大斜度井偏磨治理技术在桩西油田的应用
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大斜度、水平井施工注意事项
技术管理办
近几年,桩西油区的大斜度、水平井作业施工逐年增多,由于井斜大、摩阻大、在打捞、套磨铣、冲砂等施工中和直井相比存在很多不同之处,针对在作业施工中相继出项的一些问题,现编写如下施工注意事项,供大家参考。
1、探冲砂
事例:作业队在L163-X13井施工时,该井井斜63度,套管规范为177.8*2356.73,井深:2342.89m,油层井段:2290.0-2302.00m。
起出原井后,下光油管探冲砂,探至油层附近后,悬重略有下降,但仍可继续下入,后反洗井泵压升至20MPa,洗井不通,倒正洗井循环出口出大量原油,洗井1周后上提管柱卡,后水泥车正憋配合活动出3根油管后正常。
孤岛一作业队在一水平井施工时,在探冲砂时中途无遇阻,开泵循环洗井正常,但上提卡。
原因分析:
在大斜度及水平井施工中,砂子沉降在下井壁上,在下管柱时管柱穿过砂桥通过时,可能遇阻不明显,当下入一定深度后,采用正循环时砂子会在某一点处聚集,但仍有循环空间。
而洗井泵压可能变化不明显,也不憋泵,但由于砂子聚集会导致管柱被卡。
预防措施:
1、大斜度井、水平井建议起出原井后下探冲砂管柱时,在预计探至砂面30米处即开泵反循环逐根冲下。
2、如遇反洗不通的情况必须正洗时,一定要不停上下活动洗井。
活动距离不小于5米。
3、在下钻中途有遇阻显示时,但仍能加压继续下入,这时应停止下放,起至正常位置开泵反循环冲下。
2、钻塞
事例:某队施工***井,井斜近60度,于2400m处注灰封堵后钻塞,钻塞后下通井总有10米左右放不到底,冲不动,由于该井井斜较大,管柱也转不动,采用螺杆钻钻塞很快就能钻下,但再次通井仍旧不下,后采用2个水泥车加。
浅谈油田油井中的偏磨配套工艺技术摘要:在现在社会,随着油田开发工艺技术的不断发的展与深入,油井含水量逐渐上升,再加上油井轨迹的弯曲程度,使得我国油田油井出现了免修期比较短,油田管杆磨损的现象逐渐加重等严重问题。
为了能够延长检泵周期,我国一些油田油井针对防油井防漏磨工艺技术进行了一系列的研究,同时为油田油井中的偏磨配套工艺技术规范起到了一定的积极作用。
关键词:优化设计油田油井偏磨配套一、分析油田油井偏磨影响的因素田油井的管杆偏磨工艺技术的原因有很多,比如:油管抽油杆的组合以及管杆之间的运行形态、含水、矿化度以及杂质等等,并且因为这些原因使油田油井等的管杆相互偏磨,相互交错、作用,从而形成油田油井的偏磨结果,并且这种结果十分复杂。
1.管杆接触偏磨油田油井在抽油杆等的上下往复运动时,可能就因为自身的杆柱之间的重力作用,不得不同时受到液体与杆柱之间的相互摩擦力的作用,这样就会造成杆柱在液体之间的浮力、抽油杆逐渐与泵铜管之间的摩擦阻力等共同作用,从而可以使抽油杆中受到大的中性点不弯曲变形,这样就会使中性点以下的抽油杆在共同阻力的情况下,严重产生螺旋弯曲的现象,因此就会出现油田油井中的偏磨现象。
2.高矿化度高含水当油田油井中含水量大于一般以上时,就会产生液换相,再加上油包水型转换成水包油型,这样就会使油井管杆表面失去了原油的保护作用,从而产生高含水高矿化度的油井。
这样就会大大增加油管与抽油杆之间的腐蚀作用,从而加重了油田油井的偏磨问题,使油田油井的管杆受到严重等的磨损。
3.自然井斜在钻井的过程中,随着钻井深度的不断增加,使得油田油井与钻头之间的同心度比较差,,这样就会使油井自身等的轨迹存在一定的螺旋弯曲,使抽油杆在自然井斜中的井筒轨迹上下往复运动。
再加上管杆自身的重力作用,使得管杆之间相互接触,从而产生偏磨现象。
另外再加上井筒变形的影响,使油田油井产生弯曲。
在抽油井生产的时候抽油杆就会产生综合等的水平分力,使下冲程时抽油杆与油管之间产生摩擦,从而直接造成油田等的偏磨现象。
