油田套管内换向连续冲砂技术研究与应用
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水平井及复杂井连续正反冲砂技术研究与应用参加人水平井及复杂井连续正反冲砂技术研究与应用一、连续正、反冲砂技术与传统冲砂方式对比1、传统冲砂方式目前,油田油水井冲砂作业通常采用正冲砂或反冲砂方式。
其中正冲砂冲击力强,容易冲动力油砂,但因套管容积大,上返速度小,携砂能力弱,易造成砂卡、砂埋冲砂管柱;反冲砂携砂能力强但冲击力弱;两种冲砂方式在接单根过程中,都需要停泵操作,停泵后冲砂液不流动,容易砂卡(堵)管柱。
特别是水平井及复杂井,冲砂作业风险大,周期长,很多油水井发生砂卡造成大修甚至报废。
2、连续正、反冲砂技术为解决传统冲砂方式存在的严重缺陷,避免砂卡事故风险,研发了水平井及复杂井连续正反冲砂技术。
该技术最大的优势就是:冲砂全过程不停泵,连续冲砂、连续携砂上返;在遇到复杂情况时,可以随时转换正反冲砂方式,确保了冲砂过程屮的井下安全。
表1各种冲砂方式对比表二、连续正反冲砂技术原理:连续正反冲砂技术是利用井口特殊密封装置、冲砂换向阀组及地面三通和控制装置,实现在下放及接单根时,不停泵作业,利用反冲砂携砂能力强的特点,实现安全、高效的冲砂作业。
由于使用了冲砂换向阀组和地而三通,不但可以做到接单根不需停泵, 还可以随时倒换阀门,变换正、反冲砂方式。
1、反冲砂方式示意图2、正冲砂方式示意图三、连续正、反冲砂技术的特点1、安全:以往冲砂时,需要停泵接单根油管,由于害怕砂卡,人员施工时间紧任务重,容易造成人员伤害。
如果接单根油管时间稍长,极易造成砂卡管柱。
本技术采用连续反冲砂装置,接单根时不需停泵,冲砂、携砂液流不间断,携砂液在油管内连续、匀速上返,不必担心发生砂卡事故,使接单根操作变得轻松愉快,保证了人身和油井的安全。
三通处接安全阀,保证了憋泵时管线的安全。
2、高效:由于冲砂液一直保持连续,井内流体携带砂子匀速上升,连续反冲砂提高了携砂速度,节省了接单根循环洗井的时间,使冲砂作业速度大大提高。
按现场保守的速度,从接单根到下放冲砂完毕,每个单根,仅用不到10分钟,连续作业,安全顺畅。
连续负压冲砂工艺管柱研究及应用吴剑;王良;王静;张书荣【摘要】随着油气田的开发进入中后期,地层压力系数降低、亏空严重,部分井甚至出现负压倒吸现象。
在油气井生产过程中,由于地层出砂情况严重,最终导致砂埋油层,油井停产甚至报废。
对于该类油气井,由于地层漏失严重,常规的冲(捞)砂技术已经不能满足现场需求。
针对这一情况,开展了连续负压冲砂工艺技术研究,利用双级喉管喷射液体产生负压,并吸附井底埋砂,以及双层管为液体提供循环通道,从而实现了与地层隔离、减少冲砂液体漏失的目的。
经过现场试验表明,该新型冲砂工艺技术达到了设计要求,不仅完全满足漏失严重的油气井冲砂需要,而且避免了常规冲砂对地层造成伤害、储层污染的问题,具有推广价值。
%As oilfield is in the intermediary and later stage of development and recovery ratio devel-ops,formation pressure coefficient is decreased.In this case,some production wells even appear suck-back phenomenon.When these wells go to production,sands will flow out from reservoir heavily and cover the reservoir,and then oil well stops production or is abandoned.Because of the heavily leak formation,normal sand cleaning or bailing technology is not suitable for these