论文：天然气井气侵井下作业处理解析Microsoft Word 文档

天然气井气侵井下作业工艺处理解析 马维义 摘要:气侵是天然气井井下作业的天敌。由于天然气特性决定着,无论是开井还是关井状态;作业工况是循环作业还是其它作业,无时不刻地存在着气侵隐患。本文描述了天然气井作业时气侵现象,针对不同工况气侵作业,详细地解析了气侵处理工艺要素的确定,提出了大量的值得借鉴的气侵处理技术要点,为今后气井作业避免和处理气侵隐患奠定了坚实的基础。 主 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 词:气侵现象要素确定技术要点 随着我国采气工程技术的飞速发展,吉林探区对天然气井勘探开发力度与日俱增。由于天然气密度小、高压膨胀性、易燃易爆性、含硫天然气腐蚀、氢脆性及较高的密封性要求,都决定着气井修井工艺技术具有更大的风险性。天然气井修井时的气侵处理工艺是修井作业关键技术的保障核心,气侵处理工艺成败事关修井作业能否成功,掌握天然气井气侵井下作业工艺技术处理意义重大。 一天然气的膨胀运移: 天然气侵入作业井眼后,呈气液两相流动状态,形成泡状流、段塞流等流体形态。无论修井作业井口处于开井状态,还是处于关井状态;作业工况是循环作业时,还是其它作业工况时,气侵的天然气总是处于向上膨胀运移状态。 1开井状态下的气体膨胀运移: 在开井状态下,侵入井内的天然气靠密度差形成的浮力在修井液中滑脱上升,并形成气泡甚至段塞。气体上升一定高度后,气体体积的膨胀就足以使上部修井液自动外溢喷出,导致井底压力小于地层压力,使天然气进入井内造成更严重的井喷。 1.1膨胀运移现象及结果:(1)气体在井内上升时体积一直在膨胀,在井底时体积增加较小,越接近井口膨胀速度越快。(2)气体越接近井口,修井液罐液面上升速度越快,溢流量才变得比较明显。(3)气体膨胀开始时对井底压力影响很小,到接近井口时,井底压力明显降低。 2关井状态下气体滑脱运移: 发生天然气溢流关井,天然气在密度差作用下滑脱上升,在低粘度低切力修井液中滑脱现象更容易发生。由于井已关闭,天然气不可能膨胀,在上升过程中,天然气始终保持原来井底压力不变,导致整个井筒压力不停地增加,在井口则作用有原来的井底压力。 2.1掌握天然气气体滑脱速度的计算:由于天然气滑脱运移不能膨胀性,井口和井底压力不断上升,会造成井口设备损坏或井漏事故的发生。压力上升快慢,取决于天然气上升速度。为了指导井控工作,相关井控书籍以记载近似预测井内气体的运移速度公式,其前提是气体体积和温度保持不变。 计算公式:V=H/Δt,即V=102ΔP/ρΔt,其中ΔP为关井后两个时刻的套压升高值,单位MPa,ρ为井液密度,单位g/cm3, Δt时间差,单位h, V为天然气上升速度,单位m/h。 2.2滑脱运移的现象及结果:(1)气体带压滑脱上升过程中,关井的油套压不断上升,作用在井内各处的压力均在不断增大。(2)天然气上升至地面,井口要承受原作用于井底的压力,井口防喷器组要承受足够高的工作压力。(3)天然气滑脱上升引起的井口压力不断升高,这个压力与其以下的修井液静液柱压力,造成的过高井底压力,不能认为地层压力也在增大,不能录取这时的井口压力计算地层压力。 (4)发生气体溢流不应长时间关井,避免井口、防喷器组超压及套管结构薄弱处损坏,地层破裂应尽快组织压井或通过节流阀释放部分压力。 二关井油套压力的确定: 关井油管压力是计算地层压力和压井液密度的重要依据,因此准确录取关井油管压力是十分重要的。关井允许的最大套管压力是在不破坏防喷设备、套管或地层的条件下,一口井所能承受的最大压力。为此,必须控制关井套压不大于最大允许关井套压。