���¸�ѹ�����Զ��׹ܰ�ȫ������Ӱ��

文章根据高温高压油气井测试过程中存在的安全隐患，探讨了高温、高压对套管安全性的影响，提出了高温高压井井身结构设计需要特别考虑的事项。通过分析与计算发现，测试期间套管受到的威胁最大，开井流动期间高温油气引起井筒温度全面上升，密闭的套管环空流体受热膨胀，对套管内外表面施加附加压力，这种压力可以达到套管的抗内压或外挤强度极限；井筒温度升高将大幅度增加套管向压力，甚至出现上顶井口现象；高压油气泄漏会使油层套管乃至整个井筒的安全性受到威胁。在对高温高压井进行井身结构设计时必须考虑测试期间存在的隐患，和能保证套管安全。     

深水高温高压井隔热测试管柱技术

现有的深水油气井完井技术施工中通常会将部分完井液圈闭于套管环形空间内,进而在深水测试作业时圈闭流体受高温高压产层热流体的影响而产生井筒附加应力。为消除附加应力对井筒完整性造成的损害,设计了一种应用隔热管进行深水油气井生产测试的圈闭压力控制技术。依据南海深水高温高压井的典型井身结构,构建了测试过程的深水井筒热传导模型,通过基于典型井的井筒传热数值计算,分别对常规测试管柱结构及隔热油管测试管柱结构进行了圈闭环空温度场的数值模拟、圈闭压力计算。研究表明,深水高温高压油气井测试过程中,应用隔热管的测试管柱复配技术,可有效降低高温高压产层流体对套管圈闭空间的附加应力影响,避免了井下事故的发生。该技术为深水高温高压油气井的安全高效测试作业提供了一种新的有效方法。     

南海西部高温高压井测试技术现状及展望

南海西部高温高压井测试作业面临地层流体流动相态复杂、测试管柱在多种载荷作用下井筒安全难以保障、高压低温状态管线极易生成水合物、地层严重出砂、测试液高温稳定性要求高、海上平台空间受限、人员和设备安全风险高等问题。经过多年的科研攻关和现场实践,形成了一整套海上高温高压测试技术,主要包括:建立海上高温高压测试安全控制系统模型、测试管柱安全性分析技术、井筒安全评估技术、水合物预测与防治技术、出砂预测与防治技术、测试地面流程优化设计技术、高温稳定性测试液技术等,现场应用取得良好的效果。基于当前石油行业形势及后续勘探需求,海上油气井测试信息决策平台的建设、测试设备智能化及深海高温高压测试技术是高温高压井测试的研究方向。     

高温高压井测试水合物预测分析

针对莺琼盆地地层高温高压问题,开展了高温超压测试风险评估技术研究;从井筒温度压力场、水合物预测等方面对高温高压井测试安全控制技术进行分析研究,建立了高温高压测试期间井筒温度和压力场理论计算模型,通过室内模拟试验建立了天然气水合物生成条件的预测模型,结合高温高压测试期间现场情况,提出了水合物防治的具体措施,以进一步降低测试作业施工过程中的事故和风险。     

海上气井测试液控温性能调整方法

深水和高温、高压是目前南海西部勘探开发面临的2大挑战,测试作业更是面临海底低温、井口高温的难题,且保温测试液体系研究在中国尚属空白。通过建立气井测试系统预测传热模型,对影响深水和高温、高压气井测试井筒温度场的测试液控温性能因素进行了敏感性分析,建立了测试液控温性能调整方法。模型验证预测最大温度误差仅为3.4℃,并以此理论为基础,构建了一套控温性能可调、井口温度可控的测试液技术,其切应力大于4Pa。该技术在南海西部某深水气井测试应用中获得了成功。现场测试期间该井实测井口温度为16.5℃,计算预测该井井口温度为18℃,且井筒不同位置实测温度与预测井筒温度场十分接近,最终该井测试安全顺利,气产量达100×104m3/d。      

基于参数不确定性的井筒失效风险评价研究

目前井筒完整性的相关研究大都未考虑温度的影响,也没有成形的、针对套管和水泥环统一的失效风险评价方法。为此,以深水高温高压完井测试井筒为研究对象,基于参数不确定性影响进行研究,建立一套综合考虑套管和水泥环的井筒完整性失效风险评价方法。研究结果表明：所得评价方法对风险具有较高敏感性,提高套管强度会降低套管失效风险,而环空圈闭压力只重点影响封固井段风险;水泥环的抗压和抗拉失效分别造成固井界面微环隙和本体径向裂缝,弹性模量与泊松比分别主要影响水泥环的抗压与抗拉失效风险,可以通过增大水泥环材料韧性来提高水泥环密封。研究结论可为井筒完整性的保护和深水高温高压完井测试作业的顺利进行提供理论指导。     