wells. According to the situation,continuous underbalance sand cleaning technology is studied,which u-ses negative pressure to adsorb downhole sand by two-stage throat,isolate formation and decrease leakage of sand cleaning fluid by two-layer tubing.Not only is the new sand cleaning technology suit-able for the heavily leak wells,but also it can prevent formation frompollution.So the continuous under-balance sand cleaning technology is useful and can be popularized and applied in oilfield.【期刊名称】《石油矿场机械》【年(卷),期】2014(000)008【总页数】5页(P88-91,92)【关键词】冲砂;负压;工艺;管柱【作者】吴剑;王良;王静;张书荣【作者单位】吐哈油田工程技术研究院,新疆鄯善 838202;吐哈油田工程技术研究院,新疆鄯善 838202;吐哈油田工程技术研究院,新疆鄯善 838202;吐哈油田井下作业公司,新疆鄯善 838202【正文语种】中文【中图分类】TE935随着油田进入开发中后期,油气井出砂问题越来越突出,油气井砂埋的现象也是非常普遍,如何针对不同类型的砂埋油气井进行冲(捞)砂已越来越重要。
230地层出砂是油气井生产工作中常见且严重的阻碍问题,如果不及时采取有效处理办法,很可能导致产量下降,甚至出现比较严重的停产问题,所以更需对其提高重视度。
该问题的传统冲砂处理办法有很大局限性,需要先进行压井操作才能进行下一步的冲砂作业,不仅工序上比较复杂,需要使用修井平台,而且作业时间比较长,再加上容易导致周边环境的污染,更需对该处理工艺加以改进。
1 基本概况该油气井属于高压高产深井,探测深度在5150m,压力系数为2.04~2.23,具有埋藏较深等系列特点,因油气开采过程中油层条件相对复杂,再加上其间构造存在一定的刺激作用,所以在冬季生产中,受低温影响导致油管中出现明显阻塞情况,生产量和油压下降明显,对该地生产效益造成严重影响,经综合探查发现,必须开展解堵作业,才能破除生产油管的阻塞情况。
经进一步探查及技术综合考虑之后,该油井技术组决定采取连续油管冲砂技术,以此更快完成冲砂解堵,实现油井的生产恢复。
2 技术应用分析虽然连续油管冲砂技术在高压高产深井解堵作业中具有一定的应用优势,但从根本而言,该技术在实际应用中同样有很多需要重视的要点内容,以及可能出现的风险问题,需在作业前对其进行详细分析。
其一,因为该技术在应用中属于带压作业,所以需要在实际作业中对井控风险有一定的认识,很可能在作业中受压力影响出现意外风险问题;其二,作业时间虽然较短,但也需考虑到油管实际承压以及具体强度情况,以免操作过程中出现疲劳损伤问题,影响作业效果以及油管安全;其三,因为探查情况比较简单,对其实际阻塞状况并无明确认知,也可出现油管变形问题,使作业效果大受影响[1];其四,该井异物检测中发现其中存在径直细小的粉砂,如何在冲砂过程中保持冲砂液干净,是作业中的重点问题,如未能有效处理,可能导致卡钻等问题发生。
3 作业前的准备作业前的准备工作既是对各项应用设备的合理选择,也是结合技术应用重难点问题进行必要检测与优化设计,选择最合理的应用方案,提高技术应用的有效性。
油管内冲砂工艺技术处理砂堵事故的研究武志学胡期旭蔡佳兴王改红摘要:在压裂生产过程当中,砂堵事故时有发生,通常采取用反冲憋压、上提下放活动管柱等措施进行处理,但是相对而言上述处理方法针对性差,作业风险大,安全系数低。
