页岩气井连续油管作业技术模版
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52由于连续油管作业技术存在较多优势价值,因此被广泛应用在油气开采和石油工程中。
连续油管能够实现带压作业,具有较高的施工时效性,不仅能够应用在除垢清蜡,洗井冲砂中,还能够应用在井下钻磨切割和拖动压裂等方面。
美国率先研发出页岩气,我国学习和借鉴美国成功经验开发页岩气,然而由于存在较多不利因素,导致我国页岩气开发存在较多问题。
1 连续油管作业技术难度分析1)连续油管钻除桥塞技术。
连续油管在页岩气开发中属于重要设备,其不仅能够应用在钻除桥塞中,还能够在压裂施工中实现落物打捞,冲砂解堵以及传输射孔情况。
连续油管工艺表现在以下方面。
阶段一:通井射孔,将连续油管传输射孔枪通井至人工井底,完成传输射孔和洗井冲砂效果,做好后续施工准备工作。
阶段二,完成压裂施工之后实施洗井作业,井筒清理和桥塞钻除等工序,为页岩气生产提供生产通道。
2)连续油管钻桥塞技术。
长期以来,我国在页岩气开发之前时主要是应用国外技术和工具实施钻磨桥塞和压裂改造。
在桥塞钻除期间应用国外技术降低了钻塞效率,所以需要研制出符合我国实际情况的连续油管技术。
随着我国页岩气开发力度不断加大,我国页岩气埋设深度也持续增加。
在钻桥塞期间常常出现钻磨效率不高问题,有时还会出现无法钻除情况。
使井下情况愈加复杂,提升后续施工技术难度。
因此为了有效改善桥塞效率问题,为页岩气建立专门的生产通道,需要优化和改善连续油管钻桥塞技术。
2 技术方案优化1)连续油管工具优化。
连续油管钻磨原理在于利用连续油管将套管内螺杆马达下到桥塞顶部,明确桥塞位置,由地面泵入液体,并利用连续油管将其传输到井底,驱动螺杆马达驱动PDC磨铣钻头,之后利用连续油管增加钻压提供给钻压外力,使其能够对桥塞进行切削和磨铣。
页岩气深度持续增加,需要结合管柱学分析技术实施模拟,并且在应用期间优先选择国产连续油管。
在经过现场测试验证之后,可以明确连续油外径和厚度。
井深持续增加,连续油管由于荷载量小很容易出现挠性形变,因此达不到钻除桥塞的要求。
页岩油气套变井连续油管作业技术摘要:川渝、新疆等区块页岩油气水平井受地质、工程等因素影响,大量井在压裂前、压裂中途出现套变,给正常压裂试气带来巨大挑战。
本文通过系统总结了连续油管在页岩油气套变井中套变检测、套变处理等技术应用和优缺点,同时也提出了现有技术存在的问题和下步攻关方向,为国内页岩油气套变井作业提供技术借鉴。
关键词:连续油管;水平井;套变;检测;修套引言川渝、宜昌、新疆等区块页岩油气水平井受地质、工程以及地震等自然灾害影响,大量井在压裂前后出现套变,造成压裂中断,情况严重的可能面临全井报废。
川渝某页岩气区块2018年共发生套变井24口,套变率44.44%,共放弃施工段数43段,影响段数195段。
新疆某区块2019年压裂20口井中,50%井出现不同程度套变。
连续油管在水平井作业中,因套变带来遇卡等故障频发,部分井放弃施工,页岩油气套变井给连续油管工程技术服务带来巨大挑战[1]。
1 套变井连续油管检测技术页岩油气水平井套变井根据套变程度及阶段不一样,对检测目前需求也存在差别,按照检测需求可分为套损找漏和套变检测两大类,我们最主要介绍采用连续油管传输进行套变检测的技术。
其中套损找漏可采用封隔器找漏、注酸找漏、温差测漏、放射性同位素找漏、多臂井径测井+电磁探伤以及井下电视找漏等技术,可以结合井况和现场条件优选工艺。
套变检测主要是为判断井下套变严重程度,常用的技术手段有采用工具通井试通过、铅模打印、多臂井径测井+电磁探伤、井下电视等1.1工具通井试通过在判断疑似套变情况下,采用连续油管钻磨工具串,更换小直径磨鞋或者其它工具试通过,快速粗略判断井下套变情况。
技术要点是试通过选用的工具应逐步减小工具外径,每次缩小3-5mm,针对5-1/2"套管可直接选择φ89mm杆式强磁,现场原则上建议最多尝试2次。
采用工具通井试通过技术,优点是可经济快速初步判断井下套变井情况,缺点是可能需要多次尝试,同时对套变情况判断不准确。
连续油管作业工艺概述目前,油气田已进入开发中后期,随着资源勘探力度加大,降低作业成本,规避作业风险已成为油气田开发的首要考虑因素,在老井加深侧钻挖潜增效、难动用储量增产措施开采,水平井及浅层石油天然气、煤层气资源开发,是提高油气采收率的最有效的途径,连续油管作业技术本身所具有的柔性刚度及自动化程度高、可带压作业等特性,非常适合于这种作业,并能够有效降低成本和对作业环境的损害,被认为是21世纪油气井修井作业方法的一项革命性新技术。
可以预见,连续油管技术必将成为未来修井作业行业的主导技术之一。