高温高压气井完井技术难点与对策

高温、高压气井地质情况复杂,风险和效率是该类气井完井需要考虑的重点。在调研国内外高温、高压气井完井技术基础上,结合室内实验和现场试验,研究认为安全性与经济性矛盾突出、连接漏失和封隔失效、作业工况及井下条件复杂、装置及工具性能要求高是该类气井完井面临的主要难题。解决对策是：通过采用封隔器完井、套管回接、厚壁套管、复合套管柱、特殊螺纹连接、抗硫井口、井下安全阀以增加井筒安全性,通过选用抗硫材质、缓蚀剂等方法以提高抗腐蚀性能,通过加强井筒完整性管理、井控工作以提高作业及生产过程安全。     

高温高压井射孔自动进液管柱及现场实践

针对高温高压井井筒无法加压等一些复杂情况下的射孔作业,采用三维辅助设计、数值模拟与现场试验相结合的手段,设计了一套以自动进液阀为核心的高温高压井射孔自动进液管柱及工艺技术,解决了目前管柱传输压力开孔延时起爆射孔作业中存在井控中无法进行压井循环作业的难题,并在塔里木油田成功进行了3井次现场实践。该技术具有保障高温高压井射孔起爆、传爆及射孔性能,保证射孔作业中套管及井筒安全,提高作业时效等优点,在射孔作业中有进一步推广和应用的意义。     

高温高压气井测试期间水合物防治技术研究

从测试井筒温度压力场的分布规律研究入手,预测分析高温高压井测试过程中水合物生成可能性,建立了高温高压测试期间井筒温度和压力场理论计算模型,通过室内模拟实验建立了天然气水合物生成条件的预测模型,结合高温高压井测试期间现场情况,提出了水合物防治的具体措施,进一步降低了测试作业施工过程中事故和风险。     

高温高压固井新概念和新技术在南海西部的应用

影响高同压井固井质量的问题很复杂,其中水泥浆选型和防气窜在高温高压固井作业中起 艇,为提高高温高高压固井质量,必须全面研究了高温固井中所遇到的问题,并提出解决的办法。要确立和完善高温高压固井新概念,增加高温高压固井的成功率和可靠性,抓住矛盾的主要方面,建立一套有效的防气窜工艺程序。     

高温高压井测试工艺技术与装备

由于地层及井况复杂,高温高压井测试施工成功率低.根据实践经验,总结出一系列适合高温高压井的测试配套技术.在测试前做好压力预测、井筒评价、井筒漏失评价,进行管柱力学分析、优化施工设计等,有助于提高测试成功率;通过选择好的压井液、射孔液,改进管柱结构、地面测试工艺、井口控制工艺、射孔工艺,以及改善配套设施,均有助于高温高压井的作业.     

南海莺–琼盆地复杂地层套管–井眼间隙优化

南海莺–琼盆地地质构造复杂,存在高温高压地层,钻井液安全密度窗口窄,为预防下套管作业过程中产生的波动压力可能诱发的井漏、溢流甚至井喷等井下故障,在充分调研南海莺–琼盆地常用井身结构的基础上,建立了下套管过程中井筒内波动压力计算模型,分析了套管–井眼间隙等不同因素对下套管和注水泥过程中环空压力的影响,对套管–井眼间隙进行了优化。该方法在LD10–2–x井进行了应用,该井五开井段的套管–井眼间隙进优化结果为15.00～19.55 mm,其实际的套管–井眼间隙为17.45 mm,在设计的合理间隙范围内,该井套管下入安全,注水泥过程中未发生井漏、溢流等井下故障。这说明可以根据下套管过程中井筒内波动压力和下套管及注水泥过程中的环空压力优化套管–井眼间隙,为南海莺–琼盆地井身结构设计提供依据。      

高温引起的套管附加载荷实用计算模型

建立了高温高压油气井测试、采油等作业中因井筒温度发生变化导致的套管附加载荷计算模型。模型考虑了套管的温度效应、膨胀效应、屈曲效应和流体的热膨胀效应、体积压缩效应等因素,适合于计算温度变化引起的悬空套管段的围压与轴向力变化。以文中模型为基础,能够方便地编程计算任意井身结构的套管温度载荷,分析套管失效条件。     

套管壁厚对储气井井筒受力的影响分析

针对国内高压地下CNG储气井结构比较简单、存在井筒上冒和下沉的现象,对高压地下储气井井筒进行了受力分析,采用理论分析、实例计算和计算机仿真等方法开展研究,综合运用ANSYS软件、弹性力学、固体力学和土壤力学等方面的理论,建立了套管-水泥环-地层耦合模型。分析了不同壁厚套管在非均匀地应力下对井筒径向应力和环向应力的影响,指出壁厚较厚的套管可承载较大的径向载荷,有利于套管-水泥环-地层耦合的稳定,但套管壁厚的变化对环向载荷的影响并不十分明显,所以选择套管壁厚时既要确保储气井的安全,又要经济合理。     

