高压气井动态控压固井新技术及应用
精细控压压力平衡法固井技术
精细控压压力平衡法固井技术摘要:在现今的社会发展中,随着开采的不断深入出现了高产油气田,大多数油气田处于较复杂的地层中,此类油气田属于超深油气田,整个裸眼井的井段分布区域,大多数会受到多种不同压力的影响,导致固井质量较差,并存在安全风险隐患。
在整个作业施工中,井控风险因素较高,在实际的施工中无法将水泥浆所具有的顶替效率发挥出来。
在现今的油气田开采中,有很多油气田具有开采复杂性特点,尽可能选择密度窗口较小的地层,保障整体开采的安全性。
精细控压压力平衡法固井技术的应用,就能够实现这一根本的工作开展存在的问题,保障压力处于一种平衡的状态下,以及整个高深油气田施工作业开展的安全性与稳定性。
关键词:精细控压压力平衡法;固井技术;策略1精细控压压力平衡法固井技术应用存在的问题1.1压力的影响在当今的石油开采中,一些新增的油气田出现在相对复杂的地质环境中,这些油田大多是超深油气田。
在超深油气田裸眼段,受到各种压力因素的影响,增加了超深油气井固井作业的难度。
在超深油气田进行施工作业时,由于超深油气井井控工作风险较高,在平衡固井方法的应用中无法提高水泥浆的驱替效果,这将增加精细压力控制压力平衡固井技术的应用难度。
1.2漏井的风险在当前的油气井开采作业中,因为所要处理的大部分都是超深油气井,这种超深油气井的地层结构通常都是较为多变、较为复杂的,所以使得整个油气井的渗透率都相对较高,并且,由于这种超深油气井不能及时地满足油气井的环空水泥浆所需填充的特定要求,造成了油气井的漏失风险较大。
根据有关油气井的漏失风险分析,因为油气井漏层的自身压力通常是不稳定的,并且油气井漏层的压力是在不断变化的,所以,如果油气井的岩层中的整个网络系统不能很好地发育,就会导致油气井的整体丰度处于较高的转换状态,增加了油气井井漏的风险。
除此之外,当油气井的厚度相对较大时,也会造成油气井的压力不能维持在一个均衡的状态,使得油气井的填充堵漏效果不够理想,增加了提升漏失现象的发生概率,还会造成油气井出现更为严重的事故,进而对油气井的作业效果产生影响。
控压固井技术简介
2019年第1期西部探矿工程37控压固井技术简介王小文;张维滨,郑会错,李宗要,卢海川,滕兆健(天津中油渤星工程科技有限公司,天津300451)摘要:介绍控压固井的国内外应用现状,哈里伯顿、斯伦贝谢和挪威Enhanced Drilling公司的控压固井的系统组成及工作原理,以及各自的优缺点:控压固井技术可以解决常规固井无法解决的难题,具有广阔的应用前景。
关键词:控压固井;环空压力;窄窗口;高压地层中图分类号:TE24文献标识码:B文章编号:1004-5716(2019)01-0037-04窄密度窗口以及浅层气侵、水侵问题对常规固井技术提出了挑战,常规固井技术通常是通过提高水泥浆密度来预防井涌和气窜,但是高密度水泥浆和循环压力容易压裂地层、导致漏失。
此外,海上固上部地层套管时,因为井眼尺寸较大,采用传统固井技术的话,在水泥浆凝固阶段,水泥浆失水及流体静压力的下降严重,很容易导致气窜、水侵.破坏井筒完整性叫需要进行补救,严重时不得不弃井。
控压固井技术(Managed Pressure Cementing)是在控压钻井技术(Managed Pressure Drilling)的基础上提出的,主要在固井前循环、注固井液、替钻井液及后续反循环等固井过程中.通过压稳计算,并结合控压装置精确动态控制正注入排量和返出口流量,产生反向回压,从而调节井筒液柱压力,实现安全固井的技术叫控压固井技术可以成功解决以上常规固井难以解决的问题。
1控压固井应用现状目前控压固井主要应用在海洋或陆上的窄密度窗口井固井、高温高压井固井,以及海洋浅层气、浅层水的上部地层固井。
国内在这方面的应用报道较少:2016年,中石化中原石油工程公司在新疆塔中顺南区块成功封固7〃尾管(水泥浆密度2.15g/cm\井底静止温度178°C)叫2017年.中石油西南油气田公司在四川盆地成功进行了4-1/2〃尾管固井(井深7793m的超深井严。
控压套管钻井的固井技术
47大庆长垣油田是一个多层系非均质的陆相油气田,在纵向上各油层的渗透性和孔隙度存在较大的差别,经过多年的注水开发,形成了多压力体系,不同储层间形成较大的层间压差。
套管控压固井就是在完井后,使用原特殊钻井管柱直接固井,不进行其它任何操作的固井作业,要求应用控压套管钻完井技术,减少对钻井区块产量的影响,固井质量满足油田开发要求,保证油田整体开采效果。
1 设计依据注采井不钻关,会带来诸多风险:一是地层压力显著升高;二是不停注时最高压力可能超过大多数井的最低破裂压力,造成负钻井液密度窗口;三是钻井过程中一旦发生水浸,将在注水井和新井之间迅速形成孔道,引发复杂事故;四是固井和侯凝期间,不但要解决高压层防窜问题,还要考虑地层流体冲刷的影响。
1.1 地层数据统计所钻井井区450m范围内施工时破裂压力数值,共5口井存在实测地层破裂压力,平均破裂压力为2.53,最低破裂压力梯度为G223-S31井GⅡ14-GⅡ16小层1.92 MPa/100m。
