新街台格庙煤—气重叠区天然气井立体封堵方法

进入统筹建设阶段的国家重点特大型新街台格庙矿区,其煤炭资源与苏里格气田东部、大牛地气田北部完全重叠。针对传统天然气井封堵工艺不能满足双方的安全生产和资源回收需求,提出“五段封堵、三层阻隔、查固补注、分段用材、层层质检”的天然气井立体全井段封堵方法:套管内建立气层段、中部地层段、煤层段、淡水层段和井口的全井段封堵体系;水泥塞与机械塞搭配设置3层合理的封堵屏障;开展固井情况评估,封隔套管外环空通道;气层段封堵使用超细油井水泥,确保封堵半径的有效密封性,其余封堵段使用G级油井水泥;带压候凝、下钻探塞面和逐级试压评估封堵质量。该方案封堵实验表明,封堵质量完全合格。

宁庆天然气井钻井液技术研究

针对宁庆区块存在的塌漏问题,开展了井壁稳定性理论研究,明确了安全钻井液密度窗口,并对天然气直井/定向井和水平井阳离子钻井液体系开展评价,结果表明钻井液性能良好,可耐受地层温度,可有效抑制地层钻屑的水化作用,对地层渗透性漏失有较好的封堵性能,水平段钻井液还具有良好的润滑性能、井眼清洁性能和储层保护性能,能够满足区域钻井需要。

一种天然气井用泥饼固化剂的性能评价与现场应用

为了提高元坝地区天然气井固井二界面胶结质量,介绍了一种适用于水基钻井液条件下的泥饼固化剂GJM。室内实验结果表明,在温度压力为120℃ × 0.01 MPa、泥饼厚度为0.5 mm的条件下,采用GJM的固井二界面胶结强度较未采用GJM的提高了8~10倍。GJM与水基钻井液和水泥浆具有良好的相容性,满足天然气井固井作业要求。5口天然气井的现场应用结果表明,固井一、二界面胶结质量合格率100%,优良率100%。其中,YL12井目前已完成压裂测试,天然气产量77.17万方/日,且压裂前后环空均未出现带压,为高压天然气的高效勘探开发提供了良好的井筒保障。

四川盆地天然气井加砂压裂配套工艺集成技术探讨

本文主要简单介绍了四川盆地天然气井的现状,阐述了加砂压裂技术的相关概念,探讨了四川盆地天然气井加砂压裂配套工艺集成技术的应用,旨在加强对四川盆地天然气开采的研究,不断地创新相关技术,以提高四川盆地天然气开采水平,获得更高的产量。加砂压裂配套工艺集成技术包含了多个工艺,需根据四川盆地天然气井的实际情况来加以选择,从而保障四川盆地天然气开采工作的有序开展。

基于多维度数据监控智能化的天然气井一体化智能数据远传终端开发

大数据背景下,气田集气站存在上百个气井,井口数传设备以太阳能控制器、摄像机、蓄电池、无线数传电、太阳能板、避雷针等为主,存在运行维护难度大、工程量大、成本高、安装调试难等弊端,并且极易受到周边环境的影响,无法保障终端系统运行的稳定性。本文以提升天然气井信息化建设水平为研究目标,融入现代化科学技术与设备,以多维度数据监控智能化为基础,多角度入手进行天然气井一体化智能数据远传终端开发,以此达到天然气井口全方位监控的效果,维护天然气井口稳定运营。

超深天然气井加砂压裂技术

常规天然气井加砂压裂技术多数采用统一作业的模式,对裂缝面进行作业,此种模式不能在天然气井中形成脱砂带,无法提高裂缝面的粗糙程度,加砂压裂效果较差且不适用于超深天然气井。基于此,对传统加砂压裂技术进行了改进设计。根据超深天然气井的构造与特征,选取相应的压裂液体与支撑剂,并构造加砂压裂造缝数学模型,获取作业的相关参数,采用分阶段作业的模式,提出了一种全新的加砂压裂技术。根据应用分析结果可知,利用改进技术进行超深天然气井加砂压裂作业,其比表面AR值均较高,裂缝面粗糙程度得到显著提升,压裂效果较好。

天然气井排水采气工艺方法优化研究

随着经济社会的快速发展对能源的依赖性逐渐加强,天然气作为清洁能源之一得到了广泛的应用。在天然气开采中,排水采气工艺是一项关键技术。该技术通过去除井底积水,减小井底流动阻力,有效增加天然气井的产气量。目前现存的技术主要有不间断排水采气、泡沫排水采气、组合式排水采气、超声波排水采气、深抽排水采气等,不同的排水采气方法,有着各自独特的优势。本文针对具体的开采条件,如井深、气田地质条件、设备和人员条件等因素进行选择,对排水采气技术进行规范与优化,旨在满足当前的天然气开采需求,提高天然气井的开采质量,改善开采条件,实现提质增效的目的。

