二氧化碳驱注气井完井管柱设计

CO2驱注采井井筒压力温度分布及管柱校核的开题报告一、研究背景和意义随着油田开发逐渐深入，传统的常规油气开采方式已经不能满足产量和经济效益的需求，因此，新型的油田开采技术开始逐步应用，其中CO2驱注采技术是一种比较先进的油藏开发方式。

CO2驱注采技术利用CO2替代常规的水泥浆，对油藏进行驱替作用，减少水的浸润，提高注采效率，从而提高油田开采效率和产量。

而CO2驱注采井井筒压力和温度的分布情况以及管柱校核则是保证CO2驱注采井施工和生产过程中安全运营的重要技术问题。

因此，本研究旨在对CO2驱注采井井筒压力和温度的分布情况及管柱校核技术进行研究和探讨，为CO2驱注采技术的实际应用提供技术支撑和理论依据。

二、研究内容和方法本研究主要包括以下内容：1. CO2驱注采井井筒压力和温度的分布情况研究：建立CO2驱注采井井筒压力和温度的分布模型，通过计算分析得出CO2驱注采井井筒各个位置的压力和温度分布情况，探讨影响CO2驱注采井井筒压力和温度分布的因素。

2. 管柱校核技术研究：根据CO2驱注采井井筒的实际情况，对井筒上的管柱进行校核，确定管柱的材质和规格，通过计算得出管柱的拉弯应力和轴向应力，探讨管柱承受压力的能力。

本研究采用数值模拟和理论计算相结合的方法对CO2驱注采井井筒压力和温度分布情况及管柱校核技术进行研究。

三、预期成果和意义本研究的预期成果包括：1. 建立CO2驱注采井井筒压力和温度分布模型，深入研究CO2驱注采井井筒压力和温度的分布情况，为CO2驱注采技术实际应用提供技术支撑。

2. 确定CO2驱注采井井筒管柱的材质和规格，计算管柱的拉弯应力和轴向应力，探讨管柱承受压力的能力，为CO2驱注采井工程实际设计提供指导意义。

本研究的意义在于为CO2驱注采技术的应用提供更加科学的支撑和理论基础，有助于提高油田开采效率和产量，促进我国油气工业不断向前发展。

采油六⼚优化CO2驱注采管柱实现增产增效⾃采油六⼚开展CO2驱提⾼采收率项⽬以来，针对CO2的腐蚀特性，采油六⼚技术⼈员经
过长期研究与实践摸索，不断优化CO2驱注采管柱配套，保证了项⽬的平稳推进。

⽬前已有4⼝注⼊井与1⼝采出井正常⽣产，累计增油223吨，为我⼚稳产增油做出了贡献。

针对⼆氧化碳驱注⼊井管柱防腐难的问题，该⼚在认真调查井史井况的基础上，按照⼀井⼀策的⼯作思路优化注⼊管柱。

对于井况复杂的注⼊井采取下顶封保护套管技术，注⼊前以纯液态⼆氧化碳替换出井内液体，实现了消除导电介质防⽌电化学腐蚀发⽣的⽬的;对于井深井斜⼤不适于下封的注⼊井，使⽤光管注⼊管柱，并配合采⽤预膜防腐技术进⾏防腐，即通过在注⼊前替⼊环空保护液在管柱表⾯形成保护膜，防⽌⼆氧化碳与管柱接触对其本体进⾏腐蚀。

截⾄⽬前，该技术施⼯⼯艺实现了⼊井⼯具节约成本21万的良好效果;对于对应采出井采⽤井下液⽓分离防腐技术，在采出管柱上下⼊⾼效防⽓装置配合使⽤多级阴极保护器，⼤⼤降低了⼆氧化碳对管柱的腐蚀速率，延长了检泵周期。

二氧化碳驱注气井完井管柱设计【摘要】CO2驱是低渗透油藏补充地层能量、提高采收率的重要途径，针对CO2驱注入井的特点，研究了具有锚定、反洗井、耐腐蚀和免压井作业功能的完井工艺管柱，在多口井中进行了应用，取得了较好的效果。

【关键词】二氧化碳驱注气免压井耐腐蚀完井管柱应用我国低渗透油藏资源丰富，其储量在新增探明储量中所占的比例逐渐增大，对于低渗透油藏提高采收率技术的研发和应用越来越收到重视[1]。

各油田也相继开展了CO2驱油的室内研究工作，对CO2的驱油机理、相态特征等取得了比较成熟的认识，但总体来说，现场应用井数还较少，在完井工艺管柱和防气窜方面还没有形成成熟的技术[3]。

1 CO2驱注入井免压井作业完井管柱设计研究注入管柱是二氧化碳气进入地层的通道，是保证二氧化碳驱顺利进行的关键。

由于CO2注入温度低，停注时会引起管柱蠕动，降低封隔器密封性能，同时考虑到环空保护液需要定期更换，气井压井困难等问题，设计了具有锚定、反洗井和免压井作业功能的完井管柱。

