呼图壁储气库水平井完井固井工艺的技术研究与应用

2018年新疆油田呼图壁储气库调整工程建设共部署11口注采水平井,新部署的井位在固井方面面临着诸多难点:在强注强采的条件下,固井质量须满足30～50年的安全寿命;且新部署的井钻井井身结构发生了改变;多个注采周期的运行改变了原始地层压力系数;水平井注采对固井质量提出了更高要求。本文主要讲述了针对呼图壁储气库的固井技术难题,通过对水平井套管安全下入措施、弹性水泥浆体系、储气库完井水平井尾管固井技术方案的研究和攻关,现场实施了10井次,固井合格率100%,解决了呼图壁储气库的技术难题,满足了储气库建设对固井新工艺、新技术、高质量的开发要求。     

榆林南储气库水平井注采试验研究

榆林南储气库区属于低孔低渗砂岩气藏,有效储层厚度薄、非均质性强,在解决储气库运行时效方面,水平井注采能力表现出独特的优势,关于其注采能力的试验研究显得尤为重要。结合库区气井实际生产动态,主要围绕注采方式、注采周期、试井等方面开展水平井注采试验研究,并且建立注采试验井区模型,分析压力变化规律,设计产能试井,通过多种方法优化方案设计。根据设计优化结果,进行库区水平井注采先导试验,落实气井最大注入能力、试验区地层压力水平,为储气库区方案编制及工艺、地面设备和参数选取提供依据。     

大型陆相边底水H储气库单井全周期交互注采动态评价技术

近年来将产量不稳定分析方法引入到已建储气库的动态分析中,气井采气曲线出现了明显的拟稳定流动阶段,且实际拟合结果与不稳定试井解释结果基本一致,应用效果较好。由于该方法仅适用于采气动态分析拟合,同时国内部分气田尽管进行了循环注采开发实践,但相关理论仅研究气体低速流动下的动态特征,储气库气井高速强注缺乏必要的理论和方法。因此针对储气库气井高速强注的运行特点,结合气井不稳定渗流理论和流动物质平衡原理,建立了注气不稳定分析方法,形成了单井全周期交互注采动态评价技术体系。     

文23某气井产量递减分析

中原油田文23气田已经开发几十年,储层以低孔低渗为主,气田开发也已接近枯竭,接下来即将建设文23储气库。本文通过进行某气井的产量递减分析,预测出此气井未来几年的产气量,为将来储气库井的注采气运行提供借鉴。     

呼图壁储气库气井管柱大小优选研究

根据储气库地质配产配注要求,优选出合理的气井生产管柱大小,是呼图壁气田改建地下储气库满足应急调峰配产能力以及长期稳定生产的重要保障。为优选气井管柱管径大小,针对不同大小的管柱,本文从下列因素出发来考虑:不同地层压力下的单井注采能力;注气时井口压力的大小;不同管柱的防冲蚀能力;不同管柱的携液能力以及管柱强度。在上述模拟计算的基础上,结合地质配产大小,对不同尺寸管柱的总体适应性进行了评价。研究表明,按照地质配产,储气库在最大应急产量与调峰产量运行时,若生产管柱管径较小(Ф88.9mm)将产生冲蚀危害,即采用较小管径的管柱,其临界冲蚀产量小于应急配产产量与调峰配产产量。而采用Ф114.3mm管径的管柱则能够完全发挥气井最大产能,消除冲蚀危害,确保储气库调峰配产与应急配产,同时其携水能力与管柱强度都满足。     

双6储气库16亿方调峰能力关键技术研究

辽河油田处于西气东输二线和中俄东线管网枢纽位置,对保障环渤海湾地区平稳供气、实现国家战略储备意义重大。目前双6储气库建成16亿方调峰能力面临一系列难题:强注强采圈闭密封性存在失效风险;现有监测体系难以满足运行需求;多周期运行效率存在不确定性;高速流条件下注采能力存在不确定性;多因素制约16亿方工作气量快速达产。通过4项技术攻关,高效建成16亿方调峰能力。     

节点分析在枯竭砂岩气藏储气库注采系统的应用

根据枯竭砂岩气藏地下储气库的运行特点和储层特征,研究建立了注气系统和采气系统节点分析模型,模拟敏感性参数对注采系统流动特征的影响,确定了注采井最大注采能力和完井管柱尺寸,为储气库系统模拟、开关井方案优化提供技术支持,从而实现储气库系统的优化和运行参数的优选。     

