超深高温高压高含硫气井的安全完井投产技术
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文章编号:1000 − 7393(2023)04 − 0447 − 08 DOI: 10.13639/j.odpt.202202006准噶尔盆地呼探1井高温高压超深井试油测试技术陈超峰1 刘新宇1 李雪彬1 陈雪茹2 相志鹏3 丁乙41. 中国石油新疆油田分公司勘探事业部;2. 中国石油集团西部钻探工程有限公司试油公司;3. 中国石油新疆油田分公司工程技术研究院;4. 西南石油大学引用格式:陈超峰,刘新宇,李雪彬,陈雪茹,相志鹏,丁乙. 准噶尔盆地呼探1井高温高压超深井试油测试技术[J ]. 石油钻采工艺,2023,45(4):447-454.摘要:呼探1井属于高温高压超深井,针对试油过程中所面临复杂的地质条件、恶劣的井况条件、极端的工况条件等问题,开展了施工风险评估,结果显示,试油施工主要面临入井管柱埋卡风险、井筒安全风险和井控安全风险。
通过优选光油管射孔测试一体化管柱进行施工,避免了入井管柱埋卡的风险;通过井筒安全校核、出砂预测和套压控制计算,设置套管最高限压,现场控制生产压差,消除了井筒安全风险;通过地面测试流程优化、实时跟踪分析、制定应急措施方法,有效控制了井控安全风险。
呼探1井试油作业安全平稳运行,并试获高产工业油气流,日产气61×104 m 3、日产油106 m 3,录取地层压力高达146.07 MPa 。
研究成果为高温高压超深井试油测试提供了技术借鉴。
关键词:呼探1井;高温高压;超深井;测试技术;地层压力;井筒安全中图分类号:TE273 文献标识码: AHigh-temperature, high-pressure & ultra-deep well testing technology used inWell Hutan 1 in tha Junggar BasinCHEN Chaofeng 1, LIU Xinyu 1, LI Xuebin 1, CHEN Xueru 2, XIANG Zhipeng 3, DING Yi 41. Exploration Division , PetroChina Xinjiang Oilfield Company , Karamay 834000, Xinjiang , China ;2. Oil Test Company , CNPC Xibu Drilling Engineering Co., Ltd., Karamay 834000, Xinjiang , China ;3. Research Institute of Engineering Technology , PetroChina Xinjiang Oilfield Company , Karamay 8340003, Xinjiang , China ;4. Southwest Petroleum University , Chengdu 610500, Sichuan , ChinaCitation: CHEN Chaofeng, LIU Xinyu, LI Xuebin, CHEN Xueru, XIANG Zhipeng, DING Yi. High-temperature, high-pressure & ultra-deep well testing technology used in Well Hutan 1 in tha Junggar Basin [J ]. Oil Drilling & Production Technology, 2023,45(4): 447-454.Abstract: Well Hutan 1 is an ultra-deep well with high pressure and high temperature. To address the challenges posed by complex geological conditions, adverse well conditions, and extreme operational conditions during the well testing process, a risk assessment of the construction was conducted. The well testing operation primarily faces three potential risks: pipe sticking in the