特别是在在小井眼、老井眼重入和带压作业中应用前景广阔,为连续油管技术提供了广阔的发展空间。
目前连续油管作业几乎涉及到了所有的常规钻杆、油管作业。
已广泛应用于油气田的修井、酸化、压裂、射孔、测井、完井、钻井以及地面输油气管道解堵疏通等多个领域,特别是应用于带压作业、水平井及大斜度井测井射孔、完井等作业,被誉为“万能作业”设备,使用连续油管作业机作业同使用常规油管作业相比,具有节省作业时间、减少地层伤害、作业安全可靠等优点,在油气勘探与开发中发挥越来越重要的作用。
随着勘探开发的不断深入,一批深井超深井陆续出现,对井下作业技术提了出了越来越高的要求,为适应工作需要,迫切需要超长度、大管径、高强度连续油管,为此开发了 D50.8m m X6500M连续油管装置并投入使用。
关键字:连续油管,修井,增产措施一.连续油管装置设备主要规格及技术参数(一).连续油管装置技术参数D50.8m m X6500M连续油管作业装置是一种移动式液压驱动的用于起下连续油管和运输连续油管的设备,主要由连续油管、液压注入头、井口防喷系统、液压动力系统等组成。
1.D50.8m m连续油管装置整体技术参数⑴ 最大容管量: D50.8m m×6500m(2″ ×6500m)⑵ 最大工作压力: 103M P a⑶ 最大起下速度: 60m/m i n⑷ 注入头最大上提力: 460k N⑸ 整机外形尺寸: 21.3m×2.6m×4.4m⑹ 整体装备总质量: 89t⑺ 整车爬坡能力: 30%⑻ 行车最小离地间隙: ≮300m m2.注入头注入头是连续油管下入和起出的关键设备,其主要作用是提供足够的推拉力起下连续油管并控制其起下速度,注入头在连续油管起下时承受下井部分的全部管串重量。
连续油管作业工艺概述目前,油气田已进入开发中后期,随着资源勘探力度加大,降低作业成本,规避作业风险已成为油气田开发的首要考虑因素,在老井加深侧钻挖潜增效、难动用储量增产措施开采,水平井及浅层石油天然气、煤层气资源开发,是提高油气采收率的最有效的途径,连续油管作业技术本身所具有的柔性刚度及自动化程度高、可带压作业等特性,非常适合于这种作业,并能够有效降低成本和对作业环境的损害,被认为是21世纪油气井修井作业方法的一项革命性新技术。
可以预见,连续油管技术必将成为未来修井作业行业的主导技术之一。
特别是在在小井眼、老井眼重入和带压作业中应用前景广阔,为连续油管技术提供了广阔的发展空间。
目前连续油管作业几乎涉及到了所有的常规钻杆、油管作业。
已广泛应用于油气田的修井、酸化、压裂、射孔、测井、完井、钻井以及地面输油气管道解堵疏通等多个领域,特别是应用于带压作业、水平井及大斜度井测井射孔、完井等作业,被誉为“万能作业”设备,使用连续油管作业机作业同使用常规油管作业相比,具有节省作业时间、减少地层伤害、作业安全可靠等优点,在油气勘探与开发中发挥越来越重要的作用。
随着勘探开发的不断深入,一批深井超深井陆续出现,对井下作业技术提了出了越来越高的要求,为适应工作需要,迫切需要超长度、大管径、高强度连续油管,为此开发了 D50.8m m X6500M连续油管装置并投入使用。
关键字:连续油管,修井,增产措施一.连续油管装置设备主要规格及技术参数(一).连续油管装置技术参数D50.8m m X6500M连续油管作业装置是一种移动式液压驱动的用于起下连续油管和运输连续油管的设备,主要由连续油管、液压注入头、井口防喷系统、液压动力系统等组成。
1.D50.8m m连续油管装置整体技术参数⑴ 最大容管量: D50.8m m×6500m(2″ ×6500m)⑵ 最大工作压力: 103M P a⑶ 最大起下速度: 60m/m i n⑷ 注入头最大上提力: 460k N⑸ 整机外形尺寸: 21.3m×2.6m×4.4m⑹ 整体装备总质量: 89t⑺ 整车爬坡能力: 30%⑻ 行车最小离地间隙: ≮300m m2.注入头注入头是连续油管下入和起出的关键设备,其主要作用是提供足够的推拉力起下连续油管并控制其起下速度,注入头在连续油管起下时承受下井部分的全部管串重量。
1621 井下作业技术概述井下作业是对油水井进行维修的作业措施,包括油水井维修、油水井大修及增产挖潜措施的作业。
通过起下管柱的操作,完成油水井维修的任务。
通常情况下,需要进行压井作业,避免井喷及井喷失控事故的发生,需要实施井控技术措施。
消耗更多的人力、物力和财力。
在保证安全作业的条件下,完成井下作业施工任务。
2 连续油管井下作业技术措施连续油管是应用低碳合金钢制造的油管,具有一定的绕度,可以延长至上千米。
能够代替常规油管实施井下作业,可以带压作业,实现连续的起下作业,方便井下作业施工,具有非常好的发展前途。
目前连续油管井下作业技术已经进入一个崭新的发展阶段。
