迪那2井完整性评价及风险分析

迪那2井是塔里木盆地的一口高压气井,该井试油结束后发现套压异常,经测试证实井筒完整性存在问题。按照油气井完整性管理理念,对该井进行异常情况分析和风险识别,并根据NORSOK井筒完整性指导意见,对本井进行一级屏障、二级屏障的划分及完整性评价,评价结果认为该井一级屏障失效,二级屏障不合格,井筒完整性类别为红色,存在较大安全风险,应采取维修措施或封井。该井的分析评估流程及方法,对同类高压气井的分析评估具有借鉴意义。     

东方1-1气田XX井井筒完整性风险分析

随着油气井生产年限日益增加,油气井安全风险凸显,为了保障油气井安全运营,实现油田长期高产、稳产,需要定期对油气井完整性进行风险分析。根据海上油气井井筒完整性理论,对东方1-1气田XX井进行了现场环空压力测试,并根据测试结果对该井井屏障现状进行评估,进而得出该井的井分类结果。研究表明:评估结果符合现场实际,可以为后期井的维护、治理提供参考依据。     

高温高压高含硫气井生产运行期井筒完整性管理

高温、高压、高含硫气井井筒完整性管理是一个国际性难题。随着四川盆地安岳气田高石梯区块下寒武统龙王庙组、上震旦统灯影组等高温、高压、高含硫气藏的开发,气井生产运行期间陆续出现套管环空异常带压、井口装置泄漏、封隔器密封失效等异常情况,给气井的安全生产带来风险。如何有效削减或消除风险,保障气井本质安全,避免对人体健康、环境污染和企业形象等方面造成伤害,成为生产中急需解决的问题。在调研国内外油气井井筒完整性管理的发展现状和管理经验的基础上,分析高温、高压、高含硫气井井筒完整性管理需求,指出气井生产运行期井筒完整性管理应基于风险评价、风险检测、完整性评价及整改等关键技术环节,通过对比分析目前生产现场气井管理与井筒完整性管理标准的差异,结合安岳气田高石梯区块高温、高压、高含硫气井井筒完整性管理现状,分析了井筒完整性管理中存在的问题,提出了下一步完善措施,指导高石梯区块气井生产运行期的井筒完整性管理,为类似气井生产运行期的完整性管理提供了参考。     

基于层次分析法的气井完整性评价模式

近年来高温、高压、酸性气井的不断投产与生产,如何有效评价现役气井的完整性状态,预防重大事故发生,获取最大的经济和社会效益已成为气田管理者重点关注的问题.首先将气井分为环空带压“隐患井”和常规井两类进行完整性评价.以环空压力绝对值和泄压恢复速率与恢复值为参数,建立“隐患井”的完整性评价模式.将常规井划分为井口、管柱和井筒3个评价单元,确定了7大完整性评价要素,并参照现场实践和相关标准与规范,制定了各评价要素的评价指标;基于层次分析法,定量地确定各评价要素对气井完整性的影响权重,进一步建立风险评分表,最终建立气井完整性评价模式.将评价模式应用于塔里木气田现场,与现场吻合较好,具有很好的指导意义.     

基于权重分析法的海洋弃置井井筒完整性评价方法建立

海洋油气井在生产后期受经济效益和环保风险的影响,需要进行弃置作业。经过多年的开发,海洋油气井井口装置、井筒、管柱等完整性往往遭到破坏,如何科学的评价弃置井的完整性状态,已经成为现场工作者关注的焦点。文章对影响井筒完整性的因素进行分类并分析各因素的影响机理,在此基础上利用权重分析法定量计算各影响因素的权重,给出弃置井完整性分类表,建立海洋弃置井完整性评价方法。现场工作人员利用此评价方法对海洋弃置井进行评价验证,并根据评价结果制定相应的措施,消减弃置作业的风险,对现场具有较好的指导意义。     