文96地下储气库注采运行模式研究

文96地下储气库由文96枯竭气藏改建而成,气藏类型为弱边水、低含凝析油的凝析气藏,储气库新钻井测井资料显示注采层系普遍存在水淹现象。边水侵入气藏造成气库储气空间减少,动态库容量、有效工作气量不能达到储气库原设计要求。注采渗流机理实验显示,注气期注入天然气可驱动边水向井周远端运动,从而提高气库储气空间。通过数值模拟及现场多周期注采运行,确定含弱边水的储气库采用注气期高部位气井控制压差注气,采气期均衡采气的运行模式,可有效提高气库动态库容量及冬季采气期工作气量,从而减少边水对气库注采运行的影响。     

压缩机串并联增压在苏东39-61储气库的应用

苏东39-61储气库是长庆气田2019年在苏里格气田建设的一座储气库,该库目前正在进行注采试验,具有注气气源压力低,注气气藏压力要求高的特点,注采试验阶段由于压缩机压缩比及气量的的限制,采用常规压缩机不能同时满足储气库压缩机出口压力波动大的特点,基于储气库出口压力波动大,增压气量变化大等特点,采用4台压缩机组两两并联然后串联运行的组合模式配置,满足了储气库高压比、高气量的要求,满足实际运行工况,对将来储气库集注站注气工艺和压缩机的选型建设具有指导意义。     

中原某储气库天然气泄露损耗研究

为确保储气库安全运行,需要持续监测储气库内天然气的运移和渗漏情况,校核储气量,以保证储气库的冬季供气调峰能力。从地质方面看,储气库的泄露损耗主要包括内部渗漏、外部渗漏和垫层气量增加3个方面;从工程方面看,储气库泄露损耗主要包括注采井泄漏、地面管道和设备泄漏、注采气系统放空3个方面。根据监测压力判断储气库泄露情况,制定合理的改进措施,保障储气库的安全运行,提高使用年限,为储气库后续工程实践提供了理论依据和技术支撑。     

文23储气库先导注气井注气能力影响因素分析

文23储气库是中石化"十二五"重要工程,是新疆煤制天然气管道(新粤浙管道)的配套工程。储气库设计最大库容101.66×108m3,有效工作气量46.23×108m3,日调峰能力3800×104m3,肩负着华北地区、长三角等区域用气调峰、应急供气重要任务,是我国中部地区规模最大的地下储气库,对缓解国内天然气供求矛盾、保证工期安全、改善大气环境、提高国民生活质量具有重大意义。通过2016年至2017年试注,发现先导注气井的注气能力与预测注气能力存在较大差异,2口井几乎不吸气。因此,需要开展注气井注气能力影响因素分析,找出影响注气能力的主要原因,提出改善建议,为后续气库运行提供参考。     

长庆气田陕224储气库地面工艺技术探讨

为了满足天然气调峰、应急和战略储备的需要,中国石油天然气股份有限公司拟在长庆气田开展50×l08 m3储气规模的马五5气藏储气库群筛选工作。包括陕224储气库和陕43储气库等5座含硫气藏储气库。鉴于目前国内外尚无成熟的含硫气藏型储气库地面工艺技术可借鉴。通过开展陕224含硫气藏储气库建设和注采试验研究,提出了"井口双向计量,注采双管,水平井两级降压,直井高压集气,开工注醇,中高压采气,加热节流,脱硫脱碳,三甘醇脱水"的地面工艺模式。在总结含硫气藏储气库H2S和CO2等气体组分在注采周期的变化规律的同时,并提出几点建议:(1)考虑到注采井场内管道和双向输气管道均属注采同管,管道在强注强采的同时将长期承受交变应力,应开展抗硫管材在交变应力影响下的选取和适应性分析工作;(2)气藏型储气库受垫底气的影响,采出气的压力和H2S和CO2等气体组分在不断变化,将对净化工艺产生较大影响;(3)储气库宜进行分期建设,初期建设规模不宜过大,以掌握注采周期的组分变化规律,提高净化装置的适应性。     

