高产气井完井管柱完整性控制技术及应用实例

２１ ０ ０年第 １ ８期
内 蒙 古 石 油 化 工
高 产 气 井 完 井 管 柱 完整 性 控 制 技 术 及 应 用 实 例
邓 乐
（ｌ 钻 探 公 司 工 程 技 术 处 ， 川 ｉ庆 ｌ 四 ｔ成 都 ６Ｏ５） ５ Ｏ １
摘 要 ： 目前 的管 柱 力学较 系统的 分析 了完井 管柱轴 向屈 曲性能 、 向变形 、 轴 载荷 及 其强 度安 全性 ； 分 析 了完井 投 产 与长期 生 产过 程 中 完井 封 隔器 的 受力 、 密封 及定 位 情况 ； 分析 了特 殊 扣 气 密油 管接 头力
学 性能 ； 分析 了高产 气井 完井 管柱振 动 起 因及振 动规 律 。 以此 为基础 ， 即可分 析 完井 管柱 的 完 整性 ， 析 分
完 井工 艺、 管柱 组合 、 工 参数 对 管柱 强度 及 完 整性 的 影响 ， 施 据此 采取 相 应措 施 ， 到控 制并保 证 管柱 完 达 整性 的 目的 。举 例 介 绍 了该技 术应 用情况 。
首先 应根 据 完井 、 业 、 作 配产及 管 柱强 度要 求 选 择 合适 规 格 （ 径 、 厚 ） 直 壁 的管 材 ， 材 规 格 确 定 后 ， 管 还 要 选 择 合 适 的 管 柱 组 合 。如 ３ ／ （ 管 就 有 ９ １２ 油 ．
５５ ２ ｍｍ、 ． ４ ７ ３ ｍｍ、 ． ５ ６ ４ ｍｍ、 ． ９ ｍ 等 壁 厚 ， 择 ５ ４ｒ ａ 选 多大 的 壁厚 ， 各种 壁 厚下 多深 ， 综合 考虑 ， 算 。 需 计
配伍 性 ， 不会 产 生严 重 的腐 蚀与 冲蚀 ， 此 同时 要兼 与 顾 管 材 经济 性 。如 ＨＰ～１ Ｃ 钢 可 以防二 氧 化碳 与 ３ｒ
中心管 插 入 插 管 ， 绝 油管 内外 ， 加 压 坐 封 ， 封 隔 再 该
收 稿 日期 ：０ Ｏ ５ １ ２ １ —Ｏ ～ ８ 作 者 简 介 ： 乐 ， ， 川 安 岳 人 ，９ ５年 ７月 毕 业 与 重 庆 石 油 学 校 地 质 专 业 ， ９ ９年 １ 邓 男 四 １８ １９ １月毕 业 于 西 南 石 油 大 学 油 气勘 探 专 业 ， 在 川 庆 钻 探 公 司 工程 技 术 处 从 事 技 术 管 理 工 作 。 现
证 封 隔 器有 效地 定 位与 密封 ， 此 ， 为 可从 优选 完 井管 材 与扣 型 ， 选 管 柱 组 合 ， 选 上 扣扭 矩 ， 选 完 井 优 优 优
方 式 ， 选完 井 液 ， 化调 产 方 案及 环 空 （ 衡 ） 优 优 平 压力
Ｔ ＨＴ、 ＭＨＲ、 ＨＲ（ ｌｂ ｒｏ ＭＣ Ｈａｌ ｕ ｔｎ生产 ） 是 投球 打 ｉ 都 压 坐封 的封 隔器 ， 基本 结构 是 上下 卡 瓦 ＋胶 筒 ， 其 工
１ ２ 优 选 油 管 接 头 扣 型 ．
目前 的管 柱 力学 较 系统 的给 出 了完 井管 柱轴 向
屈 曲性 能 、 向变 形 、 荷 及 其 强 度 安 全 性 分 析 方 轴 载 法 ； 出 了完 井投 产与 长 期 生 产 过 程 中完 井 封 隔 器 给
的受 力 、 密封 及 定位 情况 分析 方 法 ； 出了常 用特 殊 给 扣 气 密 油 管接 头 连 接 强 度 、 封 高产 气井 ； 整性 ； 制技 术 ； 用 完 控 应 中图分 类号 ： ９ ５ ３ ＴＥ ２ ． 文献 标 识 码 ： Ａ 文章 编号 ：Ｏ ６ ７ ８ （０ ０ １ ～ Ｏ ９ —０ ｌＯ — ９ １２ １ ）８ Ｏ １ ３
氯离 子 腐 蚀 ， 比普通 碳 钢 贵 两 倍 ； 但 Ｇ３钢 可 以 防 硫 化氢 ， 比普通 碳 钢贵 十几 倍 。 却
瓦锁 定 在套 管壁 上 ， 实现 封 隔器 的定 位 。 上述 封 隔器 在 坐 封 过 程 中 会 给 管 柱 附 加 轴 向 力 。 而 ＨＱＬ
（ ｃ ｌｍｂ ｒ ｅ 产 ） 封 隔 器 是 插 管 式 的 ， 隔 器 Ｓ ｈｕ ｅｇ ｒ生 的 封
所选 管 材必 须 与储 层流 体 及入 井流 体 有 良好地
与实 验 分 析方 法 ； 对高 产 气 井 完 井 管 柱 振动 起 因及
振动 规律 也 有 了一 定 的认识 。 以此为 基础 ， 即可 分析 高产 气井 完 井管 柱 的完 整性 ， 析完 井工 艺 、 柱组 分 管
所 选 扣 型 要 满 足 井 下 工 艺 条 件 下 地 气 密 封 要 求， 上扣 、 入井 要 方便 ， 易控 制 ， 易粘 扣 。 不 当然 ， 要 也 兼 顾 经 济 性 。如 ， 目前 常 用 地 ＶＡＭ — Ｔ ＯＰ、 Ｓ ３ Ｂ、 Ｆ ＯＸ扣 的性 能 以前 者为 好 ， 价格 也 以前 者为 贵 。
作 原理 为 ： 球 ， 投 入球 座 ， 隔绝 油管 内外 ； 口管 内加 井
控制 等措 施 ， 以控制 和确 保 完井 管柱 地 完整 性 ， 点 要
如下 ：
１ １ 优 选 管 材 ．
压 ， 卡 瓦 活 塞 启 动 ， 动 上 下 卡 瓦 压 缩 封 隔 器 胶 使 推
筒 ， 至 胶 筒 被完 全 “ 开 ” 隔 绝 油套 环 空 ， 下 卡 直 压 ， 上
１ ３ 优 选 管 柱 组 合 ．
合 、 工 参数 对管 柱 强度 及 完整 性 的影 响 ， 此 采取 施 据 相应 措 施 ， 到 控制 并保 证 管柱 完整 性 的 目的 。 达
１ 高产 气井 完 井管 柱完 整 性控 制技 术
如前 所述 ， 保 证管 柱 的完 整性 ， 须保 证 管 柱 要 必
】 ４ 优 选 封 隔 器 ．
的工 作 应力 小于 管材 的屈服 强 度且 有一 定 的安 全 系 数 ， 须 保 证 在 长 期 动 载荷 作 用 下 管 材 不产 生疲 劳 必 性破坏 ， 必须 保证 特 殊扣 油 管接 头 的气 密性 ， 须保 必
目前 所 用 的 Ｓ ＡＢ一 ３ Ｂ ｋ ｒ （ ａ ｅ —Ｈｕ ｈ ｓ生 产 ） ｇｅ 、