涪陵页岩气井井下安全控制技术探讨

目前国内常规气藏,主要采用酸压、完井一趟管柱完井,管柱配套有井下安全阀,地面配套控制系统,更换管柱时多采用压井作业实施。涪陵页岩气田完井方式与常规气田不同,主要采用水平井桥塞分段压裂完井,不能实现压裂、完井一趟管柱工艺。涪陵页岩气田所选用的套管规格限制了井下安全阀可选用的规格,将会影响测试、井下节流等技术的应用,需要研制适合涪陵页岩气井的较大通径井下安全控制管柱。     

呼图壁储气库一趟管柱完井工艺研究与应用

对于枯竭性气藏改建的储气库,在完井过程中必须严格作业程序,缩短作业周期,减小地层污染,才能保证储气库达到设计注采能力.一趟管柱完井工艺技术可以在注采直井中通过一趟管柱作业完成产层射孔、射孔液替入、环空保护液替入、封隔器坐封与验封、诱喷试气等一系列完井投产作业.管柱结构简单,作业步骤紧凑,可缩短施工周期,大大减少入井液体对地层的污染;反向替液替入量准确,节约了施工用料;采用“投棒＋液压”点火方式,现场操作简单易行,成功率高,有效保证了射孔作业;在施工程序最后对储层射孔,现场施工作业安全风险小,有效杜绝了井喷失控等恶性事故发生.     

高温高压卤水井测试工艺在GJ1井应用

高温高压卤水井测试施工与常规油气井测试有较大区别,高温高压卤水在测试过程中地面易发生盐结晶堵塞管柱。为求取GJ1井地层参数采用了全通径APR+TCP测试射孔联作工艺,通过对该井进行测试管柱设计、管柱强度校核计算、施工用液设计后进行了酸化、测试作业,采用连续油管清水冲钻解除测试施工中发生的盐结晶堵塞,效果较好。     

油管锚在液压封隔器完井管柱中的应用

为减少起下管柱次数,缩短试油周期,避免油层的再次污染,同时又可以增加施工安全性,节约成本提高时效,国内越来越多地采用射孔联作完井试油技术,但液压封隔器在联作时抗震性能差,在射孔之后易出现封隔器失封。另外,随着老油田开发薄油层和挖潜剩余进入规模开采,伴随而来的大斜度完井作业需求量也逐年增多,与常规井完井作业相比,施工难度大,风险高,机械封隔器很难满足施工作业要求,液压封隔器在施工之后经常会出现失封的情况。要解决这两大技术难题,必须开展适合该工况的完井试油技术研究,对现有管柱进行优化,开发出相对应的完井配套工具,通过管柱结构优化、施工工艺优化,提高射孔联作及大斜度井完井的施工成功率,满足油田开发需求。     

浅水平井完井管柱通过性风险预测

为了解决水平井管柱在造斜段和水平段可能出现的管柱卡阻现象,建立了管柱可通过的最大井眼曲率公式和管柱与井壁的弹性相容几何模型来预测其下入的安全性,冀东油田南堡3-Y井的完井作业案例证实该套模型能够预测管柱的通过性,这对于降低水平井完井管柱下入风险有重要工程意义。     

水平井套管内多级压裂技术在江汉油田的应用

为了更好的开发水平井,江汉油田自主研究了一种适用于套管完井水平井的分段压裂管柱技术。该压裂管柱采用液压坐封、泄压解封的扩张式封隔器为分封隔工具,配合多级节流喷砂滑套,可达到对水平井段进行有效封隔和一趟管柱完成多段压裂的目的。从2011年10月至2012年10月,套管完井水平井多级分段措施管柱在江汉、四川、玉门、青海等油田水平井中措施作业18井次,工艺成功率100%,增产效果显著。     

分层注水管柱技术分析

目前,江汉油田使用过的分层注水工艺管柱主要有油套保护分层注水管柱、锚定式分层注水管柱、高压注水管柱一和高压注水管柱二。这四种注水管柱在现场使用中常常会出现套管压力上升、油压波动大而套压波动小、油压套压同时波动大、起管柱困难和注入压力长期上升等问题。通过分析,注水压力、压力波动、层间压差、温度变化这4个因素是对注水管柱造成不利影响的主要因素。经研究,在注水层上部使用顶级封隔器的分层注水管柱,大多数情况下,压力变化所产生的总体作用力是向上的,即对管柱是上顶力;分层注水管柱的受力是不平衡的,而且在各种效应的共同作用下,管柱一定会发生蠕动和变形,所以需要对管柱进行锚定,以保持管柱的总体受力平衡。     