针对现场作业中出现的砂堵事故,分析了井下管柱结构及研究管柱内砂粒在水动力条件下的运动特征,提出采用油管内冲砂工艺技术处理压裂砂堵卡钻事故。
主题词:小直径管柱砂堵油管内冲砂前言长庆油田是典型的三低油气田,目前要想开发出具有工业价值的油气流,压裂改造是必经途径。
而在压裂生产过程当中,砂堵事故时有发生,而且大多都伴有封隔器不解封而卡钻的情况同时出现,通常采取用反冲憋压、上提下放活动管柱等措施进行处理。
反冲憋压是最为快速、直接的解决方案;一旦反冲憋压失败后,活动钻具是目前最为常用的处理方法,处理该类井下事故,但安全性差,可能产生连锁事故,或者给后续工作带来事故隐患,造成更为复杂的井下事故或安全事故。
因此找出一种更为安全、有效的工艺处理措施便显得尤为重要。
针对现场作业中出现的砂堵事故,分析了井下管柱结构及研究管柱内砂粒在水动力条件下的运动特征,考虑了处理措施的可行性和安全性,提出采用油管内冲砂工艺技术处理砂堵。
1 管柱砂堵卡钻因各种原因使大量支撑剂滞留于油管内,造成砂堵后,由于高压的夯实作用和支撑剂自身重力作用,使得支撑剂沉积在油管和钻具腔内,使得地层与油管之间形成短路,封隔器腔内的压力无法外泄使得封隔器处于工作状态,胶皮不收缩而造成卡钻,这就加大了事故的处理难度。
2 常规处理方法2.1 大排量反冲发现砂堵后应立即开启泵车建立循环进行反冲。
若能循环通,砂堵随即解除;若能循环不通,钻具可以提动,便起钻清除油管内沉砂更换钻具进行下一步作业。
2.2 活动管柱发生砂堵后反冲不通,而且下封隔器又不解封造成卡钻,在设备载荷及井下管柱强度许可的范围内,对管柱进行大力提拉活动,或者是快速下放冲击,通过上提下放反复活动管柱,使得封隔器胶皮收缩,以达到起钻、更换钻具的目的。
连续油管冲砂技术在高压高产深井中的应用
何银达;吴云才;秦德友;张玫浩;钟诚;罗超
【期刊名称】《内蒙古石油化工》
【年(卷),期】2014(000)023
【摘要】油田上冲砂作业大多采用常规冲砂,其作业工序复杂、周期长、成本高、易污染地层.国内油田采用连续油管冲砂规避常规冲砂技术弱点,不过多为浅井、低压井.塔里木油田引进并首次在高压高产深井应用成功,取得了很好的效果.
【总页数】4页(P102-105)
【作者】何银达;吴云才;秦德友;张玫浩;钟诚;罗超
【作者单位】中国石油塔里木油田分公司天然气事业部,新疆库尔勒841000;中国石油塔里木油田分公司天然气事业部,新疆库尔勒841000;中国石油塔里木油田分公司天然气事业部,新疆库尔勒841000;中国石油塔里木油田分公司天然气事业部,新疆库尔勒841000;中国石油塔里木油田分公司天然气事业部,新疆库尔勒841000;中国石油塔里木油田分公司天然气事业部,新疆库尔勒841000
【正文语种】中文
【中图分类】TE358+.1
【相关文献】
1.连续油管冲砂工艺在西亚高压自喷复杂井况下的应用 [J], 高庆云;李志芳;郑保东;赵俊威;张雪芹
2.连续油管冲砂解堵工艺在超高压深井中的应用 [J], 何银达;张玫浩;秦德友;赵鹏;
党永彬;吴云才
3.连续油管冲砂技术在高压高产深井中的运用 [J], 许长青
4.连续油管冲砂技术在高压井中的应用 [J], 高飞
5.连续油管冲砂洗井技术在水平井中的应用 [J], 张朔;王方祥;刘德正;倪庆怀因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
连续油管冲砂解堵技术与效果分析杨春华1甘慧娟1(1.渤海钻探井下作业公司工程地质研究所河北062552)摘要:文章在简单对连续油管特点及在油气开采中的气举、电潜泵、防砂等非改造型应用的方法进行了简单介绍,同时,比较详细地介绍了连续油管在冲砂解堵中的应用及效果分析,并结合目前试油技术的需求提出了在华北油田重点发展该技术以满足油田挖潜和大厚层、多层、低渗透、致密油气藏经济有效开发的需要。