油气井管柱完整性技术研究进展与展望

在回顾油气井管柱完整性概念的提出与发展历程的基础上,介绍了我国在钻柱构件适用性评价、"三超"(超深、超高温、超高压)气井油套管柱可靠性设计与完整性评价、"三超"气井油管腐蚀行为与评价、热采井基于应变设计与选材评价技术等方面的最新研究进展及其应用情况。指出现有油气井管材与管柱技术仍不能满足"三超"、严重腐蚀、非常规、特殊工艺和特殊结构井等服役环境,进而提出了进一步加强油气井管柱完整性技术研究与科技攻关的建议:1持续完善和发展中国西部深层油气勘探开发套管柱优化设计与管材选用及完整性评价技术;2急需建立有针对性的非常规页岩气开发套管柱优化设计、选材及完整性评价技术;3建立"三超"高含CO2气井环境及压裂酸化工况复杂油管优化设计、选材选型、完整性评价技术;4深入研究含缺陷油气井管柱缺陷检测、安全评价、风险评估、寿命预测、维修补强等关键技术;5建立油气井管柱完整性管理体系和配套的支撑技术体系。     

四川盆地高含硫气井完整性管理技术与应用——以龙岗气田为例

近年来,高酸性天然气井越来越多,但因技术和施工的瑕疵,往往导致气井功能不完整（如套管环空异常带压等）,已成为影响气井安全生产的重要问题。为此,在消化吸收国内外先进完整性管理理念的基础上,结合四川盆地龙岗气田高温（130~150 ℃）、超深（6 200 m）、高含硫（30~156 g/m³）、地层因素复杂等特点,从带压原因分析、井筒安全评估内容和流程、风险等级划分和防控措施等方面开展了气井完整性管理技术的研究与应用。制订了气井完整性管理相应的对策,即：对于已完成的老井加强压力、流体跟踪评价分析,加强井下及井口腐蚀状况监测、检测工作,定期对井筒安全状态进行评估,确保安全受控;对于待完成的新井,重点抓好井身结构、完井管柱设计与现场施工作业质量控制等环节,确保不形成新的环空异常带压气井。现场应用结果表明,形成的气井完整性管理方法及主体配套技术能够满足龙岗气田安全生产的需要。     

深层高压气井试油前的井完整性评价技术研究

深层高压气井由于恶劣的井况和工况条件造成钻井转试油井存在大量潜在风险,前期由于对这些风险的认识不足,在试油设计和施工过程中未采取有效措施,导致多口深层高压气井试油过程中发生油管柱失效、套管变形等事故而造成作业失败甚至井报废。针对深层高压气井试油作业过程中的安全风险,以典型深层高压气井钻井转试油阶段的井屏障分析为基础,针对地层、井筒和井口三个井屏障组成单元开展完整性状况分析,形成了一套深层高压气井试油前的井完整性评价方法,通过对钻井资料、钻井事故异常情况、井现状等的深入评估,识别井潜在风险。并针对一口深层高压气井为例开展试油前的井完整性评价,井完整性评价得出实例井完整性状况较好,各井屏障部件均按照设计要求建立,后续设计和施工以生产套管评价后的剩余强度为基础。为深层高压气井完整性设计和控制提供了有力的技术支撑。     

高温高压含硫气井完整性关键技术——以安岳特大型气田为例

四川盆地安岳气田寒武系龙王庙组、震旦系灯影组气藏具有埋藏深、高温、高压、含 H₂S 和 CO₂等特点,对气井完井管柱强度、密封性、抗腐蚀性能要求高,导致钻井难度大,井身结构及其管柱受力复杂,固井质量、气井环空异常带压等完整性问题突出。为此,针对上述气井完整性问题,基于钻完井设计、现场施工质量控制、井筒完整性评价、气井安全管控等方面开展了持续攻关及现场实践,形成了高温高压含硫气井完整性设计、评价和管理等关键技术。研究结果表明 ：(1)形成了高温高压含硫气井全生命周期完整性设计及现场施工质量控制技术,为建井阶段井控安全和建立良好的井屏障奠定坚实基础 ;(2)形成了环空压力评价、井口抬升评价、气井安全风险量化评价等井完整性评价关键技术,实现了气井安全风险定量评价,为井完整性分级管理提供科学依据 ;(3)建立了高温高压井完整性标准体系和信息化管理系统,实现了井完整性管理的标准化和信息化。结论认为,通过高温高压含硫气井完整性技术的全面应用,气井环空异常带压比例逐年下降,有效支撑了安岳气田的安全高效开发,该技术可为国内外类似气井完整性设计、评价和管理提供...     