2.1 连续油管井下作业技术的特点连续油管作业设备是一种轻便的,液压系统控制的连续起下油管的设备。
应用连续油管可以大大缩短作业的时间,设备比较少,起下钻速度快,节约井下作业的施工成本,提高井下作业施工的经济效益。
井下作业的效率得到较大程度的提高,可以在不压井的情况下,实施井下作业施工,减少压井产生的成本投入。
对于水平井和大位移井的井下作业,应用常规管柱,难度特别大。
而优选连续油管,解决井斜的问题,无论什么方向的井下作业施工,连续油管都能够达到目标位置,不需要更多的设备和人员,大大地提高井下作业的效率。
2.2 连续油管井下作业技术的应用2.2.1 水平井酸化施工中的应用水平井的连续油管水平拖动酸化技术措施的应用,对水平井段的酸化处理,通过酸液的化学溶蚀作用,提高水平井段的渗透性,提高水平井段的产能。
应用连续油管注入酸液,将连续油管在水平井段拖动,减少过多的管柱组合,节约了起下管柱的次数,不需要重复下放或者上提管柱,施工非常方便,达到水平井段均匀布酸的效果。
酸化后,增产效果明显,酸化施工成本比较低,达到最佳的酸化施工效果。
2.2.2 作为速度生产管柱使用将连续油管作为速度生产管柱使用,对原井的生产管柱不做处理,对原来的井口装置也不做变更,节省了更多的时间和费用。
一、油气田开发中的连续油管技术1.连续油水管水力喷射逐层压裂工艺技术连续油水管水力喷射逐层压裂工艺技术通常使用在油井增产压力作业施工中,通过对连续套管下方技术进行使用,向改造层中注入一定的高压流体,在对流体的能力使用中,实现对目标油层中的岩层进行高压冲击,在完成高压水射孔工作之后,能够提升岩层的空隙密度并改善其自身的渗透率,最终实现增产的目的。
2.连续油管射流酸化工艺技术油气田开采过程中使用连续油管射流酸化工艺技术,就是利用水利喷射逐层压力工艺的衍生技术,在水平井的酸化改造作业有着比较广泛的应用。
该技术的使用也是在对连续管工艺的使用基础之上,向目标的油层中注入一些对应压力的流体,并在流体中添加了一些射孔砂,从而形成具有穿透性的冲击力,所携带的射孔砂能够造成岩石表面的二次冲击,出现更多的裂缝也提升了岩层的渗透效果。
在对该工艺进行使用时,方式比较灵活,定点喷射中可以添加一些酸化施工,对喷枪的角度进行有效的控制,所有工作能够到位。
3.连续油管速度管柱技术在油气田开发中使用连续油管速度管柱技术,就是一种能够对流体速度进行控制,且单位面积的大小作业施工技术,在对相应工艺操作的过程中,实现对流体面积的减少从而提升流速,可以在最大限度上优化气孔的排液能力,实现水采油气效果的提升。
在对该工艺进行使用时,主要是从连续油管装置与井口位置开始工艺安装,继而将连续油管下放到需要的位置,将所有的连续油管悬挂起来保障工作的正常开展。
4.连续油管带低封孔环孔多级压裂技术该技术在油气田开发中是重要的工艺环节,可以提升多级压裂施工的实际工作效率,主要用于大面积的改造型施工中。
使用连续油管与井下封隔器设备展开协同工作,在完成压裂砂注入量控制的同时还要确定水平井压裂定位的准确预定,从而实现工作开展中的精细化多级压力施工。
二、连续套管技术的实际应用1.冲洗解卡堵施工中的应用导致油井卡堵是采油过程中最为常见的故障,主要是由稠油与高凝油导致的,在施工中使用连续套管技术能够有效的规避并解决上述问题。
第十章连续油管技术连续油管设备是一种液压驱动的修井设备,有车装和橇装两种,既可用于海上平台又可用于陆地油田。
它可以代替一般的修井设备和钢丝作业设备进行修井、完井及钢丝作业等,特别是在气举、酸化、冲砂、洗井、打捞作业、打水泥塞、坐封过油管封隔器、大斜度井及水平井作业等方面得到越来越广泛的应用。
第一节连续油管设备如图10-1-1所示,连续油管作业设备主要由:注入头(驱动导向系统),滚筒和连续油管,操作间,动力源,防喷系统等五部分组成。
一、连续油管地面设备1.注入头注入头(驱动导向装置)是将连续油管下入井内或是将油管从井内提出的装置,其结构如图10-1-2所示,其技术规范如表10-1-1。
表10-1-1 注入头技术规范(1)驱动部分该装置是由两个相对而视的链条盒构成,每个链条盒中含有两条环形的内链条和外链条,链条盒上装有两个液压动力装置。
连续油管的运动原理如下:液压泵对链条盒提供液压传动力量,由于内链是双向驱动,因而可带动外链产生双向运动。
外链紧密压合在连续油管上,产生轴向的摩擦力,这种摩擦力量要远大于连续油管本身的自重,使之可自如地对油管进行上提、下放以及震击等作业。
哈里伯顿公司的驱动装置有30K和80K两种,30K的最大承载力为17t(380001b),最大速度为26m/min(85ft/min),80K的最大承载力为36t (800001b),最大速度为52m/min(170ft/min),结构如图10-1-3链条驱动装置。