依据原则是:最大允许关井套压应是井口装置额定工作压力套管抗内压强度的80%和地层破裂压力所允许的关井套压值中的最小值。 1油压(P d)的确定 1.1关井状态下的压力平衡关系: 油管内: Pp= Pb= Pd+10-3ρmgH 环空内: Pp= Pb= Pa+10-3ρwgHw+10-3ρmg(H-Hw) Pp—地层压力,MPa;Pb—井底压力,Mpa;Pd—关井油压,Mpa;ρm—原井液密度,g/cm3; H—井的垂直深度,m;Pa—关井套管压力,MPa;Hw—溢流高度,m;ρw—溢流密度,g/cm3; 1.2影响准确录取关井油压(P d)的因素:(1)关井后井内压力达到平衡需要一定时间,吉林探区低渗地层,一般需要15~25min。(2)圈闭压力:指从油套压力表 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 到的超过平衡地层压力的关井压力值,产生的主要原因为关井状态下气体滑脱上升。圈闭压力检查 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 :从节流阀放出40-100L井液,若油套压力均下降,则有。直到油管压力不再下降时记录的油管压力才是真实的油管压力;若油管压力没有变化,套压有所增加,则无。 1.3管柱装有回压阀时,关井油压(P d)的录取:(1)不循环法:不知泵速及该泵速下的循环压力 一步:缓慢启动泵,向管柱内注入少量井液,观察油套压力变化。二步:当套压超过关井套压0.5-1MPa时,停泵,记录油套压力变化。则ΔP= Pa1 – Pa ;P d = Pd1- ΔP(2)循环法:知道泵速及该泵速下的循环压力。过程是:缓慢开泵,使排量达到选定的压井排量,并保持不变,调节节流阀,使套压等于关井套压。记录此时循环油管压力,停泵,关阀。即可求出关井油压P d。 2最大允许关井套压的确定: 2.1防喷设备的工作压力:一般是按预测的最高地面压力确定。预计的最高地面压力是已知的或估计的最大地层压力减去气柱压力。假若压力数据,可以假定一个正常的地层压力梯度。预测的最高地面压力可用下式估计:预测的最高地面压力=地层压力×系数;系数=1-(0.18×深度)÷304.8 2.2套管抗内压强度:又称为内压屈服压力。它的大小取决于套管外径、壁厚和套管材料。一般情况下,要求允许的关井最大套管压力不能超过套管抗内压强度的80%。套管抗内压强度=1.75×最小屈服强度×壁厚÷外径,屈服强度可在套管资料中查得。 2.3地层破裂压力:地层所能承受的关井压力取决于压力梯度、深度、以及该深度的静液压力。 计算公式:最大允许关井套压=10-3g×井液密度差×薄弱地层垂深,井液密度差=破裂压力当量密度-井液密度 三气侵处理: 在气侵井液没有循环出去,井液密度还没有平衡气侵地层之前,一级井控不可能达到对井的控制。必须实施二级井控,排除气侵井液,控制一口井的正确方法是使井底压力保持恒定,这也是压井技术基本指导原则。 1井底常压法:其原理是在实施气侵处理压井过程中,始终保持井底压力与地层压力的平衡,不使新的流体流入井内,同时又不使控制压力过高,危机地层与井控设备。处理气侵压井方法较多,工程师法,循环加重法及处理气侵司钻法。 2压井液密度的确定:(1)方法一:利用地层压力,确定压井液密度,ρ压=102P油层/H+ρ附 (2)方法二:利用关井地面压力,ρ压=102P关油/H+ρ附+ρ原,气井ρ附取0.07~0.15 ,(3)方法三:根据地层压力计算,附加一个安全值,ρ压=(P地层+ P附加)/10-3gH,气井ρ附取3~5MPa 3非常规气侵处理:无论是司钻压井法、工程师压井法,还是循环加重法均为常规的气侵处理技术,即直接采用“循环出气侵液体”的方法。