测试-改造-封堵-回采一体化试油管柱技术

塔里木盆地属缝洞型碳酸盐岩储层,在试油时易喷易漏、井控安全隐患突出,为了解决此类问题,研发了以HP-1AH封隔器为核心组件的测试-改造-封堵-回采一体化工艺管柱,解决了该类储层试油作业易漏易喷井控风险的技术难题;同时减少了多次压井作业对储层造成的二次污染,缩短了施工作业周期,节约了成本,现场应用效果良好。     

酸压气举排液一趟管柱在玉门油田的应用

玉门油田根据其低压、高气液比的裂缝性油藏特征,设计出一种酸压气举排液完井一趟管柱。该管柱在常规压裂管柱上安装气举阀,在油井压裂施工结束后不起出压裂管柱,采用这趟管柱实现酸压、连续气举排液及完井生产等功能。36口井的应用表明,该管柱承受压力高,排液速度快,不动管柱可实现连续气举生产,既简化了作业程序,又能达到增产增效的目的,在油田具有广阔的应用前景。     

复杂井打捞的再认识

对于原生产管柱卡钻这种复杂井的打捞,一般采用试拔负荷→测卡点→倒扣→套铣打捞(或切割)的流程解卡,若解卡不成功,则采用大修方法解卡。老2B-2井,因管漏导致产液下降而作业,判断卡钻原因,为卡点以下油管漏失结垢或油井采出水结垢、结膏,采用切割卡点以上管柱,使用连续套铣筒进行连续套铣,以及酸浸等措施顺利打捞出全部管柱。实践表明,对于复杂井况,在弄清管柱卡钻原因后,应结合现有技术,因井施策,可有效提高打捞效率。     

裸眼井措施管柱关键技术及对策

裸眼井措施管柱设计需要考虑管柱锚定、管柱强度、井壁保护、安全起出、大斜度井坐封,长裸眼均匀布酸、压后返排等7个方面的具体问题。在实践中对高压措施管柱、常压措施管柱和长井段水平井措施管柱三种裸眼井措施管柱的运用应掌握其技术要点,同时还要弄清K341型裸眼封隔器、KDB型水力锚、ZF94-SP水平井坐封工具和KTH-114配酸器等4种主要配套井下工具的性能及主要技术要求。     

不压井作业过程中管柱力学分析

为解决不压井作业过程中下压力的确定问题,提出了一种不压井管柱进行力学分析方法.该方法考虑油管与套管内壁的初始间隙和随机接触摩擦力,利用有限元法建立不压井管柱非线性力学分析模型,并运用梁单元和间隙元进行求解,最终得出管柱内力、应力以及接触状态结果.结果表明,下压力过大会增加油管与套管内壁接触位置的个数,还会使管柱发生屈曲,过小则影响施工安全.采用该方法计算得出的参数进行作业,能保证作业安全,并且减少管柱磨损和屈曲现象的发生.     

事故井套铣作业铣鞋铣削模型及管柱扭矩研究

针对事故井套铣作业铣鞋铣削模型探究少、管柱扭矩选择难的问题,通过参考铣床铣削加工模型建立了铣鞋铣削力学模型,进而计算出管柱套铣扭矩。计算结果可以为打捞施工中合理的钻压参数选择提供理论参考,为井下安全施工提供技术保证,进一步提高打捞作业效率。     

大牛地气田双封分层压裂投产管柱研究应用

大牛地气田属低孔、低渗、低压、多层系气藏,部分井单层压裂改造不能满足经济有效开采要求,需要采用双封隔器分压二层,压后不动管柱投产合采。针对液压式封隔器组合分层压裂管柱存在的问题,研究出一套适合大牛地气田分压改造后直接合采投产的井内管柱。该管柱采用机械式封隔器组合,提高了压裂管串的可靠程度,特别是开发出了双滑套喷砂器,在压裂施工结束后不用动管柱而通过双滑套喷砂器实现下部气层与上部气层的连通,满足了压后不动管柱直接投产、二层合采的需要。从2005年至2006年7月,应用该管柱在大牛地气田进行了57口井114层的压裂施工,工具应用成功率达97.0%,取得了显著成效。     