关键词:连续油管冲砂解堵试油技术Abstract: the article in simple coiled tubing characteristics and feature of gas-lift and electric submersible pump and sand control etc during the production of oil and gas has been presented .meanwhile, the application and effect analysis of the tubing in blasting solution plugging is introduced in detail. combining the oil technology needs ,to meet tapping and big thick layer of oil field, multilayer, low permeability reservoirs, density of economic and effective development needs,the suggestion that the coiled tubing technique should be pay more attention in North China oilfield.Key words:Coiled tubing Blasting solution plugging Oil technology随着油气田勘探开发程度的提高,油气田开发和挖潜对象产生变化,油气田开发科技将向着高难度油气田开发和老油田深度开发等方向发展。
油田冲砂技术的探讨与研究【摘要】油田作业现场一般采用水来冲洗沉砂,但很多措施和流程的不合理,造成油井出砂后,效率仍然低下。
为了有效预防砂卡事故的发生,提高冲砂施工效率,现就其原因及预防措施进行阐述。
【关键词】分析;探讨;冲砂;作业;成功率一、造成冲砂卡钻的原因(一)冲洗时井喷处理措施不当造成砂卡。
在冲砂施工过程中,油层冲开后,套管进口排量小于出口的排量时,或有溢流发生时,此时,若不及时处理就容易造成卡钻。
如果发生现场井喷,由于现场人员就会忙于防喷,容易忽视了井内的管柱,从而使套管内悬浮的砂不能返到地面,造成砂卡。
(二)发生井漏造成卡钻。
在冲砂过程中,被埋油层为负压层,造成地层吸水,导致出口不返水,或少量返水,出砂能量下降。
同时,冲砂前循环不返水,井筒悬浮的砂粒下降速度加快,都是容易造成卡钻的原因。
(三)冲砂不彻底造成卡钻。
按照冲钻要求,要充分洗井,按设计要求冲砂至一定深度后,若不彻底,使部分砂留在套管内,若不及时起钻会造成砂卡。
(四)冲砂时间短造成砂卡。
在冲砂过程中,由于现场施工人操作不规范,不按操作规程施工,单根循环时间短,只求快速,下讲质量,导致砂砾在换单根时,使套管内的快速下沉,造成砂卡。
(五)其它原因造成砂卡。
没有采取相应的措施去排除动力或提升系统出现故障,而造成卡钻;停泵时不及时,循环系统出现故障,上提管柱至砂面以上,而造成卡钻;只采用一般的砂进行冲程施工,对于严重的出砂的井,冲砂施工过程中没有采取相应的措施,造成卡钻。
二、探砂面的原理探砂面是下入管柱实探井内砂面深度的施工。
通过实探井内的砂面深度,可以为下步冲砂施工提供参考依据,也可以通过实探砂面深度了解地层出砂情况。
如果井内砂面过高,掩埋油层或影响下步施工,就需要进行冲砂作业。
1、油管、拉力计(指重表)、管柱、笔尖(内置刮刀、Φ95mm套铣头)等这些工具都是硬探砂面需要准备的,而且必须灵敏好用,严禁封隔器等大直径井下工具探砂面和冲砂。
探究连续油管冲砂技术在高压高产深井中的应用在进行油田的生产过程当中,如果遇到地层出沙的情况,进行冲砂作业是不可缺少的步骤之一。
在传统的冲砂作业当中,为了能够达到工作的目的,我们常常会使用常规的冲砂方法进行冲砂作业。
但是传统的冲砂方法存在着一定的缺陷,这些缺陷主要表现在在进行冲砂的时候,工序相对来说较为多而且繁杂、并且作业的每一轮的时间也长、所需要的投入的资金也高以及在进行作业的过程当中很容易就对地层造成污染,这些缺点的存在都限制了传统的冲砂作业的发展。