文96储气库监测井试井效果评价

文96储气库是中石化第一座投运的地下储气库,在储气库注采过程中,取全取准资料,对重点项目进行实施监测,对气库的注采运行、动态分析、注采调整,为储气库生产调配与分析提供资料。2012年8月,储气库进行注采生产运行以后,由于生产成本紧张,我们所进行的监测项目是:气水界面变化、产出剖面、吸气剖面、多臂井径测试。为了录取更多的地质资料,对文96-储5监测井进行流、静压、测试,采气后进行压降测试、产能试井,以求取更多的地层参数,来指导储气库安全高效运行。     

油气藏型地下储气库注采井环空带压初步研究

地下储气库的运行方式相对于气田比较特殊,采取注气、采气周期性交替运行的生产方式,钻完井采取四层套管,分别为油套环空、油技套、技技套和表技套,通过几个注采周期的运行下,储气库注采井出现套管环空带压的情况,跟踪分析2015年环空压力变化情况,环空取气样分析,深入研究带压原因及建议措施。     

文23储气库单井注采能力分析

从注采井实际流动走向出发,分析影响单井注采能力的因素,通过软件模拟,定量化分析管径、压力等影响单井注采能力的敏感性因素,综合考虑抗冲蚀、携液要求,针对文23储气库计算了单井的合理注采产量范围,指导注采运行方案的优化调整,提高气库运行效率。     

储气库封堵密封性研究与应用

本文针对储气库已完钻老井,进行了水泥浆体系的筛选以及水泥承留器的应用工作,确保注入井下的天然气不从井筒和固井水泥环界面窜至地面,从而保证气库的正常生产和气库附近地区的安全和环保。防止井内层间气窜和泄露。在强注强采周期交变压力的条件下,达到永久的有效封堵。     

文96地下储气库井筒结盐分析

文96地下储气库由文96枯竭气藏改建而成,气藏含高矿化度地层水。储气库注气期连续注入干气,在储层非均质影响下,注采层系天然气水蒸气含量存在较大差异。储气库采气期生产过程中,饱和天然气、不饱和天然气与地层水同时产出,不饱和天然气吸水量过大则造成地层水过饱和形成井筒结盐。现场通过通井监测方式确定结盐位置及程度,存在时效率低、误差大、费用高等缺点。通过井口气量、出水量、氯根等参数,应用天然气水蒸气随温度、压力的变化规律,反推井筒结盐位置及时间,通过软化水洗盐措施,从而减少井筒结盐对储气库采气的影响。     

文96储气库气水界面分析评价

文96储气库自2012年投运以来,已安全运行三个注采周期,充分发挥了其季节调峰、事故应急作用,为榆济管线安全平稳供气发挥了巨大作用。由于文96储气库为中石化第一座储气库、作为运行管理人员经验有限、加之文96气藏本身具有自身独特地质特点,为我们正确认识储气库运行规律、优化注采方案增加了难度。经过五年多的探索,分析了三个周期气水界面的运移情况,为提高气库整体注采效率,提出气水界面控制方案。     

测试平台在文96储气库注采井的研制与应用

随着文96储气库注采井的投产运行,优质、高效、安全地做好文96储气库注采井的动态监测工作是十分重要的。由于储气库井属高压注采井采气树选用压力等级为35MPa以上的井口装置,距地面高度达到3m以上,井口操作人员站在注采井单侧阀上活动空间狭小,而且还得举升安装拆卸几十斤重的井口防喷装置及仪器、配重组合,稍有不慎便有人员高空坠落的危险,存在较大的安全隐患,且工作效率过低,结合文96储气库监测现状,围绕储气库发展需求,研制了适用于文96储气库注采井测试的井口操作平台,应用到现场,取得了显著的效果。     

N_2作储气库垫层气的影响因素研究

在地下储气库的建设和运行总投资中,储气库垫层气的投资占了很大的比例,若用低价的惰性气体作储气库垫层气,可节省储气库建设上的高额投资。但惰性气体与天然气在储气库中会发生混气,这影响了采出天然气品质。本文运用数值模拟的方法研究N_2作由孔隙型砂岩岩性气藏改建的储气库的垫层气时,垫层气比例、N_2的比例、注N_2时的地层压力、注采周期对回采气纯度影响。