基于贝叶斯网络的深水探井井筒完整性失效风险评估北大核心CSCD

探井转开发井是降低深水油气开发成本的重要途径,然而探井的井筒完整性失效是深水探井转开发井工艺中的主要风险,为有效评估探井井筒完整性风险,建立了深水探井井筒完整性风险评估模型。利用故障树分析法将探井井筒分为井口失稳、套管管柱失效、水泥环失效、水泥塞失效、裸眼完井段失稳、人工作业管理风险等6个风险屏障单元,并确定了各个单元的主要风险因素;利用Noisy-OR gate模型和历史数据,确定了贝叶斯网络的条件概率;最后利用贝叶斯网络计算得到的失效概率与层次分析法相结合,定量确定了各风险因素的权重,并通过风险矩阵法评估了风险因素发生的可能性与严重程度,实现了对井筒完整性风险等级的划分。实例分析结果表明,本文所建立的风险评估模型实现了对探井井筒各风险因素及井筒完整性失效的定量判断,有助于降低深水探井转开发井的事故风险,可为现场井筒完整性管理提供一定的理论指导。     

气驱技术对油套管性能的新要求

为有效补充地层能量、大幅提高采收率,保持油田高效开发和持续稳产,国内外油田陆续开展了气驱试验。气驱技术在保持油田高效开发和持续稳产的同时,也延长了油田生命周期,但井筒完整性是制约气驱技术发展的关键因素之一。通过分析气驱井油套管失效情况,从全生命周期角度,提出了保证井筒完整性措施以及气驱工艺下油套管选材思路,并指出在注气井或采出井采用耐蚀合金连续油管和非金属连续油管,可兼顾防腐和气密封功能,将是气驱工艺的发展方向。     

井筒屏障完整性及其优化设计

随着我国各大油田进入开发中后期，老井“二次采油”甚至“三次采油”所引发的井筒完整性问题频发。现场老井完整性建设不足，增产措施带来的苛刻工况造成井筒管柱腐蚀严重，威胁管柱服役寿命以及井筒完整性，给油田造成极大的经济损失的同时也给油气田安全运行带来隐患。为此，结合我国油气田开发现状，分析了现有井筒完整性标准的不足和重点研究方向。介绍了腐蚀完整性管理概念，并在此基础上，以CO₂吞吐井为例提出了基于井筒腐蚀风险与载荷风险双重作用的井筒屏障优化方法，确定了吞吐井的失效敏感区域和服役寿命。结果显示:实例井极限吞吐轮次为7轮；油管失效敏感区域为800~1 500 m，套管失效敏感区域为1 700~2 000 m，建议在失效敏感区域进行重点防护。该研究为各油田依据自身实际情况，本着“全局把控，重点防护，经济有效”的思想开展井筒屏障设计，延长老井免修期，建立科学性、适用性、效益性的完整性管理体系具有重要意义。     

深层油气井井筒完整性检测方法

为解决深层油气井井筒“完整性失效部位不唯一、失效形式多样化”、定位识别难度大的问题,基于现有检测方法,集成优化相关设备和工艺,形成了以“声波+电磁”特征为核心的深层油气井井筒完整性检测方法,能够准确定位并识别油管泄漏、丝扣渗漏、套管泄漏、套后水泥环窜流、液面下泄漏和多重泄漏。采用该方法检测了试验井的井筒完整性,成功确定了生产管柱两泄漏点的位置和泄漏类型。研究和现场试验结果表明,研究形成的检测方法可准确识别深油气井井筒完整性失效类型和确定失效位置,可为深层油气井建井、修井和井筒完整性管理提供技术支撑。      

高温含CO2气井的井筒完整性设计

高温含CO₂气井（特别是海洋及深水油气井）的井筒完整性备受关注,因它涉及太多的具体技术、材料和工具及装备。为此,在深入研究挪威石油工业协会和美国石油学会最新发布的井筒完整性技术标准的基础上,结合已经取得的经验和大量的实验评价成果,重点对投产期的井筒完整性设计框架进行了研究。提出了井筒完整性设计理念,推荐了井筒腐蚀完整性管理方法及技术流程,给出了井筒安全屏障系统划分方法,从实体屏障、水力屏障、操作屏障3个方面讨论了井筒安全屏障分类和功能,以及油管柱设计及完整性管理。同时,给出了固井水泥屏障设计要求及方法,强化了井筒水力屏障对井筒完整性的作用,重点阐述了井筒的腐蚀完整性评价和管理的“适用性”理念和方法。针对海洋气井,还提出了适合的油套环空保护液,将环空保护液和水泥面之上滞留流体按水力屏障对待。     