well,well safety and well control risk. Innovative measures were taken to mitigate these risks. An integrated pipe string, optimized for perforation and testing, was used to avoid the risk of pipe sticking in the well. On the base of well safety check, sand production prediction and casing pressure control calculation, the maximum casing pressure limit was set, and the production pressure difference基金项目: 国家自然科学基金“极端条件下气井管柱耦联振动力学行为与控制基础理论研究”(编号:51974271)。
元坝气田超深高含硫生物礁气藏高效开发技术与实践刘成川 柯光明 李 毓中国石化西南油气分公司勘探开发研究院摘 要 四川盆地元坝气田上二叠统长兴组气藏具有埋藏超深、高温高压高含硫及地形地貌复杂等特点,天然气开发工作面临着直井产能偏低与如何有效提高单井产能、开发方案抗风险能力弱与如何实现降本增效、地面工程条件复杂与如何绿色安全开发等突出矛盾。
为此,从积极开展先导试验、积极组织技术调研、创新管理运行机制、精心组织科研攻关、科学编制开发设计、精心组织工程施工、强化严细管理等6个方面推进元坝气田开发建设,攻关形成了超深层小礁体气藏精细描述、小礁体底水气藏水平井部署优化、超深高含硫气藏水井平钻完井、高含硫气藏天然气深度净化及高含硫气田安全生产控制等技术,建成了全球首个埋深近7000 m 、年产40×108 m 3混合气的超深层高含硫生物礁大气田和具有中石化自主知识产权的天然气净化厂,实现了元坝气田的安全生产和效益开发。
结论认为,元坝气田的高效安全开发为盘活更多的超深高含硫天然气资源开辟出一条成功的路径,所形成的先进管理理念和技术创新成果可为同类型气田的开发提供有益的借鉴。
关键词 高效 开发 超深 高含硫 生物礁 四川盆地 元坝气田 晚二叠世DOI: 10.3787/j.issn.1000-0976.2019.S1.025基金项目:中国石化“十条龙”科技攻关项目“高含硫气藏提高采收率技术”课题二“礁滩相气藏剩余气分布规律研究”(编号:P18062-2)、“十三五”国家科技重大专项“超深层复杂生物礁底水气藏高效开发技术”(编号:2016ZX05017-005)。
作者简介:刘成川,1966年生,教授级高级工程师;主要从事气田开发综合研究工作。
地址:(610041)四川省成都市高新区吉泰路688号。
E-mail:******************************0 引言四川盆地元坝气田构造位置位于川北坳陷北东向构造带与仪陇—平昌平缓构造带之间,是国内外已建成开发的、埋藏最深的超深层高含硫生物礁气藏[1-6]。
四川地区深井超深井复杂情况下固井技术姚勇中石化石油工程西南有限公司固井分公司摘要:随着石油勘探开发深度的加大,深井超深井数量增加,井下情况更趋复杂,固井难度不断增加。
在四川川西及川东地区深井超深井固井中,面临长封固段固井、窄安全压力窗口、固井漏失、套管下入困难、水平井侧钻井、小井眼小间隙固井、高温高压、防气窜、高含硫等固井难题。
因此加强对深井超深井技术的探讨与研究,对加快四川地区油气勘探进度和勘探效益具有重要意义。
关键词:四川深井超深井固井序言由于目前我国经济的高速发展,对石油、天然气资源产生了巨大需求和依赖,为了保证国家经济和能源安全的需要,石油勘探开发力度加大,转向埋深更深地层,深井超深井数量不断增加。
深井超深井目的层埋藏深,地质条件复杂,钻井勘探深度的加大,井下情况更趋复杂,固井难度不断增加。
四川地区主产天然气,深井超深井井眼条件复杂,深井超深井裸眼井段长,地层压力系统不统一;地层压力高,一般下技术套管和油层套管前,泥浆密度都要加重,而且许多井地层压力平衡关系敏感,泥浆稍高则发生井漏,低则发生井喷;地层裂缝多、断层多,易破碎;泥页岩水敏性强,易坍塌,井眼极不规则,井径扩大严重,大肚子井眼和糖葫芦井眼普遍存在;川东北地区深层高含H 2S及CO2,根据四川气井固井经验,各层套管水泥均要求返至地面,导致固井封固段长;地层倾角大,软硬变化多,井斜角大;油气层多且分布段长,地层压力高、气层活跃;随着油田的深一步勘探开发,钻井向深井定向井、侧钻井、水平井等发展。
