新疆油田呼圖壁儲(chǔ)氣庫(kù)氣井管柱腐蝕實(shí)驗(yàn)

考慮完井管柱軸向激振力及自重力的影響,運(yùn)用瑞利-里茲級(jí)數(shù)法描述了高產(chǎn)氣井完井管柱撓曲變形方程。以此為基礎(chǔ),根據(jù)雷利(l.rayleigh)法導(dǎo)出了高產(chǎn)氣井完井管柱橫向振動(dòng)頻率方程,進(jìn)而得到了鉆柱在管柱相應(yīng)振動(dòng)頻率下的鉆速方程。分析結(jié)果表明:該數(shù)學(xué)模型的精度較高,實(shí)用性較好。為揭示高產(chǎn)氣井完井管柱橫向振動(dòng)規(guī)律提供了一種行之有效的方法。

油氣井管柱的受力以形變即伸張或收縮的形式表現(xiàn)出來(lái),井管柱加裝伸縮接頭可有效地緩解油管柱的形變,改善其受力。本文選取了a、b、c三個(gè)區(qū)塊的典型氣井,對(duì)伸縮接頭在管柱受力中的作用進(jìn)行分析討論,從而優(yōu)選管柱組合和指導(dǎo)管柱力學(xué)受力分析。

2011年3月10日,新疆油田公司開(kāi)發(fā)公司、采油工藝研究院、井下作業(yè)公司、試油處等多家單位的工程技術(shù)人員,聯(lián)合對(duì)位于準(zhǔn)噶爾盆地陸梁隆起東南部的滴南凸起西端克拉美麗氣田滴西18井區(qū)的dx1829氣井實(shí)施了壓裂施工。該井在井深3778m處進(jìn)行了側(cè)鉆,側(cè)鉆方位220.43°,向dx1824井方向鉆進(jìn),井斜角度45°,屬大斜度井。由于各施工單位準(zhǔn)備工作充分,采研院施工設(shè)計(jì)合理,多家單位工作人員現(xiàn)場(chǎng)措施得力,經(jīng)過(guò)180min的奮戰(zhàn),油田公司dx1829氣井大斜度氣井壓裂施工獲得了成功。

油田工藝管柱及井下工具的介紹

針對(duì)高溫高壓、大斜度、水平井等疑難復(fù)雜井的試油風(fēng)險(xiǎn)大、周期長(zhǎng)和成本高的現(xiàn)狀,通過(guò)優(yōu)化酸化測(cè)試完井一體化管柱施工工藝,有效解決了以上技術(shù)難題。該工藝可廣泛應(yīng)用于酸壓完井、跨隔堵水、分層開(kāi)采等施工作業(yè),對(duì)加快油田勘探、開(kāi)發(fā)步伐,對(duì)油田增儲(chǔ)上產(chǎn)具有重要意義。

新疆油田公司彩南油田招投標(biāo)會(huì)新疆石油管理局采油工藝研究院中頭彩

摘要 石油的產(chǎn)量不僅僅和儲(chǔ)量有關(guān)，采收率也是石油產(chǎn)量的決定性因素，尤其面對(duì) 現(xiàn)在油氣儲(chǔ)量逐漸減少，而石油消耗逐年上升的現(xiàn)實(shí)，因此提高石油的采收率顯得 越來(lái)越重要。一個(gè)好的采油方案是提高采收率的基礎(chǔ)。 根據(jù)不同油田區(qū)塊的儲(chǔ)層特征、地面概況等特點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)有的生產(chǎn)技術(shù)，運(yùn)用 機(jī)械、化學(xué)和物理等各種不同的方法來(lái)設(shè)計(jì)采油方案。本采油工程方案以所給的地 質(zhì)構(gòu)造特征、儲(chǔ)層特征、油藏特點(diǎn)、油藏溫度壓力系統(tǒng)及油藏流體性質(zhì)等油田地質(zhì) 資料為基礎(chǔ)，首先對(duì)p1、p2儲(chǔ)集層進(jìn)行了敏感性分析和儲(chǔ)量計(jì)算，然后選擇了完 井和射孔方式。根據(jù)油井井底流入動(dòng)態(tài)的計(jì)算，確定油井的產(chǎn)量。針對(duì)本油藏特點(diǎn)， 我們通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)原油屬于普通稠油，在地層滲透率較高的情況之下完全可以滲 流，但是在井筒中上升時(shí)，由于井筒溫度的下降，原油粘度必然下降，甚至?xí)l(fā)生 凝固。鑒于此我們選擇了電加熱空心桿的方式對(duì)原油進(jìn)行井筒降粘。在有桿抽油系

