生产管柱,工艺运行成本高。为此,以Turner模型为理论基础,设计了旋流雾化装置将井底积液雾化为细小的液滴,以便容易被携带出气井井筒;进而开展旋流雾化数值模拟、室内可视化实验及现场试验确定旋流雾化排液采气工艺关键技术参数。研究结果表明:(1)实施旋流雾化排液采气工艺使气井能够在不增加外部能量的条件下将井底积液排出,实现气井的连续携液生产;(2)该工艺具有对气井凝析油含量不敏感、作业方便、生产成本低及装置工作可靠性高等优点;(3)旋流雾化排液采气工艺关键技术参数为:最大下入井深4 200 m,工作温度120℃,气井气液比大于1 100 m~3/m~3、产液量小于20 m~3/d,工具外径58 mm或72 mm;(4)两口井现场应用效果好:水淹气井滴西17井成功复产并实现连续携液生产,大直径油管完井的K82006井携液良好且气井产气量稳定。结论认为,旋流雾化排液采气工艺作为一种不动原井生产管柱、不增加外部能量的排液采气工艺,值得推荐。     

苏里格气田水平井裸眼完井分段压裂技术研究

在介绍水平井裸眼完井分段压裂工艺的基础上,分析了苏里格水平井裸眼分段压裂工艺管柱结构。水平井裸眼完井分段压裂工艺在苏里格气田遇到的主要问题是压裂管柱下入遇阻严重、回插管柱密封不严、丢手丢开困难、压后返排率不高、压差滑套打不开及砂堵等。对管柱下入遇阻严重问题设计了Ф151 mm×1.5 m的大铣柱,与小铣柱配合使用,建议在较长的油管段接扶正器;对回插管柱密封问题设计了模块式密封;在悬挂封隔器上端设计丢手工具可解决丢手丢开困难问题;设计了压差滑套辅助压力阀解决滑套打不开问题。现场应用结果表明,提出的措施均能很好地解决苏里格气田水平井裸眼完井分段压裂工艺存在的问题。     

下倾型页岩气水平井连续油管排水采气工艺

页岩气井水平段采用?139.7 mm套管完井,受地层构造影响,部分气井B、A靶点垂深差大,呈现下倾型特征,水平段携液能力差,随地层能量衰竭,积液易堆积在油管鞋以下水平段,造成气井水淹,采用气举、柱塞、泡排等工艺难以复产。在原有生产管柱内,优选更小尺寸的连续油管下至水平段,增大气体流速,提高气井携液能力,同时可实现小直径管+气举+泡排复合排水采气,排出水平段积液。研究表明,?50.8 mm连续油管适用于水气比小于 1.5 m3/104 m3气井,?38.1 mm连续油管适用于水气比小于1 m3/104 m3的气井。现场应用表明,下倾型水平段积液气井下入连续油管至水平段中部后,油套压变化稳定,气井连续携液气量降低,井筒内气液分布均匀,滑脱损失降低。连续油管排水采气工艺能够有效解决下倾型页岩气水平段积液问题,实现页岩气井低产阶段连续稳定生产。     

水平井裸眼选择性分段压裂完井技术及工具

为了最大限度地提高苏里格气田低压、低渗透气藏的产量,开展了低渗透气藏水平井裸眼选择性分段压裂工艺技术的研究与应用,由于完井方式的不同、井身轨迹弯曲和井眼尺寸等因素的限制,使得裸眼水平井与直井以及套管固井水平井的选择性压裂完井管串有很大区别。据此介绍了利用油管作为完井和压裂管串一趟下入裸眼水平段中,不需要下套管固井、射孔等作业,实现裸眼水平段选择性分段压裂工艺技术,并详细介绍了这种技术的管串结构、工艺原理、技术特点、配套工具以及现场的应用情况。研究与现场应用表明,采用这种技术与其他低渗透气藏压裂增产技术相比,开发效果更好,投入成本更低,经济效益显著。     

连续管尺寸及作业深度对速度管柱的影响研究

针对连续管速度管柱作业减少气井生产中的井底积液及提升产量的问题,通过开展连续管尺寸及其作业深度对速度管柱的影响研究,优选出合理的连续管管径、壁厚及其作业深度,通过分析油藏流入动态曲线(IPR曲线)与油管流出动态曲线(J曲线)之间的关系,确定了不同速度管柱设计能否使已停产的气井恢复生产或持续生产。研究结果表明:气井产生积液时,采用小管径的连续管速度管柱作业能提高气体携液能力,但管径不应过小,过小会降低携液能力;根据储层位置及实际工况,可确定速度管柱最优作业深度,以确保气井长期高效生产;优选的速度管柱作业用连续管及作业深度,能明显提高气井日产气量。研究结果可为含水气藏的开发提供技术支撑。     

酸性气田气井采用组合油管柱的优越性

在高含H₂S和CO₂共存的气田深井中,为了既保证生产气井井底不积水,又要保证气井在生产过程中管柱不发生冲蚀;实现低成本高效地开发酸性气田,保证气井安全生产,必须对气井井下管柱进行优化。以徐深气田气井为例,在给定的生产条件下,采用73.0 mm×850 m+60.3 mm×2 880 m组合油管柱和73.0 mm单级油管柱都不会有天然气水合物生成;采用组合油管柱比采用73.0 mm单级油管柱更不容易生成天然气水合物,说明采用两级或两级以上不同尺寸的组合油管柱在高含二氧化碳和高含硫化氢气田气井中具有更大的优越性。该方法对低成本高效地开发酸性气田具有重要的参考价值。     

机抽—速度管复合排水采气新工艺

为了提高目前常用的排水采气工艺的适应性,同时降低由排采工艺调整带来的额外的成本开销,利用空心抽油杆对机抽工艺进行了改进,结合应用所研发的空心防气排水采气专用泵,形成了机抽—速度管复合排水采气工艺,并在鄂尔多斯盆地苏里格气田某产水气井进行了现场试验。研究结果表明:①该工艺实现了机抽与速度管柱、气举、泡排等多种排采工艺的自由组合,并且可根据气井产水特点灵活调整适合的排采工艺,提高了工艺的适应性;②采用的游动阀及固定阀均依靠抽油机动力和空心抽油杆重力实现强制启闭,避免了气锁和砂卡引起的机抽失效;③该工艺的选井原则为气井初期产气量较高(大于1×10~4m~3/d)、产水量相对较高(介于3～30 m~3/d),且井口到液面的距离小于2500m;④针对产气量分别为2×10~4m~3/d、1×10~4m~3/d的气井,需采用外径为36 mm、壁厚为6 mm或外径为38 mm、壁厚为6 mm的空心抽油杆进行速度管排水采气,针对产气量为0.6×10~4m~3/d的气井,需采用外径为34 mm、壁厚为5.5 mm的空心抽油杆进行速度管排水采气。结论认为,该工艺可以明显提高产水气井的稳产气量,实现产水气井的连续、稳定生产,应用效果好。