因此在四川深井超深井固井中,通常面临下述固井复杂问题:1) 套管下入困难;2) 长封固段固井技术难题;3) 小井眼、小间隙固井难题;4) 窄安全压力窗口、固井漏失及防气窜问题;5) 深井超深井水平井固井难题;6) 不规则井眼条件下固井质量问题。
二十世纪八十年代以来,我们在四川进行了大量的固井工程作业,针对四川深井气井、复杂地层固井难点,完成了《川东北深井复杂条件下固井工艺研究》、《川西地区高压气井固井技术研究》、《川西中高压浅层气防气窜固井技术研究》、《提高川西深层固井质量技术研究》、《川西地区深井固井技术研究》等多项科研课题。
探究深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术深井超深井和复杂结构井是石油勘探开发领域中的难点和重点。
为了提高井深和提高钻井效率,高效、安全、可靠的垂直钻井技术显得尤为重要。
深井超深井钻井技术是指针对超过5000米或更深井深的垂直钻井而言的,在这个范围内,钻井面临的挑战有:高温高压、地层钻进难度大、极易发生事故、井底钻头易受损等。
为了解决这些问题,人们采用了下面的方法:1. 确定合适的钻井液体系结构。
钻井液的质量会对井的钻进效率起到重要的影响,特别是在深井超深井钻井时。
2. 优化钻井工艺,特别针对井口、井筒以及井底的情况进行优化,减少阻力,提高钻进效率。
3. 高效地利用井眼以及钻头的各种功能,例如:钻头可以作为测井工具、地层样品采集工具等。
4. 使用新型的测井技术。
利用高分辨率测井工具,如多频声波测井技术、多角度声波测井技术等。
复杂结构井钻井技术,是指在非垂直井管内钻孔的技术,例如斜井、水平井、方向钻井等。
这种钻井技术常常被应用于开采层状、层状粘土、页岩、煤制气等井型。
为了解决复杂结构井钻井时面临的困难,例如遇到高压、高温、高地层压力、高气水比、钻柱损坏等问题,我们可以采用下面的方法:1. 应用高压钻井液。
因为在水平井、斜井中钻井时,井眼形状复杂,液体能流阻力加大,因此需要使用高压钻井液,以弥补这种能流阻力。
2. 选择合适的防护装置。
为了防止顶部的岩石物质落入井眼,我们需要使用合适的防护装置,如套管、电缆保护管、钢丝绳内钢管等。
3. 选择合适的钻井工具。
钻井工具优化可以提高钻进速度、延长钻头使用寿命、减少钻柱损坏等问题。
4. 积极采用新型的钻井技术。
例如利用地下导向仪、方向钻井技术等。
总之,深井超深井和复杂结构井的钻井技术与传统钻井工艺有很大不同点,需要我们采用先进的钻井技术,才能充分发挥其巨大的生产潜力。
高含硫气井井壁稳定技术的研究与应用第一章:引言高含硫气井开发是近年来石油勘探开发领域中的一个热点问题,这类井的开发由于存在致密砂岩、高温高压等复杂地质环境,因此遇到了挑战。
在天然气勘探开采过程中,井壁稳定性是决定井漏、井喷等重大事故发生的关键因素,因此对提升高含硫气井井壁稳定技术进行深入研究和探索,具有重要的现实意义。
第二章:高含硫气井井壁稳定问题分析高含硫气井盐层出现塌陷、冻结,硫化物析出等问题,会导致井身外径、裸眼段长度变化,卡钻,卡管,泥浆污染严重,影响钻井效率和安全性。
在遇到复杂地层的时候,钻井漏失问题更为突出。
第三章:井壁稳定技术研究现状目前,针对高含硫气井井壁稳定技术,国内外学者开展了一系列研究,包括钻井液优化设计、泥浆失稠剂的选择、井眼内外壁支撑体系设计、井壁完整性评价等方面的研究。
3.1 钻井液优化设计为了提高井壁稳定性,一些学者提出了采用PLC聚合物作为泥浆中的黏土处理液,可以提高泥浆孔隙自动调控防坍力,提高泥浆的流变性能。
同时还可以采用添加纳米粒子的方式来减少钻井液中的黏土用量,从而降低钻井液造价,提高钻井效率。
3.2 泥浆失稠剂的选择针对含硫气井,选择适合的泥浆失稠剂具有重要的意义。
适当的钻井液形成的壳体强度大,不容易破裂,而同时避免和盐层反应。
中国的一些技术人员提出,采用了一种特殊的泥浆失稠剂,能够减少钻头与盐层的化学反应,从而达到提高井壁稳定性的目的。
3.3 井眼内外壁支撑体系设计国内研究人员检测了盐层的一些物理参数,确定了盐层、淤泥软土和硬岩三种类型的井壁稳定不同,依此提出分别适合不同地层的井眼支撑体系。
3.4 井壁完整性评价井壁完整性评价是现代科学技术的一项重要应用。
研究表明,高含硫气井钻井过程中,井壁完整性评价既能帮助选择适当的工程措施,解决井壁稳定问题,又能补充和完善钻井过程的技术优化,提高钻井效率和安全性。
