辽河油田双6地下储气库注采工程研究

三、注采工程研究
注采管柱推荐方案：
双6储气库注采井的直井采用 射孔完井工艺，水平井采用高强度 筛管进行防砂完井。注采管柱采用 L-80钢级、气密封螺纹油管，管柱
上配套井下安全阀、循环滑套、封
隔器、堵塞器坐落短节和测试坐落
短节。
图1 双6储气库管柱结构示意图
三、注采工程研究
注采管柱推荐方案：
优化设计后的注采管柱具备以下功能： （1）多工序联作，减少了作业环节，避免了储层的二次污 染，有效保护了储层； （2）能够实现注采井的自动控制；
湿地，地势平坦，平均海 拔高程4m。道路为平坦的
双6区块地理位置图
砂石路，交通便利。
一、区块概况
构造特征
双6区块位于双台 子背斜带的中部高部位, 为北倾断鼻构造。断鼻 两翼较陡,地层倾角 11°—14°；各层位构 造形态继承性强。
一、区块概况
储层物性
双6区块小层孔隙度等值图 Ⅲ48
中孔、中渗储层
名称
三、注采工程研究
（2）注采油管尺寸设计
表2 不同油管采气时最小携液流量
名称 油管外径 mm Φ 73 卸载流量 ×104m3/d
（单位：×104m3）
地层压力MPa 10 4.60 13 5.15 16 5.57 19 5.86 22 6.05 24 6.13
Φ 88.9
Φ 114.3
6.91
储气库运行过程中大排量注气和采气的需要。
（2）储气库建设要求30-50年的运行寿命，因此，建议注采
油管和井下工具全部采用进口产品。
（3）辽河油田下一步将建设一批储气库群来满足东北地区乃
至北京季节调峰和应急调峰的需要，双6区块注采系统的研究
与设计结果将为其它区块改建储气库提供技术指导和借鉴。
请多提宝贵意见 谢谢大家！
③耐压等级不低于35Mpa，耐温满足井筒温度场长期工作需要；
④抗拉强度不低于油管的抗拉强度；
⑤封隔器和井下安全阀及其它相关配件要相互配套；
⑥封隔器要满足耐酸要求。
三、注采工程研究
（2）配套工具
根据双6储气库注采井的特点，在井下注采管柱配套了流动短
接、安全阀、循环滑套、封隔器、堵塞器坐落短节和测试坐落
三、注采工程研究
（3）油管螺纹类型
对于高压气井，要实现长期安全生产，油管螺纹应选择
气密封螺纹。 目前，国内外油田常用的气密封螺纹主要有NEW VAM螺 纹、NK3SB螺纹、NSCT螺纹、FOX螺纹、VAGT螺纹等。这些 螺纹经历了多年的现场考验，从结构原理、室内试验、矿
场应用等方面能够满足气密封的需要。
短节等工具，来实现相应的功能。
表4 管柱应有的功能和对应的配套工具
应有的功能 完井作业 循环洗井、掏空诱喷 管柱憋压 安全控制 注采气生产 油套管保护 地层参数监测 修井作业 循环压井 不压井作业 循环滑套 堵塞器、坐落短节 井下安全阀、封隔器 封隔器 测试坐落短节 循环滑套 堵塞器、坐落短节 配套工具
载荷要求，螺纹类型满足安全生产要求；
⑤所选油管应与生产套管配套，并尽量节约成本。
三、注采工程研究
（2）注采油管尺寸设计
根据气藏工程配产指标，分部计算了Φ73 mm（2 7 8 ″）、 Φ88.9 mm（ 3 1 2 ″）和Φ114.3 mm（ 4 1 2″）油管采气时的最
小极限产量和冲蚀流速。
表1 不同油管采气时不发生冲蚀的安全产气量 （单位：×104m3） 油管外径 mm Φ 73 安全产气量 ×104m3/d Φ 88.9 Φ 114.3 地层压力MPa 10 30.01 45.10 78.86 13 34.69 52.12 91.14 16 38.63 58.05 101.51 19 41.90 62.96 110.09 22 44.58 66.98 117.13 24 46.09 69.26 121.11
最大库容量：36.0×108 m3，所对应的压力为24.0 Mpa；
二、地质方案要点
日最大调峰气量接近1500×104 m3/d；
平均直井单井采气能力设计为9.5～50×104 m3/d； 平均水平井单井采气能力设计为20.4～110×104 m3/d； 直井单井注气能力设计为18.7～40×104 m3/d； 水平井单井注气能力设计为48～85×104 m3/d。 运行周期为采气期150天，注气期165天，平衡期50天。
（3）可以实现后期的不压井作业；
（4）能够建立油套环空的沟通通道，以利于后期作业；
（5）能够实现地质监测地层参数的要求。
论文提纲
一、区块概况 二、地质方案要点 三、注采工程研究
四、结论和建议
四、结论和建议