该区萨、葡、高油层均已注水注聚开发,设计井位于套损区,且钻井时不停注降压,地层压力严重偏高。
统计该地区36口邻井实测地层破裂压力,萨尔图油层地层破裂压力16.0~34.0MPa,地层破裂压力梯度在1.64~3.29MPa/100m之间;葡萄花油层地层破裂压力18.0~32.0MPa,地层破裂压力梯度在1.62~2.92MPa/100m之间;高台子油层地层破裂压力21.0~34.0MPa,破裂压力梯度1.78~2.85MPa/100m。
1.2 管串结构PDC钻头(四刀翼)+直螺杆+钻具止回阀+ 加压防斜工具+转换接头+钻井型套管+旁通阀+胶塞座+钻井型套管+钻井型套管+井口工具。
1.3 井底温度及循环温度计算井底静止温度53℃,循环温度45℃。
2 技术措施固井难点主要在于如何保障全过程压稳,为此应用高密度防窜水泥浆(领浆使用超缓凝)、高效加重冲洗隔离液、全控制压力固井等技术措施。
控压固井技术在B304井的应用
3
3. 1
控 压 固 井技 术仁 2 ,一
平 衡压 力 固井 技术 平衡 压力 固井技 术 的核心 是 高 效顶 替 整体 压
该 井钻 进过 程 中 , 多处 井段发 现 良好 油气显 示 , 常有后 效情 况发 生 在井深 2 76 一2 76 1 9 m 时 ,钻
井 液 密度 1. 3 3 9/ cm3 气 侵严 重 ; 加重 到 1. 46 9/ m3 c 又 发生 井漏 , 经 堵 漏 , 在钻 井 液 密度 1. 4 恢 复钻进 当钻进 到 2 87 一2 88 7 4 9/ cm3 时
cn 3) , 隔 离液 7 m3( 1. 5 0 9/ em3) , 水 泥 浆 16 m3 ( 2. 8 5 9 / em3 )及 29 m3( 1. 65 9 / cm ) . 水 泥 浆顶 替 到 位 后 压力 计 算 为 : 施 工 前 , 井 内 钻 井 液 密 度 1. 4 9 c耐 ; 施 工后 , 井 底 3 1 7 m 当 量 泥 浆 密度 1. 5 0 6
力平 衡
具体地 讲 , 就 是在 保证 高效 顶替 和尽量 减
少对储 层 污染 的前 提 下 , 使 井 下 不 同 深度 固井 流 体 所 形成 的环空 总 的动 液 柱 压力 , 小 于相 应 深 度 地层 的破裂压 力 , 且 当水 泥浆 被 顶 替到 设 计 的 环空 井段 后 , 在水 泥浆凝 固和 失重 条件 下 , 仍 能保 持环 空液 柱压 力大 于储层 压 力 , 以达 到 控 制 地层 油 气水 窜 的
固井施工 难 以做 到 既要 压 稳 地 层 又要 防止 压 漏 地
文湘 杰. 控压固井技术在 B30 井的应用 4
c耐 , 油 层顶 界 1 6 0 m 当量 泥浆 密度 1. 4 3 2 7 0 m 处 当量 泥浆 密度 1. 5 0 1 9/ m3 c
精细控压钻井技术创新及应用探讨
精细控压钻井技术创新及应用探讨随着石油工业的发展,传统的钻井技术已经不能满足日益复杂的油气田开发需求,钻井工程中的控压钻井技术应运而生。
精细控压钻井技术是一种将压力控制作为主要目标的钻井技术,通过优化井探、井涌和井泥等环节,实现在高压高温、脆弱地层和易燃易爆气体层块等困难机井状况下的安全高效钻井作业。
精细控压钻井技术的创新主要体现在以下几个方面:1.压力预测与控制:传统钻井过程中,地层压力预测准确度较低,容易导致井溢漏现象,而精细控压钻井技术采用了先进的井下测量技术和分析方法,能够实时准确地预测地层压力,及时采取相应措施进行压力控制,有效避免井溢漏风险。
2.岩石力学与井壁稳定:精细控压钻井技术注重研究地层力学行为,针对不同地层岩石的物理力学特性进行分析,并结合井壁稳定性评价方法,科学合理地选择钻井液,优化钻井参数,提高井壁稳定性和钻井效率。
3.井探技术与井眼质量控制:精细控压钻井技术引入了先进的测井和地层评价方法,能够实时监测并评估井壁稳定性、岩性、孔隙度等地层参数,及时调整钻井液和钻井工艺,确保井眼质量,避免井下事故和作业延误。
4.井涌与井泥控制:在复杂地层条件下,井涌和井泥控制是精细控压钻井技术的重要研究内容。
通过合理设计固井策略、优化钻井液配方和监测井下压力变化等手段,控制井涌和井泥,防止井下气体和地层流体逆进,确保井口安全。
精细控压钻井技术在石油工业中的应用也得到了广泛推广。
通过应用该技术,可以提高钻井作业的安全性、稳定性和效率,降低边际成本,提高项目经济效益。
精细控压钻井技术能够有效地控制井下压力,降低井溢漏风险,保障作业人员和设备的安全。
在高压高温、脆弱地层和易燃易爆气体层块等复杂环境下,精细控压钻井技术可以准确预测地层压力,及时采取相应措施,实现安全高效的钻井作业。
精细控压钻井技术还可以降低油气井的开发成本,提高项目经济效益。
通过优化钻井液配方和控制井涌和井泥,可以减少资源的浪费,降低开发成本;通过提高钻井效率,可以缩短开发周期,提前实现投资回收。