第四章:高含硫气井井壁稳定技术的应用实践研究发现,钻井液优化设计、泥浆失稠剂的选择、井眼支撑体系设计以及井壁完整性评价的实施,在高含硫气井井壁稳定技术的优化和提升上表现出了显著的效果。
2021年10月第37卷第10期石油工业技术监督TechnologySupervisioninPetroleumIndustryOct.2021Vol.37No.10
超深高温高压气井机械分层压裂管柱研究及应用宋鹏举,徐路,王甲昌,李彦召,陈飞中国石油塔里木油田分公司安全环保与工程监督中心(新疆库尔勒841000)
摘要现有的高温高压气井分层压裂工艺存在封隔器之间轴向应力过大、封隔器密封效果不好、油管应力过大等问题。在分析了高温高压气井存在的分层的固有难点后从设计上解决管柱存在的问题,设计了机械分层压裂-完井投产一体化管柱。采用永久式封隔器、伸缩管、压裂滑套等工具较好地解决了常规机械分层压裂管柱存在的问题,在不动管柱的情况下实现高温高压气井的分层压裂改造、排液和生产3项功能。该技术已在塔里木油田库车山前地区成功应用14口井,取得了较好的效果。关键词超深高温高压气井;分层压裂;完井管柱
ResearchandApplicationofMechanicalSeparateLayerFracturingStringinUltra-DeepHigh-TemperatureandHigh-PressureGasWellSongPengju,XuLu,WangJiachang,LiYanzhao,ChenFeiSafety,EnvironmentalProtectionandEngineeringSupervisionCenter,PetroChinaTarimOilfieldCompany(Korla,Xinjiang841000,China)
AbstractTheexistingseparatelayerfracturingtechnologyforhigh-temperatureandhigh-pressuregaswellshassomeproblems,suchasexcessiveaxialstressbetweenpackers,poorsealingeffectofpackers,excessivetubingstressandsoon.Afteranalyzingtheinherent
高含硫井安全监督1、主要风险1.1存在井喷的风险,可能会造成井口失控,导致污染环境、火灾、人员及财产损失。
1.2风险探井以及高含硫地区存在硫化氢等有毒有害气体暴露,可能导致人员中毒。
1.3天然气井及浅气层井存在天然气等可燃气体暴露,可能会导致火灾爆炸、人员伤亡。
1.4地层内硫化氢气体随钻井液泄漏至井口,有可能引发硫化氢中毒或井喷或井喷失控着火爆炸事故的发生。
2、监督要点2.1钻井队组织作业人员进行作业前安全分析,针对作业实际情况识别风险制定削减控制措施,钻井队落实工程设计中有关HSE方面的要求。
2.2填写相关方告知书,并记录相关方负责人的联系电话。
2.3各次开钻前、钻开油气层前经自查自改后,申报主管部门验收,关键工序施工作业,制定的风险削减和控制措施。
2.4钻井队编制的口井HSE作业计划书,组织应急处置预案编制及培训和演练。
2.5钻井队组织开展的硫化氢知识、硫化氢防护设施的使用、硫化氢和可燃气体检测仪使用方面的培训工作。
2.6清楚医疗资源、消防资源、专业救援资源等可依托的应急救援基本状况,联系方式准确有效。
2.7井场位置空旷,盛行风畅通,周围民居不受硫化氢扩散影响。
2.8钻井队在开钻前将防硫化氢的有关知识向周边居民进行告知,让其了解在紧急情况下采取的措施,在必要的时候做到正确撤离。
2.9大门方向面向盛行风。
井场大门处有硫化氢提示牌。
井场综合录井房、地质值班房、钻井液化验房、工程值班房摆放在井场季节风的上风方向,距井口不小于30m。
锅炉房摆放在上风方向,距井口不小于50m。
野营房置于井场边缘150m以外的上风处。
发现达不到要求时,及时汇报上级单位,按要求督促整改,做好相关记录。
2.10在钻台偏房、振动筛、座岗房等最少四处设风向标,在天车、二层台、紧急集合点、放喷口等处设彩旗代替风向标。
2.11自动点火装置灵敏可靠,现场配备备用手动点火装置。
2.12在工程值班房内安装有1台6通道固定式硫化氢、可燃气体监测仪。
含硫超深井钻具选型及应用摘要:含硫超深井的钻具选型是超深井钻井中极为重要的一环,直接关系着钻探任务能否顺利实施。