万金塔气田高含CO2井封井工艺技术

CO2在井下以气体、液体、气液混合物等形式共存,通过化学腐蚀和电化学腐蚀的形式破坏井内套管及采气管柱,通过淋滤作用、溶蚀作用、碳化收缩作用、高矿化度地层水的协同作用等形式腐蚀水泥石,使井内套管及采气管柱管壁变薄、穿孔断裂,造成下部井段封堵困难。针对吉林省万金塔气田高含CO2气井封井存在的难点和风险,制定了封井工艺技术。首先使用清水循环脱气压井建立油套管之间的循环,若原管柱没有漏点,则使用原管柱正替水泥浆注灰,若管柱存在漏点,则可在循环清水中加入示踪剂,根据排量和出口出现示踪剂的时间判断漏点位置,选择正反挤水泥封井。该封井工艺技术在万金塔气田5口井中应用均获得了成功,为高含CO2气井封井施工提供了一定的技术参考。     

四川盆地页岩气井地面安全返排测试技术

针对页岩气藏大规模加砂压裂后地面连续返排测试作业以及钻塞冲砂作业期间,返排液含大量砂粒和碎屑,地面返排测试流程易发生堵塞或刺漏,安全风险高等问题,完善地面流程布局,优化设计出专用排砂管线和测试管线,研发配套了105 MPa捕塞器、105 MPa旋流除砂器、105 MPa管柱式除砂器等系列除砂除屑装备,在此基础上开展相关的工艺技术研究,确定出不同返排测试工况条件下流程的最优走向,形成了一套集除砂除屑、流程超压保护、防冰堵和安全监控为一体的页岩气井地面安全返排测试工艺技术,解决了页岩气井地面返排测试作业面临的高回压条件下钻塞捕屑、除砂、大排量连续返排等技术难题,运用该技术安全高效地完成了四川盆地多口页岩气井的地面测试计量作业,保障了页岩气井返排测试期间地面流程设备和作业人员的安全,效果显著.     

浅谈塔里木小井眼试油完井工具现状

随着各大油田相继进入开发中后期,小井眼完井技术主要用于难采储量油田,或复杂油气藏地层条件下的水平井、大斜度井中,但涉及不深,技术还很不成熟。目前,国内小井眼完井试油工具主要以封隔器、桥塞和循环阀类3种类型为主。其中,封隔器一般与循环阀类配合使用,也可单独使用。塔里木油田分公司根据小井眼侧钻水平井完井施工要求,设计了小井眼配套完井管柱工艺,应用于45口井,成功率为95.6%,应用效果较好。     

莺歌海盆地高温高压气井完井管柱设计

根据海上高温高压气田完井管柱设计原则,针对莺歌海盆地某高温高压气田设计了一套应用于定向井和水平井的完井管柱,对油管材质及尺寸、管柱强度校核、射孔管柱安全控制进行了优化。所设计的完井管柱已顺利应用于开发实践中,其应用简单可靠,安全性有保障。     

井下生产管柱载荷受力测试技术研究

基于三维力学模型获得的井下管柱受力情况和运动状态因缺少实时监测数据的支持存在一定的盲目性,所组合的管柱有效期较短。井下载荷测量装置是一套存储式的测试系统,主要由轴向力应力传感器、压力传感器、温度传感器、通信接头等几部分组成,将其连接到井下管柱中,可以实时采集井下温度、压力及管柱受力等参数。现场试验表明,根据现场实测管柱受力曲线,可更准确地掌握管柱的实时受力状态,更好地优化井下工具和管柱组合。     

超高压高温井地层测试管柱结构优化探讨

针对国内西部油田超高压高温井测试成功率低,影响储层评价精度的问题,研制了一套适用于超高压高温井的测试管柱。该管柱主要工具包括RTTS封隔器、加强型RD循环阀、液压循环阀和替液阀等。现场应用表明,该管柱的应用有效地解决了高压高温井测试工具失效、封隔器无法解封、无法循环压井等难题。