管内相分隔状态下湿气两相流双参数测量方法

能源转型使得天然气产量保持快速增长、进入高质量发展阶段,目前天然气产业体系结构也日渐完善。传统天然气流量计难以满足对现有测量精度和实时性的需求,湿天然气中液相组分影响了测量结果,这将极大地增加湿气计量的难度与成本,因此亟需一种简单便捷、高精度的在线测量方法。本研究旨在探索湿气流量的双参数测量方法,并采用叶片式旋流器将难以测量的液滴或分层流形成为气柱-液环的管内相分隔状态,来减少流型对实验的误差影响,通过采用文丘里管测量轴向压差、径向压差双参数,得出了湿气双参数测量方法。针对在高压的天然气密闭输送条件下,通过分析管内相分隔状态下相分布、压力场和速度场等因素对双压差的影响,建立了具有良好适用性的多因素相关性测量模型,并在TH油田湿气实验平台进行了现场试验验证及校准,试验效果良好并且气相与液相质量流量的误差范围为±5%和±9%。

伸缩式自动化井口上卸扣装置的设计与分析

随着修井作业朝着自动化方向发展,国内外均致力于研究自动化修井作业设备。文章结合自动化修井机特点,设计出一种伸缩式自动化井口上卸扣装置,分析了自动液压钳、扶正对中装置等主要结构,系统阐述了该装置的工作原理,计算得出液压钳钳牙与油管之间的防打滑条件,对背钳夹紧液压缸进行选型计算,设计出合适的自动液压钳以及整个装置的液压回路,保证该装置在工作时的安全性与稳定性。现场试验结果表明,伸缩式自动化井口上卸扣装置能够实现精准对中,快速平稳完成上卸扣作业,大大减轻了工人的工作强度,节省井口操作平台空间,提升工作效率,并提高了工人的安全性。

低产积液气井气举排水井筒流动参数优化

苏里格气田气井具有低压、低产、产水、携液能力差等特点,由于井筒积液严重,部分气井出现压力和产量下降过快的现象,制约了气井的正常生产,因此有必要选择合适的排水采气措施来清除井筒积液。然而,排水采气井筒多相流体流动的机理较复杂,目前,排水采气措施的参数(如气举的注气量)设计多是依靠经验或利用较简单的临界携液流量等参数确定的,针对整个排水采气井筒气液流动规律的变化及能量损失的研究较少。文中通过采用数值模拟和实验模拟研究相结合的方法,对苏里格气田低产积液气井气举前后整个井筒气液流动规律进行分析,并根据注气量对井筒压降和气举效率的影响,确定适用于苏里格气田气井气举复产的最优注气参数,为选择合适的排水采气措施提供了理论指导。

速度管柱排水采气技术的应用及改进

苏里格气田气井普遍具有低压、低产、携液能力差及井筒压力损失大的特点,为了提高气井携液能力,形成中后期排水采气技术储备,依据管柱优化理论,于2009年开始将Ф38.1mm的连续管作为生产管柱进行排水采气,到目前已完成速度管柱排水采气施工气井10多口。通过研究和现场实践,改进了悬挂器、卡瓦及堵塞器等配套工具,优化了降压方式和井口采气树,提高了施工效率和安全性,取得了良好的应用效果。

连续油管速度管柱带压起管及管材重复利用

速度管柱排水采气技术已成为苏里格气田排水采气的重要手段,解决了积液气井排水采气的问题。针对气田开发过程中气井能量逐渐衰减、部分产气量较小的气井携液效果变差的情况,开展了连续油管速度管柱带压起管技术的研究,设计了速度管柱带压起管技术方案,研制了管内堵塞器、外卡瓦拉拔器等关键工具,解决了速度管柱管内封堵和上提解卡的核心问题。在苏里格气田成功实施了速度管柱带压起管试验,起出的管柱经性能评价满足气井排水采气的要求,可以作为生产管柱再次下入井内开展施工作业。

苏25井区产水气井分析及泡沫排水技术应用

随着苏里格气田的开发,地层压力不断下降,气井普遍产水,且大部分井积液状况不明,影响了排水采气的效果。针对苏25井区的生产现状,从压力、产量的变化和气藏物性等方面分析了积液和未积液井的生产特征。未积液井一般物性较好,或处于主砂带内部,生产能力和生产稳定性较好;积液井一般物性较差或处于主砂带附近,生产能力和生产稳定性较差。利用常用的临界携液流量模型———圆球液滴模型和椭球液滴模型,结合井区气井实际生产动态特征,对比了两种模型的计算结果,椭球携液模型与实际情况符合程度较高。简要介绍了目前苏里格气田常用的泡沫排水采气工艺并结合典型井分析了该工艺的效果。