本文从含硫超深井钻具选型面临的主要技术难题出发,提出钻具材料及性能、钻具加工、钻具管理等三方面技术对策,详述了钻具机械性能;同时以川深1井实际钻具选型为例,在初选Φ149.2mm 110s钻杆的基础上,对钻杆强度进行校核,获得了更高的抗拉余量,为处理井下复杂情况提供了较大空间,取得了很好的应用效果,该型钻具的成功应用可为国内类似井钻具选型提供借鉴。
关键词:川西;海相;超深井;高效钻井;井壁稳定随着勘探开发深入,国内石油企业开始向深层和超深层油气资源进军,深井、超深井钻井技术成为打开深层油气资源关键技术。
要成功打开深层、超深层油气通道,钻具成为发展深井、超深井钻井技术的关键环节,直接关系着井眼安全和高效开发[1-6]。
1含硫超深井钻具选型面临的主要难题1.1 钻柱悬重过重随着井深的增加,以及井眼轨迹和钻井液性能影响,提升钻具的悬重以随之增加,超过一定井深后,钻具抗拉强度余量将不能满足安全钻井需要。
1.2 钻具服役环境恶劣S气体,同时钻井液中的溶解超深井钻具所处环境主要为高温高压,高含H2氧、地层水中的cl-等使得钻具服役的环境十分恶劣。
1.3 疲劳失效增加超深井钻井中,钻具除受轴向力、离心力、摩擦力、扭矩、各种振动等复杂载荷外,还受恶劣的外界腐蚀环境影响,导致钻具疲劳失效增加。
1.4 水力性能降低随着井深增加,钻柱水力压耗也随之大幅增加,从而降低了水力性能。
2主要技术对策2.1 钻具材料及性能2.1.1 化学成分表1 化学成分要求(wt%)注:SS钻杆适用于钻井液柱压力不低于地层压力的钻井,su钻杆适用于欠平衡钻井。
Cr对金属材料抗腐蚀性能有重要影响, Cr含量:0.9%-1.3%。
2.1.2 材料组织性能钻杆管体微观组织为调质工艺(一般要求采用淬火加高温回火处理工艺)后形成的回火索氏体组织。
YF-ED-J6956 可按资料类型定义编号
In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment.
(示范文稿)
二零XX年XX月XX日
大型高含硫气田安全开采及硫磺回收技术实用版 方案示范文本 文件编号:YF-ED-J6956
第 2 页 文件名 大型高含硫气田安全开采及硫磺回收技术实用版 日期 20XX年XX月 版次 1/1 编制人 XXXXXX 审核 XXXXXX 批准 XXXXXX
大型高含硫气田安全开采及硫磺
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摘要:我国高含硫天然气资源丰富,开采
潜力大,但其资源利用面临腐蚀性强、成本高、毒性大、事故后果严重等难题。为此,总结了中国石油天然气集团公司近年来在深层高温、高压、大产量高含硫天然气开采中产能测试、完井及改造、集输与腐蚀控制、脱硫与硫磺回收、安全环境风险防控等方面开展技术攻关所取得的创新成果:①高含硫气井产能测试技术非稳态测试用时减少50%,平均误差为7.5%,试井测试深度达7 000 m,硫化氢测试方案示范文本 文件编号:YF-ED-J6956 第 2 页 含量达230 g/m³;②高含硫气井完井裸眼封隔器分段工具的分段级数达12级,不动管柱水力喷射分段工具的分段级数达9级;③高含硫气田气液密闭混输工艺和腐蚀控制技术体系长效膜缓蚀剂的膜持续时间为45 d;④高含硫天然气净化技术体系的改良低温克劳斯硫磺回收工艺的硫磺回收率达99.45%,高含硫天然气脱硫技术及工艺计算模型的有机硫脱除率达85%,催化剂硫化氢的转化率为96%,总硫转化率为98%。最后还提出了加快建设高含硫气田开采国家级研发平台以推动本领域技术进步的建议。 关键词:川渝地区高含硫气田开采产能测试完井及改造腐蚀控制脱硫硫磺回收风险防控 1 高含硫气田概况 天然气属于清洁能源,大力发展天然气工方案示范文本 文件编号:YF-ED-J6956 第 2 页 业是中国重大能源战略决策。中国高含硫天然气资源丰富,开发潜力巨大。截至20xx年,中国累计探明高含硫天然气储量约1×l0的12次方(原多次方位置应该标在右上位置,但word格式不支持) m³,其中90%都集中在四川盆地。从20世纪50年代至20xx年,中国石油天然气集团公司已在四川盆地开发动用高含硫天然气1 402.5×l0的8次方(原多次方位置应该标在右上位置,但word格式不支持) m³,20xx年后随着川东北地区下三叠统飞仙关组气藏和龙岗二、三叠系礁滩气藏的探明,更是迎来了高含硫天然气开采高峰(表1)[1] 。随着海相天然气资源勘探力度的加大,中国高含硫天然气探明储量将进入快速增长期,为进一步加快高含硫气田开采奠定了资源方案示范文本 文件编号:YF-ED-J6956 第 2 页 基础。除天然气外,硫磺也是高含硫气田所蕴藏的宝贵资源。因此,安全、经济、高效地开采天然气并将有毒硫化氢转化为硫磺,对优化能源结构和节能减排意义重大。