随着最近几年以来冲砂技术的不断进步,逐渐拥有了在本篇文章当中我们即将提到的连续油管冲砂技术。
这种技术相比传统的冲砂技术而言,已经有了极为大的进步。
并且我们将这种方法应用到某个油田当中,在第一次便取得了良好的效果。
标签:连续油管;冲砂技术;深井在进行油田的生产过程当中,有可能会出现到了一种情况就是地层出砂。
当这种情况出现以后,生产人员就不能持续的对油田生产工作继续进行。
甚至导致生产作业过程产量减少或者停产的情况的出现。
所以当在进行油田生产过程当中如果遇见了地层出砂,那么生产人员需要进行冲砂作业,以方便后续油田生产工作的持续进行。
但是在传统冲砂作业过程当中,我们所使用的方法往往存在着资金投入大、耗费时间长的缺点。
这些缺点的存在严重限制了油田生产工作的效率。
针对以上这点,我们探讨了连续冲砂技术在高压高产深井当中的应用。
为了能够帮助油田生产的经济效益可以最大化,在本篇文章当中,我们探讨了连续冲砂技术的应用,希望可以帮助我国的油田生产工作者,更为顺利的进行自己的工作。
1 基本概况在本次研究过程当中,我们所选取的油井是一个高压高产的深井。
该口深井的井深达到六千名左右,而且早在1990年左右就开始进行生产。
通过以往生产过程的记录发现该口油井在过去几年连续多次出现了地层出砂的情况,正是基于以上这点,我们才选用了这口油井进行连续油管冲砂技术的应用研究。
2 连续油管冲砂技术方案论证及优化2.1连续油管冲砂难度及问题分析2.1.1 我们在使用连续油管冲砂技术进行冲砂的过程当中,主要的难点在于在生产过程当中,连续有关需要承载巨大的压力,并且承载的时间相对来说较长。
油田套管内换向连续冲砂技术研究与应用
摘要:本文旨在介绍一种油田新型套管内换向的连续冲砂装置的技术原理和使用操作注意事项。
该装置,实现了不停泵,不接冲砂弯头、水龙带的下管式连续冲砂施工,改变了以往的冲砂作业方式,有利于快速安全冲砂,避免冲砂作业施工中的工程事故和人身伤害事故,对提高冲砂作业效率和安全系数具有重要作用。
关键词:油田作业;套管内换向;连续冲砂
引言
目前,辽河油田油、水井冲砂作业工作量较多,仍然是以常规冲砂方式为主,无论是采取正循环冲砂还是反循环冲砂工艺,接冲砂管时都需要停水泥车的大泵,然后砸开与冲砂弯头连接的油壬,再把连接有水龙带的弯头连接到下一根冲砂管上砸紧,然后吊起连有水龙带的管上扣,再次开泵循环下管冲砂。
这种停泵拆、接冲砂管水龙带的冲砂方式,操作工人劳动强度大,技术人员精神高度紧张,而且易发生上偏扣而导致重复上卸扣,不能及时开泵循环洗井,导致环空悬浮的泥砂下沉,造成冲砂卡管事故。
有时若安全绳没系牢、强度不够或油壬没砸紧,可能导致上扣的同时使上部连接的油壬反转卸扣,引起弯头和水龙带脱落,拉断安全绳后坠落,酿成安全事故,伤及井口操作人员。
1 套管内换向连续冲砂作业技术研究
将套管内换向连续冲砂装置按图示安装后,换向密封短接连接在冲砂油管的下端,并上紧丝扣。
将换向密封短接下入衬管内后,开
泵洗井冲砂,如同下管一样正常冲砂洗井。
冲砂液从冲砂自封处-1进入由衬管-10、密封短接-(13、14、16)、油管和换向阀-12构程的密封环空,推动内部的滑阀打开油管通道,使液流导入油管内部到达冲砂笔尖,然后携带泥砂上返,经过导引接头的空槽进入衬管-10和套管的环空,再从大四通的出口返到地面除砂池子。
冲完一根油管单根,直接下入另一根接有换向密封短接的油管,继续冲砂,不需要停泵再接冲砂单根,当换向密封短接进入衬管后,液流自动换向进入第二级换向阀导入油管内,关闭第一级换向阀,液流到连续到达冲砂笔尖,从而完成不停泵套管内换向连续冲砂洗井施工。
1.3 连续冲砂装置各部分的结构组成(序号是按照总图延续使用的)
1.3.1 液压补偿自封
液压补偿自封图3——(接头-1、壳体-2、压盖-3、环形塞-4、液压管线接头-7、空心液压补偿密封胶芯-8)。
为满足大井段和水平井冲砂密封需要,研制了该自封。
其胶芯具有内、外压力平衡结构,确保密封的可靠性;还具有机械、液压双压缩补偿功能,可以避免冲砂过程中胶芯磨损泄漏,减少更换密封胶芯的麻烦,提高冲砂作业的安全性,减少冲砂液泄漏污染。