液压泵最大推荐压力为17.2MPa(2500psi)。
(2)导向部分该装置在驱动装置之上,连续油管从滚筒输出后被置于布满滚子的鹅颈形轨道上,并有一个弯形的护栅,罩在连续油管上,使连续油管能更便捷地沿着所定轨道运动,避免连续油管在运动中跳离轨道。
参见图10-1-4导向部分。
(3)负荷传感器该装置位于注入头下端和支撑架之间,与井口装置相连,注入头的重量和在井内连续油管的重量通过负荷传感器与井口和支撑架分开。
连续油管作业施工技术方案XX公司一、连续油管作业绷绳与地锚安装(1)、施工井准备接到上井任务后由队长、技术负责、技术人员与甲方办理交接井手续,对井场、道路进行仔细查看。
详细核对录取以下数据。
1.1确认道路通行状况,核对道路承载能力和车辆转弯半径,井场应地面平整,无积水和障碍物,井场长大于150m、宽大于100m,排污池能够满足施工要求。
1.2详细核对记录数据:井身结构、井斜角、井口油套压、井内流体性质、出砂数据、砂面深度、井筒套管数据等。
1.3井口采油(气)树各部件、油管挂型号规格、密封状况、使用年限。
(2)、设计分析和技术交底2.1设计分析。
仔细分析研究设计,根据施工目的和要求,对照施工井井身结构、井内相关数据,分析判断是否满足连续油管工艺实施的技术要求和能力,做到四不施工。
2.1.1井史不明不施工。
2.1.2井内情况不清不施工。
2.1.3井口装置各部件不灵活、不密封不施工。
2.1.4施工设备和工艺达不到施工目的和要求不施工2.2编写施工作业指导书。
对照施工设计和设备操作技术要求,编写施工作业指导书。
2.3设计交底。
每次施工前召开所有参与施工人员参加的设计交底会,详细讲解设计和作业指导书,使所有参与施工人员明确作业任务、作业目的、岗位职责、施工必备物资、作业流程和关键工序、作业可能发生的问题以及预防应对措施。
(3)、打绷绳坑按照LGC450连续油管车的施工要求,打绷绳坑4个,距离10m,若下工具需要使用防喷管时,绷绳距离可准备15-20m,视具体井况而定。
四个绷绳坑按照长方形方向均匀排布在井口四周,绷绳坑尺寸长1.1m×宽1.1m×深1.0m,挖好绷绳坑后将方箱吊入坑内,检查方箱内绷绳活头的连接,绷绳直径不应小于15.5mm,每捻断丝应少于10丝,受力均匀。
(4)、设备搬迁4.1将现场生产设施、防喷器组及远程控制等搬迁至井场。
按照井场摆放示意图摆放好所有必备设施。
4.1.1所有施工期间运转设备必备火花消除器排气系统。
连续油管作业技术在页岩气井中的应用分析摘要:近些年我国的页岩气开发和采集的项目工程量在不断的增加,而随着页岩气采集工作的不断提升,使得具体的采集难度也在不断的提升,所以在此过程中应当完成更加符合实际要求的采集技术进行使用。
而在此过程中连续油管技术就是较为重要的使用手法之一,在具体的工作开展生能够提升工作效率,目前页气岩在实际的采集过程中还是存在较多的特点,第一水平段较长、第二压裂分段的级数较多,具体的施工压力较大,并且实际的打捞也比较快困难。
所以在具体的开展过程中合理的使用连续油管技术,更好的提升实际的建设效果,最大程度的满足其具体的建设和发展需求。
关键词:连续油管技术;页岩气井作业;应用现状引言:随着我国社会经济的不断发展,当前相关的资源需要能够满足人们的日常生活水平的日益提高。
当前人们对资源的需求量已经在逐渐增加,所以完成对各种资源的整体开采也是较为重要的,目前为了能够提高页气井中实际采集效果,针对各种采集技术都要完成全面的提升,针对连续油管的技术运用,在具体的作用过程中连续油管作业技术与常规技术和方式相比,此技术具有较多重要的优势和特点,目前较为重要的表现即是在主要过程中作业成本较低,同时能够增加实际的采取产量,保证作业的安全性,使得整体施工更加的方便和敏捷,大幅度提高了对资源的生产效率,使得资源采集工作能够得到不断的发展。
1连续油管技术在井下作业中的应用现状首先针对目前的连续油管技术使用来说,我国虽然已经使用相关的连续油管技术,但是这些技术都是在国外进行直接的引用,整个使用过程中都是在国外企业的施工工艺体系,而我国的地质条件与国外还是有着一定的不同,在具体的施工过程中较多的技术在我国还是无法进行使用,因此这些都不能够发挥出重要的作用,为了能够全面的提升实际的建设效果,再具体的开展上这些技术在实际的开展上对各种技术理解还是不够全面,所以对连续油管技术的使用还是不能够满足具体的使用需求。
长期以来,我国的页岩气在实际开发过程中使用的多是国外的各种施工技术,并且使用的各种工具也都是国外的,在实际的开展过程中主要实施的就是钻磨桥塞和压裂改造。