P106—2H水平井试气投产作业技术及难点分析作者:赵新强来源:《中国石油和化工标准与质量》2013年第06期【摘要】普光气田是我国特大气田,构造上位于四川盆地川东断褶带黄金口构造带普光构造,P106-2H部署在该构造上的一口水平开发井。
具有井斜度大、水平井段长、高温、高压、高含H2S、CO2 的特点,前期处理井筒、酸洗、射孔、难度大。
本文对P106-2H的投产作业施工进行描述,该井通过酸洗、防喷器射孔、屏蔽暂堵、永久封隔器座封完井、酸压改造储层等技术,顺利完成了该井的投产作业施工,并取得了日产天然气62.29×104m3(12mm气嘴)的产量。
这种工艺措施对今后国内外高压、高含硫化氢气田特别是水平井投产开发有一定的借鉴意义。
【关键词】普光气田水平井试气投产作业技术难点分析1 概述普光气田是我国特大气田,主要为海相礁滩相储层,含气层位为三叠系飞仙关组和二叠系长兴组,储层岩石以白云岩为主,储集空间以孔隙为主,裂缝不发育,储层非均质性强,跨度大,属于深层、高产、高温、高压、高含H2S 和CO2 的长井段孔隙型碳酸盐岩气藏。
P106-2H井位于四川省宣汉县普光镇北斗村9组,构造上位于四川盆地川东断褶带黄金口构造带普光构造,是一口水平开发井。
该井完钻井深是6805.00m(垂深:5803.78m),全井最大井斜76.31°,方位22.13°,所在井深6805.00m;阻流环所在井深6427.85m,闭合距1324.66m,闭合方位19.34°,本次投产所选层位是飞仙关组,投产井段为5966.3-6344.8m,跨度378.5m,累计射孔段厚度226.6m。
在施工过程中主要运用倒角油管处理井筒、酸洗,防喷器射孔、屏蔽暂堵漏、优化完井工具,酸压改造储层等技术,本井经过大型酸压后,取得了日产天然气62.29×104m3(12mm气嘴)的产量。
2 技术难点分析(1)投产井多处于山区,道路崎岖,井场狭小,而投产作业井深普遍超过5400m;二者之间的矛盾给作业队伍设备配套、井场布置及设备搬迁增加了难度。
《装备维修技术》2021年第7期高含硫气井安全隐患治理技术思路与实践探索杨 龙 蒋才虎 李建平(中石化西南石油工程有限公司井下作业分公司,四川 德阳 618000)摘 要:高含硫气田在川渝气区的川东地区较为常见,由于井深、高酸性以及高压等是大多数气井所具有的特点,并且气井的纵向具有复杂的地质结构,因此,其存在着严重的裂缝以及漏失浅表层现象。
在加上山区的地理位置较为偏远,缺乏便利的交通,居住着大量的人口。
高酸性气体具有较强的腐蚀性,井下管柱极易出现腐蚀。
如果气井自身出现了问题,就会导致油管、套管丝扣以及工具等部位渗漏出含硫天然气,并通过上部裂缝向地表窜漏,会对气井生产和居住在地面的人们的安全造成直接的影响。
因此,对高含硫气井所存在的安全隐患进行了探讨,并提出了相应的治理技术及安全管理对策,以供参考。
关键词:高含硫气井;安全隐患;治理技术;管理对策1、存在于高含硫气井中的重要安全隐患高含硫气井中存在的重要安全隐患主要是早期缺乏完整的完井方式,由于没有采用动力油嘴装置,油管以及套管丝扣或井下工具中经常会漏出高压气,容易造成严重的安全隐患;低质量的固井及薄弱的套管附件;缺乏全方位的防磨措施,对油层套管造成严重的影响,甚至会损坏油层套管;没有完善的管理气井作业,也是较为严重的安全隐患。
2、动力油嘴方案的实施2.1项目概况2020年8月10日按照公司要求,广汉华油钻采设备制造有限公司、四川宝石机械钻采设备有限责任公司、广汉市思明石油钻采设备配套有限公司项目实施团队到甲方所在的测试施工作业现场进行实地调研,主要了解动力油嘴及喷火装置现场的使用需求和工况要求,重点了解动力油嘴及喷火装置现场使用环境,现场的使用需求等。
结合现场调研结果,项目团队与公司初步讨论了动力油嘴及喷火装置设计方案,选定了控制工位数量、整体形式等基本参数。
本系统包括动力油嘴(液压远程控制的节流阀)、动力油嘴控制面板、喷火装置等。
放喷、测试期间动力油嘴控制面板远程控制油嘴开度,减少作业人员进入高压区域的停留时间,在放喷口增加喷火装置连续喷火主动燃烧溶解的有毒气体(硫化氢气体),防止有毒有害气体扩散。
编订:__________________ 单位:__________________ 时间:__________________
超深高温高压高含硫气井的安全完井投产技术
Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.