大斜度井提高固井质量技术研究与应用孙所栋 1 张超 2发布时间:2021-11-07T09:07:10.815Z 来源:《基层建设》2021年第21期作者:孙所栋 1 张超 2 [导读] 提高开发井固井层间封隔质量,是正确分层评价油气层储量、提高油气采收率和提高单井开采寿命的关键工程1. 大港油田公司新项目事业部2.大港油田公司第一采油厂摘要:提高开发井固井层间封隔质量,是正确分层评价油气层储量、提高油气采收率和提高单井开采寿命的关键工程。
油田已相继进入高含水期开发阶段,普遍采用加密井网、注水开发方式达到稳产、增产的目的,随着大斜度井的开发需要给固井施工带来了极大的挑战,大斜度井存在井斜大,水平段长、地层复杂等影响因素,表现在开发井钻井涌漏并存多压力层系的复杂情况和固井中油、气、水窜等现象,严重影响了固井质量。
需要技术人员必须寻找出有效解决油气层间封隔可靠性的综合技术措施,达到提高大斜度固井层间封隔质量的目的。
关键词:油气开发;大斜度井;固井工程;技术;封隔质量前言随着地质条件进一步复杂化,现有的水泥浆体系和固井工艺技术已经不能完全满足油气田发需求,需要进一步加大对固井质量的要求和技术提高。
如固井过程中易发生漏失和固井后环空易发生油气水窜,后续射孔、压裂等其它施工作业易导致水泥石严重碎裂,影响层间封隔效果,造成所钻探发现的油气层无法分层开采评价,或造成油气井减产,缩短油气井的开采寿命。
大斜度井固井质量是石油技术人员需要重点研究的课题。
一、固井基本知识及固井目的固井是把套管下到设计井深,并在套管与井眼环空注入水泥浆,利用水泥浆的凝固,封固环形空间、阻止地层流体相互窜漏、保护产层、加固井壁、支撑套管、防止地层流体对套管的腐蚀,建立安全钻井通道和油、气生产通道。
固井是油气井建井过程的重要环节。
固井目的就是为加固井眼,封隔易塌、易漏等复杂地层,保证钻井顺利进行;支撑和保护套管柱;建立密封性能良好的井内流动通道,封隔油气水层,建立油气流出通道,防止产层间互窜;进行增产措施;固井质量要求套管有足够的强度和水泥环有可靠的密封。
大斜度井防偏磨管柱配套技术在大港滩海油田的应用大港油田滩海开发公司在油气开发过程中会应用到大斜度井进行平台式开发,随着开发时间的增长,油井偏磨问题日益严重。
针对暴露出的井眼轨迹长、大斜度井复杂、抽油杆柱与油管之间严重磨损、影响油井正常生产检泵周期、卡泵等问题,根据油井生产情况、偏磨产生的各种因素,结合抽油机井杆管偏磨的力学分析,针对不同偏磨井实施适合的防偏磨措施是保证油井正常生产的重要措施,经现场应用,双向保护抽油杆接箍、接箍式扶正器、伸缩式短节、加重杆防偏磨技术已经取得了一定的成功,取得了较好的效果,为今后油井防偏磨工作的开展奠定了基础。
标签:大斜度井;防偏磨管柱配套技术;大港滩海油田抽油机井杆管偏磨是国内外各大油田普遍存在的问题。
近年来,随着大港滩海油田定向井比例的增加,抽油机井管杆偏磨日益严重,不仅影响油井产量,而且缩短了检泵周期,增加了作业费用。
特别对于进入中后期开采阶段的油田,偏磨井數逐年增加。
由于杆管的偏磨,加速了杆、管、泵的损坏,增加了检泵作业工作量和采油成本,影响了油田的开发。
因此,为了维持油田的正常生产,提高经济效益,研究解决抽油杆与油管的偏磨问题有着重大的实际的意义。
本文就杆管偏磨的现象和机理进行了深入的探讨,并结合目前国内外各种防偏磨技术提出适合生产情况的有效防治措施。
1 管杆偏磨机理及原因分析1.1 机理分析国内外研究表明,造成抽油机井管杆偏磨的主要因素是抽油杆柱上下行时液柱载荷的转移,引起抽油杆、油管不同步的变形弯曲引起的。
1.2 偏磨原因分析1.2.1 井身结构影响油井的实钻井眼轨迹是一条三维曲线,描述其轨迹变化程度的主要参数有井斜变化率、方位角变化率和全角变化率。
①由于井斜的原因,抽油杆在油管内径向上存在一个重力G的分量,即抽油杆与油管之间存在一个压力N,致使抽油杆在管内做轴向往复运动时与管接触发生偏磨。
随着井斜角增大,抽油杆偏磨几率增加,偏磨相对严重;②由于钻井井眼不规则套管呈空间曲线状。