1.1 完井管柱结构及原理由于调整方案注气井转为生产井或其他原因需要更换管柱时，CO2的高膨胀性使得施工过程存在较大的风险，为此设计了能够实现免压井分体丢手注气管柱。

管柱组成（从上至下）：由井口悬挂器+反洗阀+安全接头+水力锚+密封插头+丢手及回接筒+蝶扳单向阀+Y441封隔器+底部止回阀+筛管+丝堵等部分组成（见图1）。

丢手注气管柱中反洗阀的作用是在正常注气时油管连通，环空关闭，反洗井时与环空连通可替换保护液。

水力锚的作用是锚定管柱。

密封插头主要由插头及“O”型圈组成，主要作用就是与回接筒配套，起到连接丢手管柱与密插管柱并且密封的作用。

蝶板阀的原理是当蝶扳受到上部外力作用时，可翻转一定角度，从而实现内部的连通。

当蝶扳受到的外力消失时，蝶扳在弹簧力的作用下，可恢复原状，从而起到密封井内气体的的功能。

1.2 技术特点及技术指标A：采用锚定式管柱结构，可防止管柱蠕动，以确保注气作业正常进行，同时可保护丢手管柱上部套管。

CO2驱采井防腐配套技术研究与应用摘要：本文综述了油气田开发中CO2腐蚀的严重性、腐蚀机理及影响因素。

在对CO2腐蚀的现象、特点、类型、机理以及腐蚀的影响因素研究的基础上，提出了含CO2驱油井防腐工艺技术应着重解决好含CO2对应油井完井采用玻璃钢、不锈钢复合套管，生产管柱采用玻璃钢尾管加深、加注缓蚀剂等几种有效的防腐蚀措施。

关键词：CO2腐蚀影响因素腐蚀机理防腐配套技术一、CO2对油套管腐蚀的现状CO2对钢铁设备的腐蚀的形态可分为全面腐蚀（也称均匀腐蚀）和局部腐蚀两大类。

形成全面腐蚀时，金属的全部或大部分表面积上均匀地受到破坏。

形成局部腐蚀时，钢铁表面某些局部发生严重的腐蚀而其它部分没有腐蚀或只发生轻微的腐蚀。

点蚀属局部腐蚀，点蚀出现凹孔并且四周光滑；台地侵蚀属均匀腐蚀，会出现较大面积的凹台，底部平整，周边垂直凹底；但在流动条件下，流动会诱使台地侵蚀出现局部腐蚀形成凹沟，形状呈平行于物流方向的刀线槽沟。

整个油管腐蚀得千窗百孔，形同筛网。

从内侧表面可明显看出有平行于油流方向的槽沟和凹孔，充分表明了存在严重的流动诱使局部腐蚀和点蚀的现象，说明了油管在发生全面腐蚀的同时，又产生了严重的局部腐蚀。

二、CO2腐蚀机理干燥的CO2气体本身是没有腐蚀性的。

CO2较易溶解在水中，而在碳氢化合物（如原油）中的溶解度则更高，气体CO2与碳氢化合物的体积比可达3比1。

当CO2溶解在水中时，会促进钢铁发生电化学腐蚀。

并在不同的温度等条件下产生不同形式的腐蚀破坏。

因此，根据腐蚀破坏形态，可以提出不同的腐蚀机理。

下面以碳钢和含铬钢的CO2腐蚀为例来进一步阐述钢铁在CO2介质中发生腐蚀的基本原理。

前述分析说明，从大体上来说，CO2腐蚀可以分为全面腐蚀和局部腐蚀两大类，且随着温度等不同有不同的腐蚀形态。

根据金属表面产生的腐蚀破坏形态，可以按介质温度范围将腐蚀分为三类：在温度较低时，主要发生金属的活性溶解，为全面腐蚀，而对于含铬钢可以形成腐蚀产物膜。

苏北工区二氧化碳注气井和受效井施工要点总结
苏北地区是我国二氧化碳注入开采试验区，二氧化碳注气井和受效井的施工是实现二
氧化碳地下储存和增强石油采收率的关键环节。