为实现套管内换向密封研制了换向密封短接,上部具有液压换向结构,下部是衬管密封结构,来满足套管内换向连续冲砂和密封需要。
1.4 连续冲砂装置的主要技术参数:
(1)沉管外经140/134mmm,内径120mm,长度11550mm(包括导引接头),适用于7寸套管;
(2)换向短接长度:500mm,最大外径108mm/88.9mm,胶芯耐压10.0 mpa;
(3)机械压压双补偿自封高度400mm,法兰直径380mm,耐压
10mpa。
2 套管内换向连续冲砂装置的使用方法
2.1 套下衬管连续冲砂装置的安装与冲砂步骤
(1)连接衬管——下冲砂管到预计砂面位置以上20m左右时,将三节衬管和导引头连接紧固总长度为11.5m;
(2)连接油管短接——选择一根长度9.3—9.4m的3寸油管和备用的2.5m的3寸油管短接相连;
(3)套串衬管——将连接好的油管从衬管挂一端穿过衬管,再用变扣与1.5m 的2 1/2寸提升短接相连后,将变扣送入衬管挂内;(4)内外管连接——将长的衬管挂悬挂变扣套过2 1/2寸提升短接,并与衬管挂外扣连接,然后上紧2 1/2寸提升短接接箍;(5)下入衬管——用2 1/2寸吊卡缓慢提起套在一起的衬管和油管,此时油管公扣露出衬管外一小段距离,用管钳和井内管柱连接紧固后,提起井内管住,摘掉井口吊卡,将导引接头扶正下入大四通内,当衬管挂压入大四通内时,顶紧四通上的四个顶丝;(6)拆卸衬管——卸开上端衬管悬挂变扣短接,提出2 1/2寸提升短接和3寸油管短接,并卸下来,即完成了套下衬管作业;
(7)倒坐自封——用2 1/2寸提升短接(下端配3寸公扣)穿过子自封胶芯,用吊卡倒坐自封,砸紧各条螺栓,提出提升短接及变扣;
(8)连接冲砂工艺管线——冲砂自封接头处连接冲砂液进口管线,大四通一侧连接返出液管线;
(9)下管冲砂作业——将每个冲砂油管的下端连接好换向密封短接,当第一个换向密封短接进入自封胶芯后即可开泵冲砂作业,当第一根油管冲完后,可以不停泵直接下入第二根油管。
2.2 先下衬管连续冲砂装置安装与冲砂步骤
(1)提管——在探知井内沉砂厚度后,提出井内全部油管;(2)连接下入衬管——连接好导引头、衬管、衬管挂和3寸提升短接,一次将衬管悬挂到套管大四通内,上紧大四通上的顶丝;(2)下冲砂管——正常下入冲砂管柱,轻探砂面位置,提出2根油管;
(3)倒坐冲砂自封——同上(7);
(4)连接冲砂管线及工艺流程同上(8);
(5)下管连续冲砂同上(9)。
2.4 套管内换向连续冲砂技术使用技术要求
(1)要严格遵守正常冲砂作业操作规程,不能因为可以很顺利的下入冲砂管柱而盲目的连续接单根,不停的向井内下入冲砂管柱,应该让泥砂充分上返出井口;
(2)要注意观察自封胶芯、换向阀以及密封短接的密封性能是
否可靠,如有漏失现象应及时采取补偿措施,避免造成冲砂卡死管柱事故发生。
3 套管内换向的连续冲砂技术应用情况
完成套管内换向连续冲砂装置研制后,在辽河油田高采区块试验应用40井次,对试验中发现的问题,经过了结构改进,目前达到了设计目的,实现了下管式不停泵连续冲砂作业,在整个冲砂过程,水泥车泵工不需要配合作业队停泵、开泵,作业卸、接冲砂管也不需要拆接油壬、水龙带、摘挂安全绳等操作,像正常下管一样轻松方便、安全省力地完成冲砂施工,得到了水泥车泵工和作业工的认可,希望尽快推广应用,降低冲砂作业劳动强度,提高水平井和大井段沉砂井冲砂作业时效。
4 结论
套管内换向连续冲砂工艺技术,经过2006年作业现场试验、改进和应用,技术处于同行业领先水平,对油田大井段冲砂和水平井冲砂作业具有十分明显的技术优势,得到了相关部门的认可。
在下管冲砂和最后洗井提冲砂管时都不需停泵拆接冲砂油壬和水龙带,实现了不停泵连续加深冲砂和提管洗井。
其积极效果如下:(1)有利于将井内的沉砂冲洗出地面,可以提高油田冲砂作业效果,延长油井生产周期,增加原油产量;(2)有利于沉砂连续快速上返,避免因为冲砂停泵而造成的沉砂卡管工程事故;(3)有利于减缓冲砂过程的劳动强度和紧张情绪,避免弯头脱落造成人身伤害事故。