16页岩气的勘探开发已经在北美取得重大进展,而国内地层、工艺参数和储层品质与国外大不相同。
需要进行有效厚度箱体的平滑定点穿越,并借助水利压裂技术将裂缝扩展至30m 左右范围,在原始地层裂缝前提下构造复杂网状裂缝。
而如何在市场环境下取得高效开发,将5000-7000万的单井成本进行优化,全面降低资金投入是钻采工艺所需要考量的。
当前日益发展的连续油管作业技术能极大优化资源配给,节约钻井时效,避免钻机停等。
代替原钻井工程小钻杆“通刮洗”作业,在压裂过程中也可以进行手段射孔,并在侧钻、修井中起到关键作用。
本文以页岩气开发为研究背景,将连续油管作业技术的现场应用进行综述,依据笔者辽河油田钻采工艺研究院多年相关工作经验,深入浅出的展开专题论述。
一、技术现状和可行性连续油管技术在目前来说是一项十分重要的工艺,在具体的操作过程中十分的简单和便捷,同时十分的安全,与其他的技术相比具有一定的优势。
几十年来,这项技术在各个领域都得到了应用,在很多方面这项技术都可以取代常规的作业。
对于一些十分难处理的技术问题,使用该技术能够迎刃而解,因此这项技术也被称作是万能作业设备。
现阶段连续油管在冲砂以及冲井等方面都得到了广泛的应用,每年实施的次数达到了一千五百井次,同时深度也达到了六千多米。
二、技术方案优化设计1.施工参数优化。
通过各项实践可以看出,对于施工参数的合理选择能够在一定程度上很好的提升实际的使用效率,这个过程不仅能够保障钻头的使用效率,同时还可以减少相关的施工风险。
其中,旋塞钻进过程中的主要施工参数包括钻头重量,泵压力,进,出口排量,胶水的使用和工具的使用时间。
通过。
从这个角度来看,施工参数的优化主要可以从这几个方面来入手,一个是对施工WOB施工进行合理的研究,同时很对水平截面的长度以及相应的深度的不同,对其中的差异进行分析,结合砂光靴和螺旋钻具的最佳的条件来进行活动的开展,同时对相应的软件进行仿真。
同时需要保障WOB在地面上得到应用,从而使得钻塞效率和最佳碎屑能够及时的返回。
2019年第12期【摘要】连续油管作业具有不压井、不动井内管串、带压施工、降低施工成本、减少产层污染等特点。
针对带压完井修井作业中钻具内、油管或完井管串内小型落物无法采用传统的方式来进行打捞的问题,提出了用连续油管打捞井内小型落物的思路。
在涪陵页岩气焦X2-3成功打捞连续油管的基础上,又顺利地完成了焦X21井打捞电缆及射孔工具串的打捞施工作业,充分展示了连续油管打捞作业的推广应用前景。
【关键词】连续油管;打捞技术;页岩气井;应用一、连续油管打捞工艺技术打捞作业通常指的在钻井、完井、修井等作业阶段,利用特殊工具和工艺解决作业中遇到的井下落物、遇卡等异常情况。
这些异常情况主要包括钻具、油套管柱被卡或折断、钻头牙轮掉井、测井仪器或电缆被卡、电缆钢丝绳被拉断、封隔器被卡等原因导致正常的钻井、完井、修井作业中断。
落鱼一般分为块状体、管状体、绳状体,包括油管、钻头、钻铤、套管、钻杆、以及金属环、钳牙、片、和电缆等。
根据不同的井下落物情况以及身结构特点,选择应用功能不同的打捞工具以及打捞工艺进行井下落鱼的解卡与打捞作业。
(一)管类落物打捞工艺管类落物主要包括断脱在井内的油管、井下工具、射孔工具等外径大、钢性强等金属管具,该类落物一般采用卡瓦类打捞工具对本体外部或内部进行抓取的方式进行打捞。
传统管类落物的打捞工具有;各类打捞矛、打捞筒、公母锥、三球式打捞器等。
由于连续油管受本身管体的限制(本体不能转动),一般采用捞筒配合马达对管体外部进行打捞,同时为避免出现打捞后不能解卡的现象,一般采用可退式捞筒进行打捞施工。
(二)绳类落物打捞工艺绳类落物打捞的打捞一般指电缆或钢丝绳的打捞。
它们的特点是在井筒内呈不规则弹性螺旋状分布,且下部排列较密,上部排列较稀,鱼顶无准确位置。
打捞工具常用的是内、外捞钩,捞矛及捞筒,在工具结构上都要求带有引帽,防止钢丝上窜造成卡钻。
对于大段钢丝或电缆,一定要查清井内落有钢丝的总长、规范,并且一般不得采用打印的方法确定鱼顶位置,而是经分析后,在打捞中寻找鱼顶。
931 引言在我国石油工程领域中特别是在页岩气田开采工作中,连续油管作业技术有着施工迅速、简单高效、可带压作业等无可比拟的应用优势,因此此项技术在我国的石油工程中得到了广泛的应用[1-2]。
近几年连续油管作业技术一路突破创新,从最基础的冲砂洗井,已经逐渐朝着规模化操作的方向发展,并且衍生出了拖动压裂技术、不动管柱技术等高新技术,在我国石油工程领域中占据着越来越重要的地位。
2 技术现状以及技术难点2.1 连续油管作业技术应用现状当前,随着我国石油领域的迅速发展,一些相应的开采技术都得到了长足的进步,但仍然存在着一定不足,需要进一步解决。
以连续油管作业技术为例,连续油管作业技术一般在页岩气井的开采工作中较为常见。