压力和温度共同作用下的水泥环应力分析

高温高压井中井筒压力和温度变化较大,会给水泥环的力学性能带来严重影响.基于弹性力学多层厚壁圆筒理论,建立了耦合压力、温度的水泥环力学理论模型,研究了水泥环中径向应力和切向应力的分布规律.研究表明:持续套管压力值为10~50 MPa且井筒温度变化值为-50~50 ℃时,水泥环总体上沿径向受压,沿切向受拉,二者最大值均位于水泥环内壁;井筒温度变化值一定时,水泥环中径向压应力和切向拉应力随持续套管压力值的增大而增大;持续套管压力值一定时,水泥环中径向压应力和切向拉应力随井筒温度的升高而增大,随井筒温度降低而减小;井筒温度升高会加剧水泥环的切向受拉失效风险,井筒温度降低却可能导致水泥环径向密封失效.因此,高温高压井应考虑井筒温度变化对水泥环应力的影响,建议采用低弹性模量水泥浆固井,并提高水泥环与套管和地层的胶结强度,以提高水泥环的整体力学性能.      

高温高压深井试油完井问题综述

简要介绍了我国陆上油田高温高压深井及其试油、完井作业具有"高、深、联、复"的特点;以套管为例,分析了高温高压深井及"高、深、联、复"对试油完井工程安全性的影响;概述了我国高温高压深井完井试油过程中套管、下井管柱、封隔器等井下工具、直读试井电缆、地面管汇与油嘴所出现的问题及基于目前研究、认识所采取的措施;并就高温高压高产深井试油完井工程问题,提出应进行以下研究:(1)动态试油,完井管柱力学分析;(2)试油完井系统压力分析;(3)完井工艺研究。     

冀东油田首次应用带压冷冻暂堵技术

正日前,冀东油田高32-41井传来消息,这口井采用带压冷冻暂堵技术成功暂闭高压井筒,实现安全拆装井口。带压冷冻暂堵技术在冀东油田首次应用成功,为复杂疑难井的作业增添利器。冷冻暂堵技术是通过高压注入系统将冷冻封堵介质注入井筒内,采用冷冻介质在套管外围持续降温并保持温度在零下70摄氏度左右,由外层套管逐渐向油管内冷冻直至暂堵剂与套管、油管     

复杂超深井KS1井四开尾管固井技术

为解决高温高压超深井KS1井存在的溢漏同存、岩盐层缩径、盐水层高压、顶替效率低、固井窜槽等固井难题,该井四开固井采用了特殊的固井工艺流程,先采用底部尾管悬挂固井工艺,再进行五开钻进、五开尾管固井、五开中完作业(钻塞、刮壁、电测等工序)后再下铣锥对四开铣喇叭口及回接筒进行修整,最后进行四开回接套管固井工艺。为了确保四开尾管固井作业顺利,根据钻井复杂情况,充分分析了固井作业存在的难点,从通井技术、下套管技术、水泥浆体系、固井排量、固井施工工艺等方面制定了详细的技术措施。固井质量测井解释表明,高压盐水层、漏失层、敏感地层均得到了有效封固,实现了“穿鞋戴帽”的目标,为后续油气开发、井筒完整性等创造了有利条件。该井的固井成功为今后类似复杂岩盐层固井作业提供了经验。     

南海高温高压气田开发钻完井关键技术现状及展望

海上高温高压气田开发是一项高投入、高风险、高难度的大型海上系统工程活动。针对南海西部高温高压气田的基本特征,分析了南海西部高温高压气田开发在井筒安全、钻完井液、固井、定向井和水平井钻井、钻井综合提速、完井等方面面临的技术难点,并系统总结了目前已形成的油套管综合防腐、“五防”固井水泥浆和自修复水泥浆、超压盖层提速、储层精细保护、定向井轨迹控制以及安全完井等高温高压钻完井关键技术。随着南海高温高压勘探领域进一步拓展,当前正面临超高温高压、深水高温高压环境的巨大挑战,提出未来海上高温高压天然气开发钻完井技术应加强能适应更高温压等级的设备、材料、新工艺技术的研发以及完善海上应急救援体系,保障海上高温高压钻井的安全和高效。     

英中地区高温高压高含硫SX58井试油测试工艺技术

英中地区高温、高压、高产SX58井储层资料缺乏,完井试油作业风险大.配套了井筒安全评价、负压验窜、"五阀一封"测射联作、射孔爆轰效应评价等系列技术,优选P110SS防硫油管、HH级140 MPa井口、超Ⅰ类防硫地面流程等设备,形成满足英中地区高温高压高含硫井试油测试配套工艺技术,保障了英中地区三口井的高效安全试油.其中...