（1）双6区块地下储气库注采系统的设计参考了大港油田储
气库的建设经验，管柱尺寸的选择和井下工具的配套可以满足
一、区块概况
温度压力系统
地层压力：23.23-24.86 MPa，平均24.27 MPa；
地层温度：88-90 ℃，
地温梯度：3.09-3.21 ℃/100 m。
双6区块表现为正常的温度压力系统。
论文提纲
一、区块概况 二、地质方案要点 三、注采工程研究
四、结论和建议
二、地质方案要点
注采井部署
井口的腐蚀工况条件为：CO2
分压0.19MPa；井底的腐蚀工况条 件为：CO2 分压0.24MPa。根据图 版，油管材质选择L80钢级。
三、注采工程研究
（5）油管强度校核
表3 注采管柱在不同状态时强度校核
状态 类型 自由 状态 坐封 状态 注气 末期 规格 （mm） 88.9 114.3 88.9 管柱自重 （kN） 369.9 582.9 369.9 浮力 （kN） 155.1 256.4 155.1 温度效应力 （kN ） 0 0 178.3 膨径效应力 （kN） 0 0 76.2 轴向力 （kN） 0 0 317.0 本体安全 系数 4.20 螺纹安全 系数 4.29 4.19 2.91
地质共部 署20口注采井
（其中水平井
10口，直井10 口），作为注 气和采气合一 井。
二、地质方案要点
双6储气库运行压力：10.0 MPa-24.0 MPa ； 有效工作气量为16.0×108 m3；
基础垫气量：6.0×108 m3；
附加垫气量：14.0×108 m3，压力区间为5.0～10.0 Mpa；
论文提纲
一、区块概况 二、地质方案要点 三、注采工程研究
四、结论和建议
三、注采工程研究
1、油管的选择
2、井下工具的选择
三、注采工程研究
（1）油管选择原则
①满足双6块的地质方案配产（注）要求；
②所选油管在配产（注）范围内，井筒内气体不会对油管
及管柱上配套工具产生冲蚀作用； ③井筒内气体流动能有效地把井底液体携带出地面，避免 井底积液； ④油管管体强度满足抗内压要求，螺纹强度满足抗拉极限
近几年国内钢铁企业也都致力于气密封螺纹油管的研制 与开发，如上海宝钢、天津天钢等，所开发的气密封螺纹 油管在国内气藏开发中有所使用，取得了一定的效果。
三、注采工程研究
（4）油管材质的选择
当CO2分压：
＜0.021MPa ， 腐 蚀 可 以 忽 略 ； 0.021-0.21MPa，腐蚀可能发生； ＞0.21MPa，产生腐蚀。 经过计算：
孔隙度：5%-26.8%， 平均17.3%； 渗透率：平均224×10-3 μm2； 粒度中值：平均0.44 mm。
双6区块小层渗透率平面图 Ⅲ48
一、区块概况
流体性质
①原油：具四低（密度、粘度、含蜡、含硫）特点。
②天然气：相对密度0.6886～0.7131, CH4：80.14% ～81.9%。 凝析油含量183～289 g/cm3。 ③地层水：NaHCO3型。
辽河油田双6地下储气库 注采工程研究
2011年9月
论文提纲
一、区块概况 二、地质方案要点 三、注采工程研究
四、结论和建议
一、区块概况
双6区块位于辽宁省盘 锦市盘山县曙光农场至坨 子里一线的双台子河流域， 双台子河下游西岸欢喜岭 油田东部，距盘锦市直线 距离为25km，距大洼县直
线距离24km。地表是苇田
12.07
7.75
13.54
8.37
14.63
8ห้องสมุดไป่ตู้81
15.40
9.09
15.89
9.21
16.11
根据以上结果，Φ73 mm油管在运行压力24 MPa时，最大 极限流量46.09×104 m3/d，不能满足直井50×104 m3/d的配产要
求，因此直井选择Φ88.9 mm油管，水平井选择Φ114.3 mm油管。
3.86
2.85 2.67 3.55 3.34 3.38 3.16
114.3 88.9
114.3 88.9 114.3
582.9 369.9
582.9 369.9 582.9
256.4 155.1
256.4 155.1 256.4
275.9 107.0
165.6 107.0 165.6
131.9 67.0
115.9 54.4 94.2
470.6 254.8
376.2 267.4 397.9
2.91 3.62
3.63 3.45 3.44
采气 高峰
三、注采工程研究
1、油管的选择
2、井下工具的选择
三、注采工程研究
（1）井下工具技术性能要求
①采用气密封螺纹，满足气密封要求；
②金属材质具有不低于油管材质的抗腐蚀性能；