连续油管不仅能够应用到钻除桥塞中,同时还能够应用到多个施工环节。
例如,在后续的冲砂解堵工序中可以达到良好的效果,还可以应用到首段传输射孔开孔环节,实现预期的目标。
总而言之,连续油管作业技术的应用空间十分巨大[3]。
概括来说,连续油管作业技术的主要工艺如下:首先,在实际开采环节,第一阶段采取通井射孔这一措施。
通过连续油管传输射孔枪通井至人工井底,能够实现前期的钻孔工作,这样一来就能够为后续的施工奠定一个稳定、良好的基础,而后,进入到簇传输射孔并冲砂洗井环节,可以为后续的泵送桥塞以及射孔联作分段加砂压裂做好充足的准备。
在准备工作完成之后,还需进行一次压裂,这样做是为了能够保证后续的开采工作可以顺利地进行,同时也是为后续的第二段施工做好准备。
而后进入到钻除桥塞的环节,这一步骤后,应对井筒内进行一次全面的清理以及清洗,最终才能够确保整个施工环节的交接。
在钻除桥塞后对井筒进行清洗,这样能够避免二次施工造成的污染,同时还能够为页岩气生产提供最便捷、最洁净、最安全的生产通道。
图1为连续油管作业技术施工示意图。
图1 连续油管作业技术施工示意图2.2 连续油管作业技术的需求以及难点以威远-永川页岩气田开采工作为例,该页岩气田在实际开采过程中多采用可溶桥塞进行分段封隔,在压裂改造完成后排液期间,由于存在地层出砂、可溶桥塞溶解残留物(不溶物,如销钉、防偏磨齿、卡瓦牙等)等杂物,如未能及时排出井筒将对排液等作业造成影响,需要清除沉砂、残留物等杂物以恢复井筒畅通。
页岩气水平井连续油管带压打捞长电缆技术王伟佳【摘要】为解决页岩气水平井泵送桥塞射孔联作时长电缆落并不易打捞的问题,研究了连续油管带压打捞长电缆技术.采用CCL磁性定位器探测鱼顶位置,然后下入“低速螺杆+外钩”的井下工具组合打捞落鱼,利用低速螺杆转动外钩捕获电缆,落鱼起至井口后利用电缆防喷器夹持电缆,打开井口防喷管,分段起出电缆.涪陵地区某井利用该技术成功打捞出了81.00 m长的电缆及通井工具串,取得了良好的现场应用效果.连续油管带压打捞长电缆技术解决了电缆在水平井井下位置不易精准定位、连续油管不能旋转和长电缆无法完全起至防喷管内等难点,为页岩气水平井打捞长电缆提供了一种不污染地层、安全可靠和灵活高效的方法.【期刊名称】《石油钻探技术》【年(卷),期】2018(046)003【总页数】5页(P109-113)【关键词】页岩气;水平井;带压作业;打捞;电缆;连续油管【作者】王伟佳【作者单位】中石化江汉石油工程有限公司页岩气开采技术服务公司,湖北武汉430074【正文语种】中文【中图分类】TE358+.4近年来,国内页岩气勘探开发快速发展,页岩气水平井分段压裂多采用泵送桥塞射孔联作方式,利用电缆下入“射孔枪+桥塞”联作管串,过造斜段后泵入液体将工具串推送到位,电点火坐封桥塞射孔,起出电缆和射孔枪,进行光套管压裂[1-3]。
该工艺现场适用性好,应用广泛。
施工过程中,管串移动时电缆需保持一定张力,但泵速过大、通过砂桥和管柱遇卡上提等情况会导致电缆张力增大,易使电缆从中间断开,造成工具串落井[4-5]。
目前,国内页岩气水平井发生长电缆工具串落井问题时,一般采用先压井再打捞的作业方式,但施工周期长,成本高,易对储层造成伤害。
笔者针对水平井电缆落鱼的特点,提出了连续油管带压打捞长电缆技术,使用CCL磁性定位器精确判断鱼顶位置,采用“低速螺杆+专用打捞工具”组合提高电缆的捞获率,井口采用“双电缆防喷器+连续油管防喷器”的防喷器组合,保障了分段起出电缆时的井口安全,现场应用取得了较好的效果。
页岩气井连续油管作业技术模版第一章总则第一条为了规范页岩气井连续油管施工关键环节操作流程,加强各服务方紧密协作配合,保障公司页岩气产能建设顺利实施,减少施工故障,提高施工时效,特制定本指导意见。
第二条页岩气井连续油管服务方应严格执行本指导意见,页岩气项目部应对各服务方执行情况进行监督检查,并根据不同区块的实施效果及时提出反馈意见,为持续完善修订本指导意见提供依据。
第三条本指导意见适用于公司页岩气井连续油管施工,其他项目可参考执行。
第二章队伍及人员要求第五条现场作业人员应取得有培训资质单位颁发的HSE证、井控合格证;司索人员有司索指挥证书;操作手要取得连续油管操作手证,持证上岗。
中海油、中石化企业要取得集团公司指定培训机构下发的操作证,中石油及其他企业要取得中石油指定培训机构下发的操作证。
第六条现场作业人员应经过相应岗位技能培训,熟练掌握本岗位操作规范、标准和应急处置等要求,认真履行所在岗位职责,严禁施工过程中酒后上岗、离岗、脱岗、睡岗。
第七条进入施工现场的人员应穿戴劳保用品,连续油管现场人员应穿戴防静电劳保用品。