高压气井固井工艺
山前高压气井固井局部一、固井现状与技术难点塔里木油田如今已发现了克拉2、迪那两大气田和其它区块上的气田,固井作业在山前高压气井固井作业中遇到了很大挑战。
气井固井防气窜是一个世界性难题,尽管做了许多工作,也只能说根本上弄清了气窜的机理,但世界上各油田在防气窜问题上都还没有找到行之有效的解决方法。
同时气井固井在面临防气窜的根底上同样面临复杂的地层和现场施工的实际难度,所以说高压气井固井,特别是山前高压气井固井可以说极富挑战性的工作。
塔里木油田在高压气层固井方面做了细致充分的工作,在一定程度上起到了成功。
但如何从根本上解决防气窜问题,获得优越的固井质量,还得做大量的工作。
对于山前高压气井固井主要面临如下困难:1、如何保证良好的水泥浆体系与隔离液体系由于山前地层复杂,气层压力高,泥浆密度大,钻井液氯根含量高(5-19万ppm),要求水泥浆使用高密度抗盐水泥浆体系。
对水泥浆体系与性能要求高,施工配浆难度大。
同时 9-7/8或9-5/8套管封固段存在膏盐层和膏泥岩,对水泥浆污染严重,要求隔离液体系与水泥浆体系与之具有良好的相容性;钻井液密度高,井眼清洗难度大,其隔离液的设计难度大。
2、如何防止高压气层环空气窜高压气井固井主要应解决水泥浆在固井施工和凝固过程中的窜槽问题。
要在固井中有效防止气窜,除高要求地设计好油层套管固井水泥浆的各项性能外,还必须使用有效的水泥浆防气窜添加剂。
对于详细使用哪种类型的防窜外加剂,必须通过对水泥浆体系的失重与防窜评价分析专门实验进展比照,其技术研究难度较大。
目前塔里木还没有成熟的防气窜才能评价方法。
3、如何进步小间隙环空顶替效率山前高压气井井身构造复杂,消费套管环空间隙小。
如:8-1/2〞井眼与7〞套管本体局部间歇19.05mm,接箍局部间歇10.7mm。
由于环空间隙小,考虑套管的顺利下人,不能参加足够的扶正器,保证套管居中的难度增大;进步注水泥顶替效率的难度增大;钻井液密度高,对井眼清洗难度大,进步顶替效率难度大。
阳探1井循环高泵压条件下的固井技术
阳探1井循环高泵压条件下的固井技术阳探1井循环高泵压条件下的固井技术研究摘要:提高固井质量是油田勘探开发中的重中之重,而在高温高压井下,固井难度更是加大。
本文以阳探1井循环高泵压条件下的固井技术为研究对象,探究了固井技术中的关键技术及其应用,旨在为高温高压井下的固井技术提供参考。
关键词:阳探1井;循环高泵压;固井技术;关键技术;应用一、背景固井技术是油田勘探开发中的一项重要工作,其主要目的是防止油、气或水从井孔或岩层中渗漏到地面或不合适的地方。
同时,固井也是采油工程中的一个保障环节,确保钻孔的正常生产和安全。
在高温高压井下,固井难度巨大。
尤其是在社会经济越来越多地依赖于油、气资源的今天,钻井活动也越来越频繁,在极端条件下,井下失控事故会造成严重的后果。
因此,为提高固井的质量和成功率,必须加强对固井技术的研究和应用。
二、固井技术的实施阳探1井的固井技术主要包括封隔环空干燥预处理、粘土钙基固井泥浆的配制、固井泥浆性能评价、钻井液残留物的清除、固井泵压的控制等环节。
1. 封隔环空干燥预处理封隔环空干燥预处理是固井的重要环节之一。
其主要作用是将井眼壁面和钻井液残留物净化,使固井泥浆能够更好地顺利地完成井壁与管柱之间的封隔。
为此,可采用吹气、高压水等方式进行清洗处理。
2. 粘土钙基固井泥浆的配制在固井泥浆的配制过程中,应根据井筒地层特点,选择合适的粘土、钙质填料进行配比。
其主要目的是得到合适的固井泥浆,调节其物化性质和流变性能,同时保证固井泥浆在井筒中的性能和固化效果。
3. 固井泥浆性能评价固井泥浆性能评价过程中,应注意对隐藏隐患的发现和处理。
其主要流程包括固井泥浆的配方测定、稳定性试验、滤失试验、黏度试验,以及水泥与泥浆的互补性评价等。
评价出问题后应及时采取措施加以解决。
4. 钻井液残留物的清除钻井液残留物的清除是固井工作的必要步骤之一。
因为若残留物未清除干净,会给固井工作带来极大的麻烦和难度。
为此,在联合控制采油厂制定的固井方案中,钻井液残留物的清除被列为重点施工任务之一。
控压钻井技术及应用分析
控压钻井技术及应用分析
控压钻井技术是一项用于油气井的高效且安全的钻井技术。
它将钻井、固井和完井等多种工艺技术整合在一起,以确保井口保持正常压力,同时避免油气从井中泄漏出来。
这种技术可以更好地掌握井内油气层的情况,提高生产效率,降低成本,提高工作安全性。
首先,控压钻井技术的核心理念是通过控制钻井过程中的井压,保持井底压力与油气层压力平衡,从而控制油气层的流量和压力。
该技术既可以在井的初钻和补钻过程中应用,也可以在高温凝析气井和高压天然气井等特殊情况下应用。
其次,控压钻井技术的工作原理是通过在钻井时使用包括玻璃纤维电缆在内的各种传感器,收集钻井参数并实时分析处理,以确定井内油气层的情况。
同时,使用井下测井工具和岩石采样技术来获取更多的油气层信息。
这些信息被用于调整井压,从而保持井口压力稳定。