井下节流泡沫排水采气机理室内研究

井下节流技术可充分利用地层热能有效防止井筒水合物堵塞,不仅降低了生产成本,同时也提高了生产安全系数。然而,采用井下节流工艺的产水气井实施泡沫排水采气工艺的效果普遍差于常规气井。在此,主要通过可视化井下节流模型进行了多组试验,观察了泡沫通过节流器时的现象,并对节流井泡沫排水规律进行了分析。研究发现,泡沫通过油嘴时会产生泡沫堆积、桥堵、破裂以及适当条件下二次起泡等现象,且节流后油嘴上下游起泡能力、含水率以及携液能力呈一定的变化趋势。该研究对井下节流泡沫排水采气工艺的实施具有一定的参考价值。

含凝析油气井泡沫排水采气工艺研究及应用

针对苏里格气田含凝析油气井的产水特点,研究了泡沫稳定的机理,在大量室内和现场试验的基础上,优选出了抗油起泡剂和配套消泡剂,研制了抗油起泡剂PQ-1。通过现场应用,解决了日产气量5000m^3以上气井的排水采气问题,有效地维持了气井平稳生产,取得了良好的效果。

小直径管排水采气技术在靖边气田的应用

针对靖边气田低压低产气井携液能力差、井底易产生积液影响正常生产的现状,通过对小直径管排水采气工艺技术攻关研究,研制了国内首台类似连续油管的橇装式排水采气装置及配套工具,并进行了现场应用,为有效解决低压低产气井排水采气难题创造了条件。

长庆气田水平井排水采气技术研究

水平井已成为长庆致密气田增储上产的重要开发方式,该气田水平井主体采用不动管柱压裂工艺,井筒中工具较多,加之井斜大,使得泡沫排水、柱塞气举、提产带液等工艺无法有效实施,前期开展的排水采气试验效果不佳。在对国内外现有水平井排水采气技术调研的基础上,运用成熟的直井模型和新建的斜井段计算模型,探索水平井气水流动规律;找出水平井井筒中最易积液位置,优选速度管柱作为适合该气田的排水采气技术措施。同时,研发了双重密封悬挂器及内嵌式堵塞器,解决了速度管柱在大斜度井段无法带压下入的问题。现场试验效果表明,速度管柱技术是解决长庆致密气田水平井排水采气的有效途径,该技术排水采气效果显著。

一种新型抗油起泡剂的研制及应用

针对长庆气田含凝析油气井产水状况及集气工艺流程特点，研究了泡沫稳定的机理，在大量室内和现场试验的基础上，研制了抗油泡沫排水起泡剂PQ-1，通过现场应用，有效地维持了气井平稳生产，取得了良好的效果。

靖边气田泡沫排水采气工艺适用性研究及探讨

泡沫排水采气工艺是一种最为主要的排水采气方法，在国内外应用普遍，四川气田80％的排水采气措施是泡沫排水。由于靖边气田集气站采用三甘醇脱水工艺，泡沫排水消泡不彻底将影响脱水撬的运行，因此制约了该技术的应用。本文针对靖边气田气井产水状况及集气工艺流程特点，进行了泡沫排水适用性研究，开展了一口井系统试验。通过试验研究，对靖边气田泡沫排水采气工艺的适用性取得了一定的认识和经验，同时对下一步配套进行了探讨。

长庆气田低压低产气井排水采气技术

针对长度气田产水状况，总结了近几年采长庆气田排水采气工艺技术研究所取得的成果，介绍了优选管柱排水采气、泡沫排水采气、柱塞气举排水采气等三种技术的工艺原理、工艺要求及各项工艺在长庆气田的试验效果，归纳了目前长庆气田采用的三种行之有效的复产工艺措施，形成了长庆气田低压低产气井排水采气工艺技术体系，对提高低压低产气井的采收率及高效开发具有指导意义。