kylm型液力錨是一種新型的多功能抽油井管柱錨定工具。該液力錨主要由坐錨機(jī)構(gòu)、錨定機(jī)構(gòu)、解錨及泄油機(jī)構(gòu)組成。既可錨定井下管柱,防止管柱蠕動(dòng)或彎曲,又可在修井作業(yè)時(shí)泄掉油管內(nèi)原油,防止污染井口。該工具結(jié)構(gòu)合理、使用方便?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明,該工具性能可靠。

第7章完井管柱

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在油藏評(píng)價(jià)和產(chǎn)能建設(shè)過(guò)程中,由于地層天然能量不足,在射孔投產(chǎn)后自噴期很短或無(wú)自噴期,為了增產(chǎn)需要進(jìn)行壓裂,然后轉(zhuǎn)入人工舉升,在這些過(guò)程中需要頻繁動(dòng)管柱作業(yè),耗費(fèi)大量時(shí)間,且在動(dòng)管柱時(shí)需要壓井,很容易污染儲(chǔ)層。針對(duì)這一問(wèn)題,新疆油田公司采油工藝研究院的技術(shù)人員自2007年開(kāi)始著手進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。經(jīng)過(guò)多方面查找資料、反復(fù)設(shè)計(jì),成功研制了一套可用于新老井油藏開(kāi)發(fā)的射孔、壓裂、不壓井轉(zhuǎn)抽一體化管柱工藝。

今年3月初,新疆油田公司采油工藝研究院接到彩南油田要求對(duì)d1023井實(shí)施上產(chǎn)措施通知。隨后這個(gè)院科研人員根據(jù)提供的相關(guān)資料展開(kāi)了技術(shù)討論和論證,同時(shí)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成施工設(shè)計(jì),并將施工設(shè)計(jì)及時(shí)送達(dá)彩南油田。采研院本次現(xiàn)場(chǎng)施工采用封隔器(丟手)等工具組成的管柱,施工目的是對(duì)上部管柱進(jìn)行防漏熱洗,同時(shí)保護(hù)下部油層。

新疆油田近年來(lái)啟動(dòng)了致密油的勘探與前期開(kāi)發(fā)試驗(yàn),在取得了一定成績(jī)的同時(shí),也在技術(shù)及管理領(lǐng)域進(jìn)行了更多的實(shí)踐與嘗試.數(shù)年的致密油開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)表明,致密油儲(chǔ)層特性導(dǎo)致不能采用常規(guī)的開(kāi)發(fā)思路對(duì)致密油資源進(jìn)行開(kāi)發(fā),需要應(yīng)用非常規(guī)的理念、方法和技術(shù),需要采用地質(zhì)工程一體化的理念來(lái)保障該類儲(chǔ)層的勘探開(kāi)發(fā)效果.通過(guò)在項(xiàng)目管理中的大量經(jīng)驗(yàn)與實(shí)踐,摸索出一套具有實(shí)踐意義的方法,將地質(zhì)工程一體化的核心應(yīng)用于生產(chǎn)項(xiàng)目中,通過(guò)項(xiàng)目運(yùn)行中不同階段需求的差異性,推進(jìn)不同環(huán)節(jié)的一體化工作,從而逐步提升致密油開(kāi)發(fā)綜合效益.在2015年,依照地質(zhì)工程一體化的思路及方法,對(duì)新疆油田瑪湖凹陷致密油進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐并獲得顯著成效.以致密油產(chǎn)量提高為中心,借助多個(gè)學(xué)科的無(wú)縫協(xié)同,利用地質(zhì)條件與工程技術(shù)的緊密結(jié)合,通過(guò)管理與技術(shù)結(jié)合的手段,切實(shí)實(shí)現(xiàn)優(yōu)選甜點(diǎn)、保障儲(chǔ)層鉆遇率及最優(yōu)化壓裂設(shè)計(jì)等動(dòng)態(tài)決策,從而推動(dòng)致密油的規(guī)模效益開(kāi)發(fā)進(jìn)程.在一體化思路指導(dǎo)下,深入推進(jìn)精細(xì)化技術(shù)管理,建產(chǎn)部署及施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)最佳把控,最終取得更佳的經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)摸索了工程技術(shù)服務(wù)新的模式,通過(guò)工程技術(shù)服務(wù)一體化總包模式,為中國(guó)陸地致密油開(kāi)發(fā)建立了更為堅(jiān)實(shí)的實(shí)踐基礎(chǔ).