另外,控压钻井技术需要具备良好的控制系统,以便在工作中对井压进行实时监测和控制。
这个系统必须能够对现场井压进行控制,优化钻井参数,保持井口压力平衡,确保生产过程的安全性。
综上所述,控压钻井技术在油气勘探和生产中有着广泛的应用前景。
掌握这项技术可以提高生产效率,降低生产成本,并提高工作安全性。
目前,已经有越来越多的石油公司将控压
钻井技术应用于开发新油气田和改善老油气田的采油工艺中。
因此,钻井人员必须积极学习和应用这种技术,以帮助公司取得更好的经济效益和社会效益。
川东北高压气井固井技术研究与应用
矛 盾 。飞 仙 关 组 气 层的 压 稳和 防 漏 问题 比 较突 出 ,河 坝 1井进 入 飞 3 段地 层 后 , 多 次发生 井涌 、井漏 。不压 井时发生 气侵 ,压 井时 又产 生井 漏 ,井 涌时 钻井 液 密度 为 2. 3 g/C 3,井 漏时钻井液 密度为 2. g/ 4 m 38 cm 3。压 力窗 口窄 给 固井带 来 困难 ,要 防 气窜 ,压 稳 是前 提 ,压 稳 和防 漏 的 茅 盾 非
最大 。
术研 究 出一 套 适应 川 东 北高压 气井 实 际情 况 的 固 井工 艺 ,并 在 实践 中得 到 了应 用 。
一
① 平 衡 压 力 防 气 窜 模 型 计 算 固 井 技
优 化施工 各项参数 :排量 、压 力、密度
2 、优 选 高 密 度高 温 防 气பைடு நூலகம்窜 水 泥 浆 体 术
系
川东 北 高 压 气 井 固井 难 点 及影 响
固 井 质 量 的 主 要 因 素
以及 流体 的流变参 数 。选 择合 理的环空 浆柱 l 、井深 ,气 层压 力高 ,温 度高 ,气窜 井 的 防 气 窜体 系 ,防 气 窜水 泥 浆 体 系 的性 组 合 。 采用 两 凝 水 泥 浆体 系和 憋 压候 凝 措 危险 性 大 。 川 东北 海 相 地 区 多为 碳 酸 盐 裂 能 ( 括水 泥浆 的 失 水性 、流 变 性 、流 动 施 。固井施 工时既 能压稳 高压 层又不压 漏低 包
施 工过 程 的动 压 力 变 化 ,从 而 逐 步 优 化 施 重 隔 离液 ,提 高 了顶 替效 率 ,避 免 了 钻井 工 各 项 参数 :排 量 、压 力 、密 度 以 及 流 体 液 对 水 泥 浆 造 成 污 染 ,保 证 了施 工 安 全 。 的 流 变 参数 。优 化 环 空浆 柱 结 构 ,选 择 合
科技成果——精细控压压力平衡法固井技术
科技成果——精细控压压力平衡法固井技术
技术开发单位
中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司
适用范围
复杂超深井窄安全密度窗口地层固井
成果简介
在注水泥设计时,将环空流体的静液柱压力设计为略低于地层孔隙压力,然后借用MPD技术装置,通过节流产生的井口回压或直接在井口施加补偿压力,使固井过程中通过井口压力和环空流动摩阻实现平衡孔隙压力,避免循环流动阻力过大而压漏地层。
注水泥结束后环空继续施加补偿压力,防止水泥浆失重造成候凝期间环空窜流。
工艺技术及装备
1、固井浆柱结构优化设计技术;
2、压稳防漏施工参数设计技术;
3、全过程井口压力实时控制技术;
4、旋转控制头、回压补偿泵等精细控压钻井装备与精细控压压力平衡法固井模拟分析与设计软件。
市场前景
该技术有效解决了复杂超深井窄安全密度窗口地层固井难题,提高顶替效率,保障施工安全,提高固井质量,在川渝地区获得规模应用,成效显著,已逐步推广应用于塔里木油田山前构造等国内深井、超深井固井,具有广阔应用前景。
精细控压钻井技术创新及应用探讨
精细控压钻井技术创新及应用探讨精细控压钻井技术是钻井领域的一项重要技术,它通过精确控制钻井中的压力,能够有效地提高钻井效率,降低钻井风险。
本文将从技术创新和应用探讨两个方面介绍精细控压钻井技术。
技术创新是精细控压钻井技术不断发展的动力。
随着石油勘探开采进入深水和超深水阶段,高压、高温等复杂工况的出现,对钻井技术提出了更高的要求。
传统的钻井技术很难满足这些要求,因此需要通过技术创新来提高钻井的安全性和效率。
一方面,精细控压钻井技术在钻井系统的设计和构造方面进行了创新。
传统的钻井系统由钻井井架、固井设备、排料设备等组成,而精细控压钻井技术通过引入压力控制装置、压力调节器等新设备,实现了在钻井过程中对井口压力的精确控制。
这些新设备的应用,使得钻井操作更加安全可控。
精细控压钻井技术在钻井流体的设计和选择方面进行了创新。
钻井流体是精细控压钻井技术的关键之一,它不仅需要具有良好的泥浆性能,还需要具备良好的控压性能。
研究人员通过改变钻井流体的成分和比例,研发出一种新型的钻井流体,能够在保证钻井流体性能的对井口压力进行精确控制。
应用探讨是精细控压钻井技术实际应用的过程。
精细控压钻井技术已经在国内外的石油勘探开采中得到了广泛应用,并取得了一定的效果。
精细控压钻井技术能够提高钻井的安全性。
由于精细控压钻井技术能够精确控制井口压力,因此能够有效地防止井口爆炸等安全事故的发生。