第八条页岩气连续油管队长要有5年以上的本岗位工作经验,熟悉各岗位工作内容;技术员要求大专以上学历,工程师以上技术职称,从事本岗位工作3年以上,能熟练使用模拟软件;操作手要有3年以上本岗位工作经验。
第九条页岩气连续油管施工队伍要有中石油颁发的队伍资质,或取得中石油临时施工资质。
严禁无资质队伍进入页岩气市场施工。
第三章主体装备第十条设备配备1. 配备的鹅颈管导向器的尺寸应与连续油管规格匹配。
2. 注入头最大工作载荷不小于450kN,注入头链条夹持块选择应与连续油管规格相匹配。
3. 施工压力低于50MPa的井配备不低于70MPa(10000psi)压力等级的双联防喷盒,施工压力高于50MPa的井必须配备105MPa(15000psi)压力等级的双联防喷盒。
4. 连续油管滚筒容积满足井深需要的2”连续油管长度,滚筒旋转接头与连续油管之间、泵送管线与滚筒旋转头之间应装有旋塞阀。
5. 施工压力低于50MPa的井可以配备FG13-70防喷管,施工压力高于50MPa的井必须配备FG13-105防喷管,且总高度不低于下井工具串的长度,一般情况下,防喷管总高度不应低于17.5m。
6. 施工压力低于50MPa的井应配备1台压力等级不低于4FZ13-70液压四闸板防器或2台压力等级不低于2FZ13-70双闸板防喷器;施工压力高于50MPa的井压力等级要为105MPa,闸板防喷器自下而上分别内装半封闸版、悬挂卡瓦、剪切闸板和全封闸板;闸板防喷器下与井口连接必须为等级匹配的法兰连接,在全封闸板防喷器的壳体上安装有用于防喷管泄压/平衡压力的旋塞阀。
应配备1套与采气树规格匹配的转换法兰。
7. 连续油管操作室应配备监测油管压力、套管压力、注入头夹持力、滚筒转速等仪表和连续油管关键部位工作状态的影像设备。
8. 正在压裂(测试)的新井,除砂器、节流管汇、分离器、压井管汇、循环泵、循环罐等井控设施可以与压裂或测试的管汇(线)并用。
9. 根据现场工况需求,配备不小于50吨的吊车1台。
第十一条连续油管配套工具1. 连接器不限于2”外连接器2个、内连接器2个,连接器抗拉强度不低于200kN。
2. 2”连续油管切割器和连接器连接工具各1套以上。
3. Φ73mm螺杆钻、Φ54mm螺杆钻与之配套的接头等井下各种旋转工具不少于2套。
4. Φ73mm振荡器、Φ73mm震击器等工具至少应配备1套。
5. Φ73mm双瓣式单流阀、Φ40mm单项堵塞器等内控工具各不少于2套。
6. 施工深层页岩气井相应工具耐温要达到150℃以上。
7. 1-5条中工具不超过10井次(含10井次)后应进行探伤检测,合格后方可继续使用。
8. 配备Φ66mm、Φ74mm、Φ80mm、Φ86mm、Φ104mm、Φ108mm等规格的通井规各1个。
9. 配备Φ54mm~Φ108mm各种规格的磨鞋至少1个。
10. 配备Φ90mm可退式卡瓦打捞筒、Φ80mm-Φ102mm 反循环捞筒、Φ50.8mm油管打捞工具、Φ73mm丢手打捞工具、Φ54mm打捞工具、Φ73-Φ89mm强磁打捞器等打捞工具各1套。
11. 配备Φ90mm铅模、Φ100mm铅模各规格至少一个,铅模类型为水平井使用带保护套。
12. 配备金属减阻剂200L以上。
第十二条连续油管管材1. 2”110钢级及以上变壁厚油管,并提供出厂合格证等相应文件。
2. 连续油管每次使用后,都要依据施工参数测算管材使用率,当管材疲劳寿命在60%以上时,施工压力不得超过45MPa;管材疲劳寿命70%以上的,应使用在线检测设备进行检测,不能施工带压井,发现异常停止使用;管材疲劳寿命达到80%禁止在页岩气井使用。
第四章施工设计与实施第十三条连续油管服务方依据页岩气项目部提供的压裂地质、工程设计等方案,编制《连续油管施工设计(方案)》,内容包括基础数据、参数计算、施工模拟、操作程序、应急处置等,完成内部审核后,提报页岩气项目部审批。
第十四条作业前的准备1. 连续油管穿进注入头和防喷盒,防喷立管与防喷盒连接。
2. 切割修整油管断口,连接下井工具连接接头,并进行10min抗拉试验,拉力不小于150KN;10min密封试验,试验试压力35MPa,压降小于0.7MPa。
3. 连接接头往下依次连接Φ73mm双瓣式单向阀、Φ73mm丢手等基础工具串。
第十五条设备安装1. 按施工内容的需要在基础工具串下方连接施工工具。
2. 根据施工内容,应在压裂井口或采气树上安装转换法兰、四闸板防喷器、防喷立管、防喷盒和注入头,用至少三条绷绳固定。
3. 安装地面管汇(线),具体地面流程见图1和图2所示。
图1 测试过程连续油管设备布局示意图图2 压裂过程连续油管设备布局示意图第十六条试压1. 关闭压裂头(采气树)上部的阀门,依次对四闸板防喷器、防喷立管、防喷盒、泄压管线、节流管汇、压井管汇试压。