天然气井的绒囊流体活塞修井技术

低压气井修井中的压井作业需要平衡地层压力,以防止天然气溢出引发井控安全问题。为此,引入绒囊流体作为压井液,室内评价研究结果表明:绒囊流体密度在0.5~1.5 g/cm^3,低剪切速率下的黏度达到7 850 000 mPa·s,性能可控,在井筒内胶结形成无固相、结构强度较高类似活塞的封堵段塞。修井时,通过注入不同密度和液量的绒囊流体建立不同的液柱压力,流体以低剪切速率下高结构强度控制天然气从活塞内部突破,阻止天然气从井筒内上升至地面,隔开井筒中天然气与地面的通道;作业中因地层压力变化或者起下管柱,流体可以像活塞一样整体上下浮动。作业后,同常规作业一样气举清理井筒内流体即可恢复生产。中国西北地区某天然气田地层压力系数下降到0.60~0.82,在该区进行了绒囊流体全井充满和绒囊流体活塞修井作业各3口井,作业时间分别为7 d、3 d,取得了较好的技术效果。该项技术为低压天然气井修井提供了一条新的途径。

塔里木盆地超深天然气井全过程塞流防漏注水泥技术

塔里木盆地库车坳陷山前构造带是典型的超深超高压高温复杂天然气藏,盐膏层段和储层钻井均为多压力层段,如何保障尾管固井既要压稳产层又要防止水泥浆漏失,成为该区块确保气井水泥环完整性的关键。为此,提出了全过程塞流注替水泥浆解决方案,以控制注水泥当量循环密度(ECD)和水泥浆雷诺数为核心,建立了裸眼地层承压能力获取、塞流注替排量和下套管速度计算方法 ;结合盐膏层和储层井段小间隙、偏心、高温以及塞流注替时间长的特点,完成了固井工作液外加剂、外掺料优选以及工作液用量设计。该区4井次现场应用试验结果表明,以控制ECD、水泥浆雷诺数为核心的塞流注替方法能有效防止漏失,隔离液、水泥浆体系能满足全过程塞流注替要求。结论认为,该项固井技术能降低漏失风险,提高顶替效率,提高尾管固井质量,为解决库车山前构造带"三超"气井固井难题提供了新的技术途径。

天然气井套间气窜自修复技术

井口套间气窜即套间带压一直是困扰天然气井安全生产的技术难题,仅靠固井和修井技术难以从根本上解决问题。基于对天然气井套间气窜原因的分析和水泥基自修复理论,建立了气井井口环空气窜的两种自修复模式。采用在模拟套管的钢管中浸泡钻井液和使用冲击式造缝仪两种方法,来模拟固井水泥环损伤后形成的气窜通道(即微裂缝和微间隙),用GSN渗透结晶型自修复剂配制天然气井套间气窜自修复液,在XAN-RC封堵模拟实验流程中进行了水泥环损伤自修复模拟试验。结果表明,GSN自修复剂能够自动渗入气窜通道,形成渗透结晶水化产物,密闭固井水泥环的微间隙和微裂缝,有较好的自修复效果,明显提高了损伤水泥环的抗气窜强度。该研究成果对实现气井井口环空气窜的动态即时自修复,保持水泥环封固的可靠性和耐久性,解决气井环空带压问题有重要的工程运用价值。

天然气井油管有机涂层的失效分析

目的研究有机涂层在天然气井高温、高压环境下的失效特征和失效原因,为天然气井井筒有机涂层应用提供建议。方法模拟含CO_2,H_2S等介质的气井井下环境,通过9轮次、1914 h的长周期浸泡试验,对比测试某种有机涂层试样的厚度、冲击韧性等物理、机械性能参数,分析涂层宏、微观形貌变化。结果经过反复升、降压的苛刻室内浸泡实验后,有机涂层逐步老化。耐磨值由最初的3.28 L/μm下降到2 L/μm左右;硬度值由最初的125下降到95左右;冲击韧性值由最初的37.6 J下降到浸泡890 h时的23.5 J左右,之后趋于平稳。1914 h后,涂层与碳钢基体界面结合性能变差,表面出现明显的局部腐蚀坑点。结论室内涂层试验与气井油管涂层现场生产中发生的失效特征类似,存在失重、减薄—鼓泡—膜下腐蚀、脱落的失效过程。为避免油管内涂层失效,提高防腐效果,建议:在油管生产加工过程中控制固化度,避免因固化度不足导致涂层缺陷;在工程作业中应避免钢丝作业、快速泄压等对涂层的潜在损伤;定期进行缓蚀剂加注,减轻腐蚀。