精细控压钻井技术能够提高钻井的效率。
由于精细控压钻井技术能够快速稳定地进行钻井操作,因此能够有效地减少钻井时间,提高钻井效率。
需要注意的是,虽然精细控压钻井技术在钻井领域已经取得了一定的成绩,但仍然存在一些问题亟待解决。
精细控压钻井技术的设备成本较高,需要投入大量的资金来购置和维护设备。
精细控压钻井技术的应用范围还比较有限,目前主要集中在深水和超深水油田的开发中。
大庆油田深层气井固井技术
大 庆油 田深层 火 山岩地 层裂缝 极 其发育 , 向 、 纵
大 庆 油 田深 井 产 层 以 天 然 气 为 主 , 含 有 C , 并 O。 其 含 量 最 高 可 达 9 , O O C 在 有 水 或 相 对 湿 润 的 环
大 庆 油 田深 层气 井 固井技 术
张 书瑞 郭 盛 堂 何 文 革 卢 胜 张春 明
( 庆 石 油管 理 局 钻 探 集 同 . 龙 江 大 庆 1 3 0 ) 大 黑 6 0 0
摘 要 : 大庆 油 田深 层 气 井平 均 井深 40 0 45 0m, 井 施 工存 在 很 多技 术 难 点 , 如 地 层 裂缝 发 育 、 裂 压 0 ~ 0 固 例 破 力低 、 温梯 度 高 、 径 不 规 则 、 固井段 长 等 , 工 过 程 中存 在 井 口 窜 气 、 级 箍 免 通 径 成 功 率 偏 低 等 问题 , 此 , 地 井 封 施 双 为
固 井 方 案 的 确 定 带 来 了 一 定 的 困难 。
2 2 地 温 梯 度 高 .
大 庆 油 田 地 温 梯 度 为 ( . ~ 4 1 1 0 , 38 .) C/ 0 m 井 深 达 到 50 0m , 高 温 度 可 能 超 过 2 0 ℃ 。 每 级 0 最 0
境 下 , 套管 及水 泥会 产生 严重 的腐 蚀破坏 作用 , 对 可 导 致水 泥环 渗透率 变 大 、 压强 度 降低 , 至会 失去 抗 甚
封 隔作用 。
横 向、 向裂缝 均有 不 同程度 的发 育 , 斜 间 偶 尔 伴 有 裂缝 性 漏 失 , 给
C。 由 于 火 山 岩 属 脆 性 地 层 , 壁 易 掉 块 , 定 性 井 稳
固井技术(油气井钻井工程中的环节)2024
固井技术(油气井钻井工程中的环节)引言:一、固井前的准备工作1.确定井口注入液体的类型:根据不同的井口情况和需要达到的效果,选择合适的固井液体类型。
一般来说,常用的固井液体有水泥浆、聚合物浆料等。
2.准备固井液体:按照井口注入液体的类型,准备相应的固井液体。
这其中包括水泥、添加剂等。
二、固井工艺的选择与设计1.固井方式的选择:根据井眼的地质情况、井深、钻井环境等因素,选择适合的固井方式。
常见的固井方式有单胶囊固井、双胶囊固井以及二级固井等。
2.固井设计:根据地层情况、井口注入液体类型以及固井目的,设计固井方案。
固井设计需要考虑井深、井眼直径、地层特征等因素。
三、固井液体的注入与硬化1.液体注入:将准备好的固井液体注入井口,注入过程需要通过压力控制保证注入效果。
2.硬化过程:固井液体在注入井口后,会发生硬化过程。
这个过程将使固井液体逐渐变硬,形成固体胶体,从而形成固定的井壁。
四、固井质量的控制与评估1.固井质量的控制:通过监测井口注入液体的压力、流量等指标,控制固井的质量。
一般来说,压力和流量的变化可以体现固井质量的好坏。
2.固井质量的评估:固井完成后,通过各种方法对固井质量进行评估。
例如,可以使用超声波传感器对固井质量进行检测,判断是否存在裂缝、空洞等问题。
五、固井后的后续工作1.固井封堵:对已经固化的固井液体进行封堵处理,以保证井壁的密封性。
这个过程中需要根据固井质量评估的结果,采取相应的措施。
2.固井记录与分析:对固井过程进行记录和分析,以便今后类似井口的固井作业有所借鉴。
总结:固井技术在油气井钻井工程中起着至关重要的作用。
固井工作需要进行充分的准备工作,选择合适的固井工艺,并在液体注入与硬化过程中进行控制与评估。
固井工作完成后,需要进行后续的封堵和分析工作。
通过合理的固井技术,能够保证井壁的稳定性,防止地层流体泄漏,从而提高油气采收率,并保护地下水资源的安全。
储气库老井封堵及新钻井固井技术现状
储气库老井封堵及新钻井固井技术现状1. 引言1.1 背景介绍储气库是一种用于储存和控制天然气等气体的设施,通常由地下的盐穴或洞穴构成。
随着能源需求的增长和天然气的广泛应用,储气库在能源行业中扮演着重要的角色。
随着储气库老井的封堵和新钻井的固井技术的需求增加,相关技术的研究和发展也变得尤为关键。
储气库老井封堵技术是指对已经使用过的老井进行封堵处理,以确保地下储气库的安全性和稳定性。
而新钻井固井技术则是指对新钻井进行固定和封堵,以防止气体泄漏和地下水污染等问题的发生。
在当前技术水平下,储气库老井封堵和新钻井固井技术已经取得了一定的进展,但仍面临着一些挑战和问题。