2. 试压应按照预计最高施工井口压力和1.1倍预计最高井口关井压力的最大值进行试压,试压应按照最大值的10%、50%和100%三个值依次分步进行,稳压10min以上,压降不超过0.7MPa,无渗漏为合格。
最高试压值不能超过额定工作压力。
第十七条通洗井1. 工具组合为:常规通洗井:Φ73mm连接接头+Φ73mm单流阀+Φ73mm丢手+Φ73mm震击器+Φ106mm通井规。
模拟无法到位井:Φ73mm连接接头+Φ73mm单流阀+Φ73mm丢手+Φ73mm震击器+Φ73mm振荡器+Φ106mm通井规。
2.通井工具串下至井底,开泵洗井,观察泵注压力变化,逐步加大排量,洗井排量在350L/min-500L/min,出口至返排池。
洗井过程中,记录泵压、入口排量、出口排量、出口返出液情况。
3.泵入洗井液将井内液体替至返排池,观察出口情况,出口见洗井液,将出口管线倒至洗井液罐,用洗井液循环洗井2周以上。
4.洗井液洗井后,将出口管线倒回返排池,进行替洗井液作业,将洗井液替入返排池内,待洗至进出口液体性能一致为止。
5.洗井后上提管柱起管至井口,上提管柱过程中泵车一直循环洗井,如遇需预布金属减阻剂的井,金属减阻剂顶替到位后可以停泵起管。
6.带压洗井,宜使用油嘴控制井口压力,使返出量与泵入量基本一致为原则。
7.若Φ106mm通井规因井内杂物较多或井内残留固井时的水泥不能正常通井至人工井底,或在钻井固井时已知有其它特殊情况,可以直接采用Φ106mm-Φ102mm磨鞋+Φ73mm螺杆钻工具串组合进行通磨洗井,通井过程中禁止开泵探井底。
第十八条存储式测井按照《页岩气井桥塞射孔作业技术模版》要求执行,测井速度按照测井仪器要求执行。
第十九条传输射孔按照《页岩气井桥塞射孔作业技术模版》要求执行。
第二十条冲砂1. 常规工具组合为:Φ73mm连接接头+Φ73mm单流阀+Φ73mm丢手+Φ73mm喷头。
2. 距离砂面100m时,探砂面下放速度应小于5m/min。
遇阻后,应反复探砂面2 次以上,遇阻砂面载荷下降应大于10kN。
3. 探到砂面后,记录砂面深度,在滚筒油管上做标记,上提管柱至砂面以上5m,开泵循环正常后,再缓慢下放管柱冲砂。
4. 出口油嘴控制在8mm-10mm,泵车排350L/min-500L/min,控制出口排量略大于泵注排量。
5. 冲砂下放速度以5m/min-10m/min 为宜。
载荷变化应控制在10kN-20kN。
遇阻应停止下入,待载荷恢复后再继续下入。
6. 水平井段冲砂,每进尺50m-100m,上提5m-10m测试校验载荷一次;进尺200m-300m就要进行短起,管柱起到A点。
7. 若冲砂无进尺,应上下活动连续油管。
反复冲洗无效果时,应起出连续油管。
8. 若中途停泵,应上下活动管柱,立即启动备用泵。
直井段应提到砂面以上50m,水平井段应提到造斜点以上。
9. 冲砂过程中应注意井口压力变化,若井内压力突然上涨,应及时调节注入头链条张紧压力和夹紧压力,增加防喷盒压力。
同时上提连续油管,避免砂卡。
10. 根据井内砂堵段长度和出口返砂情况,每冲砂200m-300m泵注胶液30m3。
11. 安排专人观察返排情况,定时取样,全程计量出口排量。
若出口排液减小或失返,应上提连续油管且加大排量持续泵注,待出口稳定后再进行冲砂。
若明显低于泵注排量或失返漏失严重,应继续保持循环,上提连续油管至井口。
12. 冲砂至目的深度后,应继续泵注循环,定点循环30min 以上后,边循环边上提连续油管至井口,上提速度宜为10m/min-20m/min,出口含沙量小于0.02%为合格。
第二十一条下桥塞按照《页岩气井桥塞射孔作业技术模版》要求执行。
第二十二条钻磨桥塞1. 常规工具组合为:Φ73mm连接接头+Φ73mm单流阀+Φ73mm丢手+Φ73mm震击器+Φ73mm螺杆马达+磨鞋。
2. 长水平段水平井模拟出现连续油管自锁时,螺杆马达上部应加装水力振荡器。
水力振荡器应符合螺杆马达工作排量要求。
3. 套管四通两侧均应连接放喷流程。
泵车排出端与连续油管进口端应安装高压过滤器,上水端应安装低压过滤器。
4 泵车应设置超压保护压力,超压值设定为高于工作压力值5MPa-7MPa。
井口压力控制应满足出口排量略大于泵注排量,或确保不低于300L/min。
进口排量不小于200L/min。
5. 钻磨可溶桥塞时,测试放喷时间在10天内的井,宜采用Φ92mm-Φ96mm磨鞋钻磨;测试放喷时间在10天以上的井,宜采用Φ84mm-Φ92mm磨鞋钻磨;若存在套管变形则选择小于套变最小内径2-3mm的磨鞋、结合桥塞厂家溶解实验来确定磨鞋的大小进行施工。
6. 钻磨桥塞时钻压宜在5KN-20KN,最大钻压不宜超过40KN,施加钻压应缓慢。