124有杆抽油具有成本低、管理维修简便、适应范围广等优点,因此被我国各个油田广泛采用,但缺点是容易出现管杆偏磨,造成油井检泵作业,因管杆偏磨而导致的油井检泵周期降低和作业费用的增加已经成为采油工程中一个不可忽视的问题,所以各油田都在积极探索治理管杆偏磨的办法。
1 油井偏磨影响因素分析抽油机有杆泵举升采油时,由于管杆间存在相对位移,并受井身结构、管柱组合、杆柱组合、生产参数、原油物性、井液水力参数等诸多因素影响,必然产生管杆间的相互接触摩擦,从而造成管、杆的磨损[2]。
影响因素主要有井身结构、管杆弹性变形、产出液及其他因素。
2 防偏磨技术研究目前防偏磨技术措施主要有:扶正器、加重杆、杆柱组合、内衬油管、旋转、柔性杆、无油管采油技术、井下油水分离油润滑防偏磨技术、防腐蚀、防结垢、防结蜡、防砂配套技术等[3]。
每种方法都各有千秋,为解决管、杆偏磨问题都起到了一定的积极作用。
要降低正压力,应减少抽油杆柱与油管之间的点接触或减小接触面积,尽可能避免抽油杆柱的受压变形,可通过抽油杆加重来实现,在加重时,要确定的两个要素是:加重量和力的作用点,亦即计算中和点位置和选择合理的加重方式。
2.1 偏磨位置的确定在确定偏磨点位置时,没有采取措施前的偏磨点的位置,起出抽油杆后可以直接发现;采取措施后的偏磨点位置需要通过利用实测数据修正后的力学模型进行计算;采取措施后,偏磨点的位置会发生变化,在设计时进行考虑。
对于新井,需要利用同区块修正后的力学模型进行计算[7]。
偏磨点位置就是将要采取措施的位置。
2.2 新型防偏磨材料的优选目前油田常用的防偏磨材料主要有尼龙和金属粉末等,其中尼龙应用最广。
为此围绕降低摩擦系数和增加耐磨性这个主题进行了多种材料筛选组配实验,最终筛选出超高分子量聚乙烯作为防偏磨的主要材料。
超高分子量聚乙烯被业内专家誉为“惊异塑料”,它的分子结构与PE相同,但相对分子量却是它的20倍。
普通PE相对分子量一般在5~30万。
浅析油井防偏磨技术的应用有杆抽油举升方式由于具有多种优点而广泛使用,它成本低廉、管理维修简便、适应范围广.。
但有杆抽油也有缺点,比如随着工作幅度的增大、泵挂的加深、油田含水的增高,有杆泵抽油的困难愈来愈大.。
此外侧钻井、定向井等大斜度井不断增加,更容易出现杆管偏磨问题.。
本文探讨了防偏磨技术,分析了防偏磨工艺的现场应用,最后总结了其效果.。
关键词:防偏磨;扶正器;加重杆;有杆泵采油;偏磨一、防偏磨技术研究目前防偏磨主要技术措施主要有:扶正器、加重杆、杆柱组合、内衬油管、旋转、柔性杆、无油管采油技术、井下油水分离油润滑防偏磨技术、防腐蚀、防结垢、防结蜡、防砂配套技术等.。
每种方法都各有千秋,为解决管、杆偏磨问题都起到了一定的积极作用.。
安徽油田为解决管杆偏磨问题也采取了很多办法,在实践中,积累了丰富的经验并取得了一定的成效.。
抽油杆柱防偏磨措施的主要目的是降低抽油杆柱与接触油管之间的摩擦力.。
从摩擦力公式可以看出:降低摩擦力的主要方法是降低正压力和摩擦系数.。
因此可这两方面着手.。
要降低正压力,应减少抽油杆柱与油管之间的点接触或减小面积接触,尽可能避免抽油杆柱的受压变形,可通过抽油杆加重来实现,在加重时,要确定的两个要素是:加重量和力的作用点,亦即计算中和点位置和选择合理的加重方式.。
(一)抽油杆加重方式的研究改进在有杆泵运行过程中,上行时抽油杆在液柱负荷、杆柱重量等作用下,承受拉力作用使整个杆柱呈伸直状态;下行时抽油杆受到浮力、液流阻力、柱塞和泵筒之间的摩擦力等多种因素影响,抽油杆柱常常会受到一个阻止柱塞向下运动的上顶力.。
由于这个上顶力的存在,使得柱塞以上的一段抽油杆发生螺旋弯曲、造成管杆偏磨.。
据最新大量的现场实际测量资料表明,该阻力大约在350-700公斤,左右,造成深井泵柱塞以上大约500米的抽油杆受压,容易使抽油杆磨损、断脱.。
为了解决这个问题,常常在柱塞以上采用直径40毫米的特殊抽油杆加重,该特殊抽油杆是空心杆灌铅或实心杆,由于直径粗、重量大,从某种程度上讲可以增加钢度、抵消柱塞的下行阻力,但中和点仍然存在,且随加重的重量增加,中和点逐渐上移,从理论上讲,无法彻底改善底部抽油杆柱的受力状况.。