但是,有时不能充分解决问题,因为有些情形下不能循环,例油管不在井底、井漏、钻具堵塞或空井。此时,就需要用非常规气侵处理技术。 3.1体积控制法:通过节流阀间断地放出一定数量的井液,使气体膨胀,气体压力降低,通过套管压力控制天然气的膨胀和井底压力,使井底压力略大于地层压力,既防止天然气再进入井内,又不压漏地层。体积控制法现场操作程序:(1)关井并录取套压,确定允许套压升高值(通常高于初始关井套压1-1.5MPa)。(2)通过节流阀放出一定修井液量到收集罐中。(3)监测关井套压,允许升高一固定值P,一般P取0.5-1MPa,通过固定值P计算放出井液量V。(4)当关井套压值升高P时,记下新的关井套压值。通过节流阀再次放掉井液量V,关井。(5)重复上述操作,直到井内充满修井液。 四现场避免气侵及气侵处理值得借鉴的技术要点: (1)为避免长时间停止循环或起钻抽吸,而使井底聚积相当数量的天然气并形成气柱,在密度差作用下或开泵循环时,导致气柱向上运移膨胀,大大降低井底压力,天然气上升越接近地面时,体积会迅速膨胀,从而取代井筒大量修井液,发生修井液外溢现象。现场作业时,应该尽量减少停止循环的时间,起钻要避免抽吸,起完钻要尽快下钻,等工具下至一定深度,再做其他必要的辅助工作。 (2)由于在开井状态下,气体膨胀是一个加速过程,在修井起钻过程中,单纯依靠修井罐液面变化很难监测发现溢流,可以采取流动测试的办法。就是停泵(或停止起下钻)观察以判断井内流体是否在流动,即井口自动外溢。流动测试可以直接观察是否发生了溢流。一旦确定,应立即关井。 (3)对天然气活跃的井,在做好天然气上窜速度监测的同时,下钻应分段循环排出天然气。若后效严重应通过液气分离器节流循环以便排除天然气,防止因发生判断失误而引起的井喷。 (4)气侵修井液ρ在不同深度是不同的,绝不能以地面气侵修井液ρ乘以垂直井深计算修井液柱压力。气侵对修井液柱压力减少的影响,浅井大于深井。仅仅由于气侵,井底液柱压力的减少是非常有限的。只要采取有效除气 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 ,不会有井喷危险。通常关井套压大于油管压力,差值越大,反映气侵程度越严重。 (6)使用司钻法时处理气侵时,泵工和节流阀操作员要协调好,开泵速度要慢,使节流阀操作员有更多时间来调整。当气体接近井口时,气体膨胀作用为使油压保持不变,节流阀操作员反应时间很大程度上取决于压井泵速,为此选用较低的泵速是很重要的。第一循环周结束,大多数情况下,关井油套压应相等并等于初始关井油压,如果关井套压明显大于油压,可能是新的溢流进入环空,此时,应继续循环使溢流安全出井。第二循环周结束,压井成功表现为关井油套压都为零。否则,有可能是下列情况:A 井内有圈闭压力,油压=套压>0;B 新的溢流侵入,0=油压<套压≠0;C 压井液密度不够,油压=套压>0 (8)用反循环压井处理气侵时,环空有气体(如封隔器下面的圈闭压力),为将气体溢流泵如钻具内,环空内液体流速必须大于气体滑脱速度。 (9)应用体积控制法处理气侵技术时,气体到达地面时将少量的加重井液缓慢地泵入环空中,如加重的盐水效果最好,因为其黏度较低能相当快地通过气侵井液下行。然后放掉气体,直到关井套压降低的值与泵入重井液产生的静液压头值相等为止。不要放掉液体,允许液体有充足的时间通过气体下行。泵重井液时由于压缩气柱可能增加地面压力,这一增加值也应放掉。 参考文献 〔1〕《井下作业井控技术》集团公司井控 培训 焊锡培训资料ppt免费下载焊接培训教程 ppt 下载特设培训下载班长管理培训下载培训时间表下载 教材编写组编