紅淺1井是新疆油田在2009年部署的一口重點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)探井,該區(qū)塊鉆井較少,可參考的鄰井資料不多,且在風(fēng)城組地層可能存在異常高壓。從井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、下部鉆具組合形式、鉆井液性能控制以及鉆井提速措施等幾個(gè)方面簡(jiǎn)要介紹了該井的鉆井工程設(shè)計(jì),為新疆油田該區(qū)塊后續(xù)鉆井的設(shè)計(jì)和施工提供了技術(shù)支持。

通過(guò)制作專用環(huán)狀試塊和測(cè)厚用瞬變電磁檢測(cè)傳感器,利用瞬變電磁感應(yīng)信號(hào)中包含的深度信息,對(duì)垂直埋地地下cng儲(chǔ)氣井的結(jié)構(gòu)和安裝使用情況進(jìn)行測(cè)量,解決了在用儲(chǔ)氣井管壁壁厚的測(cè)量問(wèn)題,取得了較好的檢測(cè)結(jié)果,有著廣泛的應(yīng)用前景。

對(duì)某井完井管柱常閉閥穿孔原因進(jìn)行了調(diào)查研究和失效分析,認(rèn)為常閉閥穿孔屬于沖刷腐蝕失效,常閉閥沖刷腐蝕穿孔的主要原因是其結(jié)構(gòu)不合理所致,也與完井管柱里的腐蝕介質(zhì)有關(guān)。為有效地防止常閉閥發(fā)生失效事故,建議改進(jìn)常閉閥結(jié)構(gòu),制定常閉閥技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),并采取措施貫徹落實(shí)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

針對(duì)油田油水井套管發(fā)生腐蝕滲漏的現(xiàn)象,分析了土壤腐蝕性的相關(guān)參數(shù).結(jié)果表明,土壤電阻率、土壤氧化-還原電位、土壤理化性質(zhì)等對(duì)套管的腐蝕起決定性作用;根據(jù)貝克曼綜合評(píng)價(jià)指數(shù),確定土壤腐蝕性,評(píng)價(jià)結(jié)果為大慶油田大部分土壤為強(qiáng)腐蝕等級(jí),必須采取有效的防護(hù)措施,防止套管滲漏

對(duì)于枯竭性氣藏改建的儲(chǔ)氣庫(kù),在完井過(guò)程中必須嚴(yán)格作業(yè)程序,縮短作業(yè)周期,減小地層污染,才能保證儲(chǔ)氣庫(kù)達(dá)到設(shè)計(jì)注采能力。一趟管柱完井工藝技術(shù)可以在注采直井中通過(guò)一趟管柱作業(yè)完成產(chǎn)層射孔、射孔液替入、環(huán)空保護(hù)液替入、封隔器坐封與驗(yàn)封、誘噴試氣等一系列完井投產(chǎn)作業(yè)。管柱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,作業(yè)步驟緊湊,可縮短施工周期,大大減少入井液體對(duì)地層的污染;反向替液替入量準(zhǔn)確,節(jié)約了施工用料;采用"投棒+液壓"點(diǎn)火方式,現(xiàn)場(chǎng)操作簡(jiǎn)單易行,成功率高,有效保證了射孔作業(yè);在施工程序最后對(duì)儲(chǔ)層射孔,現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)小,有效杜絕了井噴失控等惡性事故發(fā)生。

近年來(lái),中國(guó)向國(guó)外大規(guī)模引進(jìn)(西二線、西三線)天然氣,安全平穩(wěn)供氣面臨極大挑戰(zhàn).儲(chǔ)氣庫(kù)由于在調(diào)峰和保障供氣安全方面具有不可替代的作用和明顯優(yōu)勢(shì),它的建設(shè)越來(lái)越受到國(guó)家政府的重視.本文以安全儀表系統(tǒng)(sis)定義入手,著重介紹了新疆呼圖壁儲(chǔ)氣庫(kù)sis系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容,為今后更好的做好儲(chǔ)氣庫(kù)控制系統(tǒng)的安全性設(shè)計(jì)提供借鑒.

