国外排水采气工艺技术现状及发展趋势

随着世界各国对能源的进一步需求和对环境问题的日益关注，天然气受到了普遍重视，发展天然气工艺已成为当代世界潮流。90年代以来国外的天然气开采工艺技术已有很大进步，在排水采气方面也取得了较大的新发展。从单井排水采气工艺技术发展到单井排水与气藏工程相结合的多学科气藏整体治水技术，同时进行了排水采气工艺技术与装备、修井技术的系列配套研究。文中介绍了国外排水采气工艺技术的发展现状、发展重点及趋势，并根据国内技术发展情况提出建议。     

多管柱热应力模型预测采气井口装置的抬升

井口装置抬升现象常见于稠油热采井、注采井,生产气井却十分罕见。由于高产气井在生产过程中井口温度高,大温差使得井口附近自由段套管产生热应力变化,进而导致井口装置抬升,破坏气井完整性、损坏地面流程,引发灾难性的后果。为此,分析了因大温差导致套管热应变而引起井口装置抬升的机理,建立了气井井口装置抬升的多管柱热应力模型,并对井口装置的抬升高度进行了实例计算,其预测结果与实际监测结果十分接近,预测结果可靠。研究认为:随着气井产量的增加,井口温度逐渐升高,井口装置抬升高度将不断升高;而表层套管自由段长度对井口装置的抬升高度最为敏感,多层套管固井质量差时对井口装置抬升高度影响较大。最后指出了气井井口装置抬升带来的安全风险,并提出大产量气井应以保证固井质量、合理配产以及加强气井环空压力监测等3项技术措施来预防、监测采气井口装置抬升。     

一种溶黏型仿生自愈合水泥浆体系

随着固井水泥浆技术的发展,固井自愈合技术已然成为预防和治理油气窜、提高水泥环长期密封能力最为有效的技术之一。针对固井水泥环长期密封性能失效引发的环空油气窜技术难题,基于“先防后堵”的技术思路,从化学仿生的角度,研发了一种溶黏型仿生自愈合水泥浆体系,分别评价了该仿生自愈合水泥浆体系工程性能和凝固后的自愈合水泥石力学性能,并通过劈裂造缝的方式,评价了自愈合水泥石在甲烷养护条件下的力学性能恢复能力和渗透率的降低率。最后通过SEM微观测试和红外光谱分析了该自愈合水泥的愈合机理。研究结果表明：(1)水泥石力学性能优异,在抗压强度降低15%的情况下水泥石弹性模量减少41%,显示出良好的韧性,起到了“先防”的作用;(2)破坏后的水泥石遇烃激发,能生成一种溶黏型凝胶状酯类物质,重新黏合水泥石骨架,自愈合水泥石在甲烷养护条件下抗压强度恢复率达94.5%,抗折强度恢复率达58.6%,气测渗透率降幅为99%,液测渗透率降幅为100%,起到了“后堵”的作用。结论认为,溶黏型仿生自愈合水泥浆体系可有效实现固井完整性并在水泥环破坏后通过自愈合实现长期密封完整性,为防止环空异常带压这一油气井生产安全隐患提供了有力的...