致密气井连续管完井一体化技术

长庆油田致密气为低渗高含水气藏,此前采用Φ60.3 mm常规油管接单根带压完井,施工复杂、效率低,加之油管管径较大,携液能力有限,只能满足投产初期生产的需求,在中后期生产时,当井内气体速度低于油管临界携液流速时井底开始积液,虽然可以采用较为成熟的泡沫排水、速度管柱、柱塞气举等排水采气工艺,但存在作用时间有限、需要分段实施等问题,效果差、成本高。选用Φ50.8 mm连续管作为致密气井生产管柱,创新研发了一体化节流堵塞器,具有封堵、节流、承接柱塞等多种功能,同时,设计了井口直座式悬挂器和双卡瓦重载连接器、转换接头,实现了Φ50.8 mm连续管直接连接和悬挂密封,在国内率先形成Φ50.8 mm连续管完井一体化技术,实现了气井高压期节流降压、低压期连续排液生产和间歇期柱塞气举的全生命周期生产。大量气井应用表明,与Φ60.3 mm油管带压完井作业相比较,Φ50.8 mm连续管完井一体化作业周期缩短50%以上,气井自然连续生产期延长1.5年。

低压低产气井排水采气工艺技术

针对长庆气田产水状况,文章总结了近几年来长庆气田排水采气工艺技术研究所所取得的成果,介绍了优选管柱排水采气、泡沫排水采气、柱塞气举排水采气等三种技术的工艺原理、工艺要求及各项工艺在长庆气田的试验效果,归纳了目前长庆气田采用的三种行之有效的复产工艺措施,形成了长庆气田低压低产气井排水采气工艺技术体系,这对提高低压低产气井的采收率及高效开发具有指导意义。

橇装式小直径管排水采气工艺技术

长庆气田低压低产气井携液能力差、井底易产生积液,影响正常生产,为此探索了橇装式小直径管排水采气工艺技术。该技术自引进以来,由于装置的绞车动力不足、管子堵塞等问题而最终停用。针对这些问题,结合长庆气田的气井特点,开展了小直径管加工、橇体设计、绞车系统、控制系统和注入头等关键技术研究,成功研制了国内首台类似连续油管的橇装式排水采气装置及配套工具,并实现全套装置国产化。通过现场3口井试验,使小直径管排水采气工艺技术在气田得到成功应用,并通过与其他排水采气工艺的联合作业,为水淹井复产、低压低产气井排水采气探索出了新的技术途径,完善了排水采气工艺技术。

基于SOI技术高温压力传感器的研制

针对油气田等领域高温高压环境要求,介绍了一种高温压力传感器芯片的设计及研制,设计的高温压力传感器芯片解决了传统压阻式传感器在高温高压环境下的热稳定性问题。通过静电键合封装技术将耐高温SOI压阻芯片与玻璃片在真空环境下封装结合为一体,作为全硅结构的压力传感器的弹性敏感单元,解决高温环境下测量大量程压力的难题。同时,采用高温充硅油技术,用波纹片和高温硅油将被测量介质隔离开来,提高了传感器的适应能力。

速度管柱排水采气效果评价及应用新领域

在综合苏里格气田所有已开展速度管柱排水采气试验井的基础上,根据试验前气井产量对试验井进行了分类评价,得出了速度管柱排水采气技术的适用条件,并分析了该技术新的应用领域。分析了速度管柱排水采气工艺的原理,推导了适合苏里格气田气井的临界携液模型,依据模型优选出38.1 mm的连续管作为速度管柱。现场试验结果表明,速度管柱排水采气技术能够解决苏里格气田产气量大于0.3万m3/d气井的积液排水采气问题;该技术可以应用于起油管气井、小井眼生产井、连续管压裂井等的生产,前景广阔。

水平井速度管柱排水采气技术研究与试验

苏里格致密气田水平井主体采用不动管柱压裂工艺,导致井筒中工具多,加之井斜大,使得泡沫排水、柱塞气举和提产带液等工艺无法有效实施,前期开展的速度管柱排水采气试验效果不佳。针对该技术难题,利用已有直井模型和新建的斜井段模型计算出了水平井最易积液的位置,明确了连续管最佳下入深度,研发了适合水平井的双重密封悬挂器,并专门设计了内嵌式堵塞器,成功解决了连续管在大斜度井段无法带压下入的问题。速度管柱排水采气试验中,油套压差显著降低,产气量增加0.54×10~4m^3/d,增幅为80%;产水量增加0.4 m^3/d,增幅为90%,排水采气效果显著。水平井速度管柱的成功应用不仅解决了该类井的排水采气问题,同时也为其他因井斜大导致工艺措施受限的问题提供了一种新的解决途径。

低压低产气井连续油管冲砂试验及分析

长庆气田部分气井出现不同程度的井底积砂现象,对气井的正常生产和后期测试产生了一定影响。针对这种情况,提出了采用连续油管高黏度液体携砂、氮气循环顶替欠平衡注入段塞式冲砂技术。经榆林、苏里格气田现场3口井试验,冲砂作业时间短,对储层伤害小,为低压、低产气井冲砂作业提供了一种新途径。