本文旨在对储气库老井封堵及新钻井固井技术进行现状分析,并探讨存在的问题和挑战,同时提出改进和发展的方向,以期为相关技术的进一步完善和推广提供参考和指导。
【结语】1.2 问题提出储气库是储存天然气的重要设施,但随着时间的推移,储气库中的老井逐渐老化并出现了泄漏风险。
这些老井的封堵成为了一个亟待解决的问题。
随着天然气需求的增加,储气库新钻井的建设也变得愈加重要。
如何有效地进行固井,确保新钻井的安全运行,也是当前面临的挑战之一。
针对储气库老井封堵及新钻井固井技术现状的研究显得尤为重要。
在这种背景下,需要深入探讨当前储气库老井封堵技术的现状及存在的问题,同时也需要关注储气库新钻井固井技术的发展情况。
通过深入比较这两种技术,可以找出各自的优缺点,为进一步改进和发展提供指导。
本文旨在探讨储气库老井封堵及新钻井固井技术的现状,分析存在的问题和挑战,并提出改进与发展的方向,为相关技术的进步提供参考和建议。
1.3 研究目的研究目的是为了深入了解储气库老井封堵及新钻井固井技术的现状,分析比较两者之间的优劣势,并探讨存在的问题和挑战。
通过对技术改进与发展方向的探讨,为提高储气库老井封堵及新钻井固井技术的效率和可靠性提供参考。
通过总结现状和展望未来,为相关技术的进一步发展提供指导和建议,促进技术的不断创新和提高。
高压气井环空带压自动控制装置的设计及应用
高压气井环空带压自动控制装置的设计及应用天然气开发过程中,钻井完井时,为了分隔各种地质层系以避免因为地层压力的差异而导致井壁坍塌或者管柱的破坏。
因而有必要加入一层或多层套管固井,为填充这一局部空白环空区域以及避免因压差以及由H20和Co等酸性气体的侵蚀,各层套管之间加注环空保护液,在环空保护液所处的环空空间即各层套管之间的环形空间的压力即为环空压力。
笔者通过查阅大量文献资料分析,基于现有的理论,自行设计了一套自动化液压补压装置,从而代替人工操作,实现及时的补泄压,并总结出了高压气井油套环空带模拟技术四大优势。
标签:高压气井环空;带压自动控制装置;设计应用;优点分析1 装置创新性及应用前景预测1.1作品创新性(1)自动化控制本产品用PLC技术,实现实时测量环空压力,及时的补泄压,准确安全的控制环空内压力维持在安全范围内,避免因补压泄压不及时所产生的安全事故。
环空压力变化时,自动实现补压及泄压,代替人工操作,避免操作人员接近高压井口,保障操作人员生命安全。
(2)绿色环保采用新型的放喷燃烧头,不仅过滤掉井内的H2S等有害气体,而且采用新型结构,先使井内可燃气体与补充的空气充分混合,然后再点燃混合后的气体,大大提高了可燃气体的燃烧效率,降低了最后排出气体有害性。
(3)危险预警处理系统全部的设备放置在保护房内,保护房内安装有温度检测仪和可燃气体浓度检测仪以及报警器。
温度检测仪用于检测保护房的温度值,并生成温度信号,并将温度信号发给控制器,控制器收到温度信号将该信号与预设的保护房最高上限温度进行对比,当温度值大于预设阈值时,打开排气扇,进行散热。
在可燃气体浓度监测中,由于安装装配过程可能存在间隙,或者存在零件破裂失效等问题会导致油气泄露,严重时可能导致爆炸,因此在保护房内设有可燃气体浓度检测设备,可燃气体浓度检测设备用于检测保护房的可燃气体浓度,并生成可燃气体浓度信号,并将可燃气体浓度信号发给控制器,控制器收到可燃气体浓度信号将该信号与预设的保护房最高上限可燃气体浓度进行对比,当可燃气体浓度值大于预设阈值时,打开放喷燃烧头,将气体燃烧掉。
气井修井作业带压作业技术应用
气井修井作业带压作业技术应用1. 引言1.1 气井修井作业带压作业技术应用概述气井修井作业带压作业技术是一种在气井作业中常见的作业方式,通过带压作业技术可以有效地提高作业效率和作业安全性。
在气井修井作业中,带压作业技术被广泛应用于气井的清井、吞吐、修装、修井等作业过程中。
气井修井作业带压作业技术的应用可以实现气储地层的有效压裂、通井防砂、封水、固井等作业,提高了作业效率,减少了作业风险。
通过合理的操作流程和规范的操作方法,可以保障气井修井作业的顺利进行,确保作业人员的安全。
在实际的气井修井作业中,带压作业技术已经取得了一系列成功的应用案例,为气井的生产提供了有力的支持。
但必须认识到带压作业技术也存在一定的安全风险,因此需要进行严格的安全风险评估,确保作业过程中的安全生产。
为了保护环境和减少作业对环境的影响,气井修井作业带压作业技术还需要采取一系列的环保措施,包括垃圾处理、废水处理、废气排放等方面的措施,确保作业过程对环境的影响最小化。
气井修井作业带压作业技术的应用在提高作业效率和作业安全性的也需要重视安全风险评估和环境保护措施,以推动气井修井作业的持续发展。
2. 正文2.1 气井修井作业带压作业技术操作流程1. 准备工作:确定作业区域,组织人员和设备到达现场,做好安全措施。
2. 压裂液体准备:确定压裂液体配方,准备所需压裂液体。
检查压裂液体搅拌设备和管道连接情况。
3. 排空和清洁:确保井内已排空压力,清洁井口和井底,保证压裂液体顺利注入井内。
4. 压入压裂液体:通过泵车将压裂液体压入井内,控制压力和流量,确保良好的压裂效果。