Word格式 / 完整 / 可编辑 执行方案样本 | BUSINESS PLAN
第2页/总22页 文件编号:KG-AO-5213-37 超深高温高压高含硫气井的安全完
井投产技术 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。
摘 要:四川盆地元坝气田具有超深、高压、高温、高含酸性腐蚀气体的特点。完井投产过程中,腐蚀条件恶劣,安全风险大,对管柱的材质、结构要求高;井筒条件限制,井筒净化作业的风险大、难度大;施工作业时间长,井控风险大;储层非均质性强,作业井段长,针对性改造难度大。为此,通过对管柱结构、腐蚀机理的研究,选择了4C+4D镍基合金材质油管配合永久式完井封隔器的酸化—投产一体化管柱,满足了酸化、测试及安全投产的需要;通过管柱设计、水动力学的计算,结合工艺措施优化,形成的扫塞、超深小井眼通井工艺等井筒处理工艺技术,满足了井筒净化的需要,保证了投产管柱顺利到位;通过对高含硫气体在临界状态的分析计算,结合现场实践,形执行方案样本 | BUSINESS PLAN 第3页/总22页 成了配套井控安全设备,短起下测油气上窜速度小于30m/h的井控安全工艺措施,保证了投产作业的井控安全;通过暂堵剂的研制和暂堵工艺的优化,形成了多级暂堵交替注入酸化工艺。 关键词:四川盆地元坝气田高含硫超深高温高压完井投产井筒处理多级酸化安全风险控制 Safe completion and production technologies of a gas well with ultra depth,high temperature,high pressure and high H2S content:A case from the Yuanba Gas Field in the Sichuan Basin Abstract:The Yuanba Gas Field in the Sichuan Basin is featured by ultra depth,high temperature,high pressure and high acidic corrosive gas content.In the process of completion and production,high requirements are proposed for string material and structure because of harsh corrosive conditions and high safety risks;wellbore constrains bring about a 执行方案样本 | BUSINESS PLAN 第4页/总22页 high risk and great difficulty to wellbore cleaning operation;the well control risk is very high due to a long working time;strong reservoir heterogeneity and long working section result in more difficulties in targeted modification.To achieve successful production,based on the research of tubing structure and corrosion mechanism,we adopted the acidification production integrated string composed of a 4C+4D nickel based alloy pipe and a permanent packer,meeting the demand of acidification,testing and safe production.Then,we conducted string design and dynamic calculation and combined process measure optimization to successfully develop plug elimination,ultra-deep slim-hole drifting,and other wellbore treatment technologies,meeting the requirement of wellbore cleaning and making 执行方案样本 | BUSINESS PLAN 第5页/总22页 the production string smoothly reach the designated position.Meanwhile,we developed a complete set of well control safety equipment and well control safety measures(short tripping to measure oil&gas channel up speed of less than 30m/h)through the analysis and calculation of high sour gas in critical state and site practice,ensuring well control safety in production.Finally,we developed multistage temporary-plugging alternatl+ve i’nJecti’on and acidification process through the development of temporary plugging agent and the optimization of temporary plugging technology. Keywords:Sichuan Basin,Yuanba Gas Field,high H2S content,ultra deep,high temperature,high pressure,well completion,production,wellbore treatment,multistage acidification,safety risk control 执行方案样本 | BUSINESS PLAN 第6页/总22页 四川盆地元坝气田长兴组储层埋藏深(7000m)、温度高(160℃)、高含腐蚀介质(H2S平均含量5.14%,CO2平均含量7.5%),且储层较薄,非均质性强,井型主要采用大斜度井、水平井,完井方式为衬管完井。相对于国内的主要酸性气藏如普光、龙岗等开发难度更大,风险更高[1-2] 。笔者通过超深水平井分段改造生产一体化管柱设计、超深含硫气井井筒处理、井控安全工艺、分流酸化等[艺研究,形成了一套适合元坝超深高含硫气井的安全投产作、世措施和配套技术,确保了元坝气田顺利、安全投产。 1 完井投产面临的主要难题 1.1 完井投产的高风险、高难度与对可靠性的高要求之间的矛盾突出 元坝气田周围人口稠密,安全责任和社会责任重大。面对超深、高温高压、工况复杂、高含腐蚀剧毒性流体等情况,投产管柱结构,施工作业方案要求高,实施难度大。 执行方案样本 | BUSINESS PLAN 第7页/总22页 1.2 井筒条件限制,井筒准备作业难度大 井筒斜深一般在7500m以上,井身结构为193.7mm油套+Æ127mm衬管或Æ177.8油套+Æ114.3mm衬管,在扫水泥塞、通井、刮管等井简准备作业中,钻具组合选择受到井筒条件的限制。如何在安全作业的前提下,保证一个干净、合格的井筒,需要对钻具的组合、井筒作业的方式进行优化论证。 1.3 投产作业时间长,井控风险高 投产管柱下入衬管上部,下深一般超过7000m。为保证长期投产的安全,需要进行气密封检测作业。从起井控管柱、下完井投产管柱,到换装井口共需要约168h。由于考虑到完井投产工具的限制,作业期间不能循环压井液,因此长时间作业中,如何在保证井控安全的难度大。 1.4 长井段均匀布酸、全井段充分改造难度大 长兴组水平段长度一般在700m左右,且储层的性质差异大,如何充分的改造储层,实现均匀布酸的难度大。 执行方案样本 | BUSINESS PLAN 第8页/总22页 2 超深水平井分段改造一生产一体化管柱设计 针对元坝气田硫化氢分压高、生产井段长及储层非均质性强的特点,模拟气田的工况条件,进行不同材质腐蚀评价实验,在对完井工具充分调研分析的基础上,根据开发的需要,优化设计配套了生产完井一体化管柱。 2.1 材质的优选 元坝气阳长兴组储层温度在160℃,H2S平均含量5.14%,可能有单质硫的存在,依据ISO 15156及腐蚀评价试验,结合产量预测井筒内部的温度分布,在井深小于等于4000m选用4C类镍基合金油管、718材质完井投产工具,井深大于等于4000m选用4D类镍基合金材质及725材质完井投产工具[3-4] 。132℃时长兴组不同产量下对应的井深如表1所示。
2.2 管柱结构的选择