天然氣井的管材選擇中，對(duì)于含h2s的氣井通常采用抗硫管材，對(duì)于含q2o的高產(chǎn)氣井，如塔里木克拉2氣井，可以采用13cr或超級(jí)13cr不銹鋼，而對(duì)于同時(shí)含有czo＋hzs的氣井需要選用雙相不銹鋼甚至鎳基合金。因?yàn)槟臀g管材價(jià)格高昂，以上方案對(duì)于低產(chǎn)氣井不合適。完井工具配合環(huán)空保護(hù)液方法是國(guó)內(nèi)外高產(chǎn)氣井采用較多的防腐蝕措施之一，但此類工具主要為國(guó)外產(chǎn)品，價(jià)格高，而國(guó)內(nèi)產(chǎn)品性能不穩(wěn)定，有效期不穩(wěn)定。一些氣田因?yàn)樯a(chǎn)后期采用排水采氣和積液復(fù)產(chǎn)，井下腐蝕環(huán)境復(fù)雜。試驗(yàn)采用玻璃鋼耐蝕管道，但因剛度不夠出現(xiàn)不少問(wèn)題。另外如靖邊氣田冬季采用注醇生產(chǎn)工藝，容易造成玻璃鋼管老化失效，也不能采用。

地下儲(chǔ)氣庫(kù)注采井與常規(guī)氣田開(kāi)發(fā)井運(yùn)行工況存在著很大差異,要求具有采氣和注氣雙重功能,能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)井下動(dòng)態(tài),在長(zhǎng)期(30~50a)頻繁劇烈的注采氣和壓差變化下能夠確保井筒的密封性和安全性。為此,針對(duì)鄂爾多斯盆地榆林南地下儲(chǔ)氣庫(kù)注采井氣量大、周期性強(qiáng)注強(qiáng)采的特點(diǎn)以及高安全性能、長(zhǎng)使用壽命等的特殊要求,應(yīng)用節(jié)點(diǎn)分析方法對(duì)天然氣的流入、流出注采過(guò)程、不同尺寸油管注采能力等進(jìn)行了分析,并結(jié)合沖蝕流量和臨界攜液流量等的計(jì)算結(jié)果,最終確定了ⅰ類注采井(小于等于200×104m3/d)采用139.7mm油管,ⅱ類注采井(小于等于80×104m3/d)采用114.3mm油管。通過(guò)管柱結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì),注采井采用井下懸掛壓力計(jì)測(cè)壓完井管柱,從上至下完井工具包括"上流動(dòng)短節(jié)+井下液控安全閥+下流動(dòng)短節(jié)+循環(huán)滑套+永久式封隔器+磨銑延伸筒+堵塞坐落短節(jié)+帶孔管+懸掛坐落短節(jié)"等?，F(xiàn)場(chǎng)2個(gè)注采周期運(yùn)行試驗(yàn)結(jié)果表明,完井管柱能夠滿足地下儲(chǔ)氣庫(kù)生產(chǎn)運(yùn)行要求,其設(shè)計(jì)方法可供同類儲(chǔ)氣庫(kù)注采井完井設(shè)計(jì)時(shí)參考。

塔河油田注氣井管柱腐蝕結(jié)垢問(wèn)題嚴(yán)重,腐蝕主要發(fā)生在稠油區(qū)塊,嚴(yán)重影響油井生產(chǎn)時(shí)效。從腐蝕結(jié)垢樣品的組分分析結(jié)果可以看出,樣品含有大量的氧化物。通過(guò)對(duì)前期工作的梳理形成了一套治理方法:上下活動(dòng)桿柱、泡酸疏松結(jié)垢物、油管打壓解卡。另外還采取源頭控制的方法,即在車倒鹽水中加注除氧劑和緩蝕劑,除去鹽水中的溶解氧以降低腐蝕速率。注氣井管柱腐蝕結(jié)垢治理措施在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用后效果良好,降低了成本,提高了生產(chǎn)時(shí)效,具有很好的應(yīng)用前景。