井筒完整性的定义、功能、应用及进展

国际石油界从石油天然气发展与许多事故中认识到建立和应用井筒完整性的必要性、重要性。挪威NORSOK D-010标准说明了井筒完整性的定义，被国际石油界推崇和应用，成为比较公认的井筒完整性标准。用完整性的“四个特性”和图解对井筒完整性进行了分析解释。井筒屏障是实现井筒完整性的关键，对井筒屏障及其组件的结构与功能进行了深入研究，主要功能:一是防止地层流体在未控制的情况下外泄或窜入另一个地层的风险；二是保护油气资源、地下水和环境。采用2幅典型图例说明了井筒屏障在作业中的功能与结构组成。指出了井筒完整性与井筒屏障在安全作业中容易发生的主要问题，对策是完善井筒完整性与井筒屏障标准化、规范化，并从技术上、作业与操作上、组织管理上加强对全生命周期各施工作业的一体化设计、提高技术水平和工程质量、实行全程全方位监测和组织措施等。     

套管段井筒完整性风险评价方法研究

井筒完整性评价的目的在于了解井筒风险状况,以便防止井筒结构产生失效破坏。影响井筒完整性的因素包括技术套管完整性、水泥环质量和地层因素3个环节,技术套管完整性是井筒完整性最重要的因素,而水泥环质量不好和地层条件差会增大井筒失效的风险,因此,整个井筒失效是3个环节失效综合的结果。利用层次分析法建立了套管井段井筒完整性的系统模型,给出了井筒完整性评价的整体思路,提出了利用套管监测、预测、测井等手段评价任意井段的井筒完整性方法,给出了对任意井深井筒完整性状态及全口井井筒完整性状态的风险评价模型。     

大压差条件下水泥环密封完整性分析及展望

为解决目前页岩气井、深井油气勘探开发中广泛存在的环空带压问题,结合理论研究成果及实验室模拟结果,分析得出了目前在"深层、低渗透、非常规"油气资源勘探开发过程中,大压差条件是造成水泥环密封完整性失效主要原因的认识。通过对四川盆地页岩气井、安岳气田和塔里木盆地库车山前等区块高温高压深井在钻井、压裂、生产过程中大压差工况进行梳理和定量计算,运用计算结果解释了上述两个地区气井在大压差条件下水泥环密封完整性失效的原因:加载阶段水泥环周向出现的拉应力、加载—卸载工况使水泥环产生塑性变形、在卸载过程中界面产生拉应力等,造成水泥环拉伸破坏及界面微环隙,从而破坏密封完整性。归纳总结了井筒全生命周期各环节出现密封完整性失效的风险,初步提出了大压差条件下保障水泥环密封完整性的应对措施:①提升水泥石抗变形能力;②提高第一界面及第二界面胶结力;③提高界面接触力。     

海上勘探开发一体化钻完井关键技术研究与实践

勘探开发一体化是缩短海上油气田建产周期、降低开发成本的有效手段,但海上油气田工程设施建造周期长、油气管网相对较少,对钻完井作业提出了更高要求.本文针对不同水深、不同类型和不同井口型式等探井转开发井特殊要求,建立了浅水探井井口再利用技术、一井多目标钻完井技术、简易移动式平台井口稳定性技术和深水探井转开发井井筒完整性评估技...     

基于失效数据的油气管道定量风险评价方法

油气管道风险评价作为当前的热点问题,逐渐由定性评价向定量评价过渡。为了减少油气管道定量风险评价过程中主观因素的影响,建立了基于管道失效历史数据的油气管道定量风险评价模型,通过分析美国管道与危险品安全管理局(PHMSA)等数据库的管道分类失效数据,确定了油气管道的基本失效概率与修正因子的指标体系,再根据各个指标量化的难易程度将修正因子分为定量、半定量及定性3种类型,其中前两类指标可以量化或量化分级,仅后一类指标依赖于专家的经验判断,大大降低了风险评价的主观依赖性。进一步构建了油气管道风险评价矩阵,用失效概率量化失效可能性,用后果评分量化失效后果的严重程度。最后,将该油气管道定量风险评价方法应用于某输气管线,并绘制"红橙黄蓝"4色管线风险分布图,识别出该管线的高风险管段。结论认为:(1)基于管道失效历史数据的风险评价方法能够客观地量化管道的失效概率,准确进行风险分级,有利于实施风险分级管控策略;(2)建议建立全行业或全国范围的管道失效数据库,以期为基于历史数据的定量风险评价乃至制订风险管控措施提供依据。