下面就二氧化碳注气井和受效井的施工要
点进行总结。

一、二氧化碳注气井的施工要点：
1. 钻井工艺优化：钻井工艺要针对地层特征和目标层次的要求进行优化，确保钻井
顺利进行。

对于硬层地层，可采用高压钻进技术，提高钻井效率；对于软弱地层，可以考
虑采用非溢流钻进技术。

2. 完井液设计：选择适当的完井液，能在施工过程中抵抗地层压力并防止井眼塌陷，同时要保证井筒清洁，避免堵塞。

3. 井眼处理：在钻进过程中，要及时清除井眼附着物，保持井眼干净；硬层地层井
眼处理时，要注意不要过度打磨，避免井眼环空增大。

4. 套管设计：根据地层性质和钻进情况设计套管程序，确保套管能够长期稳定，避
免井眼塌陷和井口裂缝。

5. 气体控制：在注气过程中，要严控注气速度和压力，避免地层损伤和井口裂缝的
发生。

6. 完井质量控制：尽量减少完井水平段的中间缝，提高完井质量；采用高性能砂控
技术，避免后期堵塞或砂石返排现象。

苏北工区二氧化碳注气井和受效井施工要点总结苏北地区油田的开发中，采用二氧化碳注气技术是常见、有效的方式。

在二氧化碳注气井的施工中，需要掌握一些关键要点，才能确保施工的顺利进行和效果的最大化。

一、井位选址在苏北地区油田的开发中，井位选址是非常重要的。

实际上，井位选址的选择将直接影响到后续的施工和生产。

对于二氧化碳注气井，井位的选址要求严格，需要充分考虑以下几个方面：1. 井位应优先选在油层顶部，以确保注入的二氧化碳有较好的覆盖面积和浸透岩石的能力。

2. 井位应尽量避免在断层或构造附近，避免非稳定地层对注入过程的影响。

同时，要充分考虑附近井的生产情况，避免影响井群生产平衡。

3. 考虑就近选址，以减少管线输送的成本和输送过程中注射剂的流失。

二、井眼设计井眼设计是指按照井位选址的要求和油层结构特点等因素，对井眼几何形状、钻进方案等进行设计，确保井的钻进和井筒稳定性。

1. 井眼设计中，要充分考虑井壁塌陷和漏失的情况，在具体设计中，尽量将井眼的直径保持在合适水平，且在井眼的上部的适时选择固井方式，确保井的稳定性和安全性。

2.根据注气量和井的生产条件进行配套选择各环节的设备，比如钻杆、管柱、吊卡、钻头、钻井液配比等。

三、井的完井与筏管设计完井是指在井眼中注入水泥浆、固井材料等进行整体封堵，确保井体的完整性和稳定性。

对于苏北地区油田的二氧化碳注气井，井筒完井的标准是较高的。

1.指定完井材料：针对地层特点，合理选择用量和规格，确保完井质量。

需要注意控制浆液注入流速，防止产生过多的微旋尘。

2. 完井过程中，要根据标准精确控制封孔深度，防漏、止水。

3. 适时选择安装筏管。

比如，在注射过程中出现井间通透状况等问题时，需要在井口处做筏管，防止地层差异较大的区域出现破裂问题。

四、管柱配合设计和吊卡力控制在井下注射过程中，钢管柱配合设计和吊卡力控制是非常重要的。

通过科学合理的管柱配合设计和吊卡力控制，可以保证注射过程的顺利进行。

・62・石油工业技术监督地下储气库注采气完井管柱的设计与应用贺梦琦中国石油辽河油田分公司钻采工艺研究院(辽宁盘锦124010)摘要作为国家发改委投资的第二批次高库容地下储气库，且作为辽东唯一的储气库，双6区块位于辽宁省盘锦市国家级自然保护区的双台子河流域，地层压力目前约为5MPa,按照地下储气库注采气井设计的基本要求，最大限度考虑了储气库工程强注强采的要求，设计了带循环洗压井、注气、采气、自动安全控制等功能的注采工艺管柱。

方案实施后，管柱性能稳定可靠，各种现场试验均达到设计要求，现场施工成功率高达100%双6储气库注采气完井管柱的设计，具有简单、安全、可靠、实用、长寿命等诸多优点，为国内地下储气库建设积累了宝贵的经验。

关键词地下储气库；注采气井；完井管柱；强注强采；安全控制；双6区块Abstract Shuang6block is the secontl batch of high volume underground gas storage invested by National Development and Refbnn Commission,and the only gas storage in the east of Liaoning province.The block is located in the Shuangtaizi River Basin of Panjin National Nature Reserve,Liaoning Province,and the formation pressure is about5MPa at present.According to the basic require­ments of underground gas storage for the design of injection and production gas well,the injection and production process string with the functions of circulation well washing and killing,gas injection,gas production and automatic safety control is designed consider!ng the requirements of forced injection and forced production in gas storage engineering to the greatest extent.After the implementation of the design scheme,the performance of the string is stable and reliable,all kinds of field tests meet the design requirements,and the field construction success rate is up to100%.The shuang6gas storage injection-production completion string has many advan­tages,such as simple,safe,reliable,practical,long life and so on,and the design of it provides valuable experience for the constric­tion of underground gas storage in China.Key words underground natural gas storage;injection—production gas well;completion string;forced injection and forced production; security control;Shuang6block双6区块位于盘锦市双台子河下游西岸，欢喜岭油田东部，自1978年8月该区第一口井-双6井投产以来累计产油气当量687x10"t,为辽河油田原油稳产做出了巨大的贡献。