5. 压裂结束和压退:完成压裂作业后,停止压入压裂液体,进行压退操作,减压井口,保持井内压力平稳。
6. 检查效果和记录数据:对压裂效果进行现场检查,记录关键数据,如压力、流量、注入量等参数。
7. 收尾工作:清理现场,整理设备,撤离作业人员和设备,确保现场环境整洁和安全。
通过以上操作流程,气井修井作业带压作业技术可以高效地进行,实现对气井的修井作业并达到预期效果。
高压气井动态控压固井新技术及应用
高压气井动态控压固井新技术及应用摘要:钻井过程中井底压力的稳定是保障井控安全的基础,但是由于地质条件可预知性差,特别是在窄安全密度窗口地层中,钻井过程中的起下钻、活动钻具、接单根以及泵入排量的变化均会引起较大的井底压力波动,导致井漏、井涌等问题,增加非生产时间,导致勘探开发费用大幅度提高。
常规的钻井工艺过程中,主要通过改变钻井液密度实现环空压力的控制,但该处理措施一般耗时较长,容易使复杂情况恶化,而且需要额外的钻井液添加剂,增加了作业成本;另外,在窄密度窗口地层(如裂缝性漏失地层)中钻进时,安全钻井液密度窗口往往不到0.02g/cm3,而环空循环摩阻通常在0.03-0.15g/cm3之间,因此极易发生开泵漏失、停泵溢流的复杂情况。
为此,文章对高压气井动态控压固井新技术及应用方面进行分析,具有重要的现实意义。
关键词:动态控压;新技术;固定引言:控压钻进是实现井底压力快速地稳定在安全钻井液密度窗口内的重要钻井工艺技术,自动节流管汇是实施该技术的关键。
综合考虑控压钻井工艺要求和海上钻井平台面积有限的局限性,设计一种具有层式空间结构的撬装自动节流管汇,并配套设计液压控制系统。
该自动节流管汇是一套集压力、流量、温度等参数采集和井口回压控制于一体的自动化系统,具有节流控压、压力补偿、放喷、流量和压力监测等功能,而且优化了阀件布置,大大降低了整套设备的占地面积,提高了设备通用性,为海上控压钻井技术的应用和设备配套提供了借鉴。
一、控压钻井节流控制原理常规钻井主要通过调整钻井液密度,继而改变静液柱压力,实现井底压力的改变,但该处理方法一般耗时较长。
考虑在井口处施加一定的回压,通过改变也能起到改变井底压力的目的,这就是所谓的控压钻井,由于压力改变为机械波传播速度,井底压力调控速度较快。
控压钻井的实质是在井口处安装一定的节流装置,通过对井底压力的实时监测、水力参数的分析计算,对节流装置的开度进行精确调整,改变钻井液流过该装置时产生的节流压差,从而在井口环空处的产生一定的回压,最终影响井底压力。
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高压气井动态控压固井新技术及应用
发表时间:2018-11-14T20:39:03.023Z 来源:《基层建设》2018年第28期作者:陈婉怡
[导读] 摘要:钻井过程中井底压力的稳定是保障井控安全的基础,但是由于地质条件可预知性差,特别是在窄安全密度窗口地层中,钻井过程中的起下钻、活动钻具、接单根以及泵入排量的变化均会引起较大的井底压力波动,导致井漏、井涌等问题,增加非生产时间,导致勘探开发费用大幅度提高。
中海油田服务股份有限公司天津 300459
摘要:钻井过程中井底压力的稳定是保障井控安全的基础,但是由于地质条件可预知性差,特别是在窄安全密度窗口地层中,钻井过程中的起下钻、活动钻具、接单根以及泵入排量的变化均会引起较大的井底压力波动,导致井漏、井涌等问题,增加非生产时间,导致勘探开发费用大幅度提高。
常规的钻井工艺过程中,主要通过改变钻井液密度实现环空压力的控制,但该处理措施一般耗时较长,容易使复杂情况恶化,而且需要额外的钻井液添加剂,增加了作业成本;另外,在窄密度窗口地层(如裂缝性漏失地层)中钻进时,安全钻井液密度窗口往往不到0.02g/cm3,而环空循环摩阻通常在0.03-0.15g/cm3之间,因此极易发生开泵漏失、停泵溢流的复杂情况。
为此,文章对高压气井动态控压固井新技术及应用方面进行分析,具有重要的现实意义。
关键词:动态控压;新技术;固定
引言:控压钻进是实现井底压力快速地稳定在安全钻井液密度窗口内的重要钻井工艺技术,自动节流管汇是实施该技术的关键。
综合考虑控压钻井工艺要求和海上钻井平台面积有限的局限性,设计一种具有层式空间结构的撬装自动节流管汇,并配套设计液压控制系统。
该自动节流管汇是一套集压力、流量、温度等参数采集和井口回压控制于一体的自动化系统,具有节流控压、压力补偿、放喷、流量和压力监测等功能,而且优化了阀件布置,大大降低了整套设备的占地面积,提高了设备通用性,为海上控压钻井技术的应用和设备配套提供了借鉴。
一、控压钻井节流控制原理
常规钻井主要通过调整钻井液密度,继而改变静液柱压力,实现井底压力的改变,但该处理方法一般耗时较长。
考虑在井口处施加一定的回压,通过改变也能起到改变井底压力的目的,这就是所谓的控压钻井,由于压力改变为机械波传播速度,井底压力调控速度较快。
控压钻井的实质是在井口处安装一定的节流装置,通过对井底压力的实时监测、水力参数的分析计算,对节流装置的开度进行精确调整,改变钻井液流过该装置时产生的节流压差,从而在井口环空处的产生一定的回压,最终影响井底压力。
控压钻井自动控制的对象是回压值。
根据钻井过程中钻井液的循环状态,钻井施工可以分为钻进或循环、停泵、开泵和停止循环四种工况,为了实现不同工况下的安全高效钻进,有必要保持井底压力的恒定。
二、控压钻井自动节流管汇设计
自动节流管汇是控压钻井技术的执行机构,决定着控压钻井作业的成败。
在钻井过程中,由于受钻井工况、设备及施工操作等因素的影响,井眼环空压力经常发生变化,并且各影响因素(如井眼轨迹、钻压、转速)之间相互关联、相互作用。
要实现井底压力的快速准确控制,必须具备一整套集压力、流量、温度等参数采集和井口回压控制于一体的自动节流管汇,要求该管汇具备以下基本功能:第一,正常钻进时,能够利用节流作用在井口套管环空处形成回压;第二,停止循环时,能够利用回压泵形成小循环,在井口环空处形成回压;第三,能够实时准确监测钻井液返出量;第四,发生紧急情况时,具有放喷功能。
由于海上钻井平台面积有限,为了节省管汇安装空间和满足海上控压钻井的需要,作者采用了层式空间撬装结构设计,顶层包括液动节流阀A、液动节流阀B、1个流量计、3个四通和2个手动板阀;中间层包括液动板阀A和3个手动板阀;底层包括液动板阀B、手动板阀C、手动板阀D、5个四通、1个单向阀、1个岩屑过滤装置和1个压力传感器。
管汇与外部设备及管汇内部设备间的连接及安装如下图所示,顶层和中层的设备按图中箭头所示向上翻转,该管汇与控制柜等配套设备安装在撬装底座上,结构合理而紧凑,不仅满足了节流、压力补偿、流量监测和放喷等工艺需要,而且便于运输安装及海上平台安装使用,有效节省管汇占地面积(中石油钻井院研制的精细控压钻井自动节流管汇占地面积14.63m2,与其相比减少近5m2),扩展了控压钻井的应用范围。
节流管汇示意图如下:
为了适用于海洋平台环境及场地要求,该液控系统的高压管路材质选用316L不锈钢,集中组装在控制柜内,与节流管汇一起安装在撬装底座上。
该系统额定工作压力为10.5MPa,采用一台气动液泵和一台手动泵为系统提供液压源,通过蓄能器为系统保压,以维持各阀的正常工作及换向关闭,而且能够实现超压(≥23.5MPa)自动排放功能,以维持各阀的正常开启。
该系统可通过远程自动控制、本地手动控制两种模式精确控制两只液动节流阀和两只液动平板阀的开关,而且为了保证操作安全,远控和手动控制具有互锁功能。
第一,远程控制模式。
通过计算机采用电控液方式控制高压液压油导通或关闭,从而对管线系统进行控制,实现对两只液动节流阀和两只液动平板阀开关的远程控制。
第二,本地手动控制模式。
若计算机控制系统出现问题,可以通过控制柜面板手动调节节流阀开度和平板闸阀的开关,本地控制采用液动换向阀直接控制液压回路,实现通道的切换和阀门开度的调节。
自动节流管汇液控系统的回路设计主要包括气体回路、节流阀控制回路、平板阀控制回路。
其中,气体回路。
气体回路采用干净干燥的压缩气体,主要用于驱动气动液体增压泵的启停、调节气动增压泵的输出压力等。
节流阀控制回路。
节流阀控制是整个液控系统设计的关键,需要确保钻进期间井底压力的伺服控制。
管汇中有两个液控节流阀YJ1_top和YJ2_top,要求能够同时对两个节流阀进行独立控制,因此,设计了两个相同的节流阀控制回路。
自动控制时,节流阀阀位传感器接收信号,计算机自动控制比例电磁阀的阀芯开口度,调整高压液体的流量,可实现管汇节流阀开大或关小的速度及位置。
现场手动控制时,能够手动控制三位四通换向阀,可控制高压液体进入节流阀上腔(或下腔),同时节流阀下腔(或上腔)的回油流回回液
管道,手动控制管路配有流量调节阀,可控制节流阀开大或关小的速度及位置。
而平板阀控制回路管汇中有两个液控节流阀YF1_top和
YF1_mid,用于实现流道切换,必须能够对两个液控平板阀进行独立控制,因此设计了两个相同的平板阀控制回路。
自动控制时,远程开启三位四通电磁阀,高压液体进入液动平板阀油缸上腔(或
下腔),同时平板阀油缸下腔(或上腔)的回油进入回液管道,实现对平板的开启和关闭。
当节流管汇压力过高时,系统会自动关闭平板阀。
现场手动控制时,现场开启三位四通手动换向阀,高压液体进入液动平板阀油缸上腔(或下腔),同时平板阀油缸下腔(或上腔)的回油进入回液管道,实现对平板的开启和关闭。
结论
简而言之,海上钻井平台等特殊井场场地面积较小,要求设备的占地面积要小,所设计的具有层式空间结构的撬装自动节流管汇占地面积仅10m2左右,大大降低了整套设备的占地面积,提高了设备通用性,为海上控压钻井技术的应用和设备配套提供了一定的借鉴[2]。
参考文献:
[1]辜志宏,王庆群,刘峰,等.控制压力钻井新技术及其应用[J].石油机械,2017,35(11):68-72.
[2]姜智博,周英操.实现窄密度窗口安全钻井的控压钻井系统工程[J].天然气工业,2016(8):76-79.。