天然气井井下节流后物性参数的变化模拟

基于空气动力学、计算流体力学理论,对天然气井井下节流后的流场与温度场分布进行了模拟,得出了气体温度、压强、流速及密度沿井深的分布曲线,并对局部流场进行了细化分析。模拟发现,井下节流可有效降压,节流嘴处压强经历了减小、增大的过程,并于出口下游稳定后,随井深的减小又逐渐减小;密度与压强的变化趋势基本一致;气体节流经历了亚音速-音速-超音速-亚音速的变化过程;温度沿井深的分布趋势与地温梯度基本一致,在节流嘴出口附近存有最小值,但因地温环境和气体粘性作用使温度仍保持一定高度,避免了水合物的形成。模拟结果与工程实际数据符合较好,证实了井下节流工艺降压、保温的特点,实现了流场、温度场分布的可视化,探索了一种方便、快捷的研究方法,为设计。

天然气井下涡流工具排液效果影响因素分析

大庆天然气田目前采用涡流工具进行气井排液,但在部分井中排液效果不明显。根据气液2相流理论,应用SolidWorks软件建立涡流工具模型,应用Fluent软件进行仿真计算,分析天然气流速、井底含水率和涡流工具结构对其排液效果的影响。分析结果表明,天然气流速、含水体积分数和涡流工具螺旋片的正截面形状是影响涡流工具排液效果的主要因素。具体表现为:天然气流速越大,工具排液效果越好;井底含水体积分数小于10%时,排液效果不明显;井底含水体积分数大于10%时,含水体积分数越高,排液效果越明显;螺旋片正截面为矩形比为梯形时的排液效果更理想;螺旋片的旋转方向(左旋和右旋)对工具的排液效果影响不大。

超低密度早强水泥浆在天然气井固井中的应用

在天然气井固井中 ,上部固井质量一直存在问题。为了提高固井质量 ,达到保护套管的目的 ,研制了新型水泥浆体系。经室内研究 ,选择了减轻剂的种类与粒级配比 ;根据低密度水泥浆的性能要求 ,确定了配方 ,并对该配方进行了触变防漏特性及稳定性分析 ,形成了具有体系稳定、水泥浆密度波动对水泥浆体系产生影响较小、抗漏失能力强、早期强度发展快等特点的超低密度水泥浆体系。经现场试验 ,获得了较好的效果。

带压更换天然气井口采气树主控制阀新技术

天然气井采气树主控阀门常存在闸门内漏、丝杆弯曲等实际情况,为了消除主控制阀带来的安全隐患,研究了一种专用堵塞器和辅助装置的带压更换主控阀新技术,具有易观察、易受控、安全、可靠等优点,现场共应用9井次,具有显著的经济效益。

高含H_2S和CO_2天然气井中的钻采设备防腐措施

从H2S、CO2的腐蚀机理和形式出发,以四川高含H2S、CO2天然气对钻采设备的腐蚀为例,分析比较常用的电镀、热浸镀、喷涂有机涂料等技术在防腐领域中的重要作用。随着表面技术的更进一步发展,热喷涂技术在防腐领域也显示出其独特的作用,它主要是利用耐腐蚀性好、结合强度高的N i基合金、金属陶瓷等材料作为覆盖材料来保护钻采设备。

有机涂层在天然气井环境下的耐蚀性研究

采用室内机械物理试验、高温高压试验及电化学的交流阻抗技术 。

天然气井钢管腐蚀破坏特征分析

针对某些天然气井钢管与普通油管不同的腐蚀形貌,采用X-衍射及其灰关联分析的方法对管道腐蚀破坏的原因进行了分析。研究结果表明,CO2和水导致钢管发生电化学腐蚀,而天然气的冲蚀作用又加剧了这一过程,二者的共同作用是造成气井钢管腐蚀损坏的主要原因。

50.8mm连续油管作速度管串在天然气井的应用

随着气井进入开采后期,地层能量有限,气水同产井和井筒内原有生产管串等因素的影响,严重制约着气井的后期生产,常规的压井修井作业会导致该井被压死而停产。为充分挖掘老井潜能,降低风险程度,使用连续油管作速度生产管串,减少气液滑脱损失。分析了国内首次使用50.8mm连续油管在作速度管串时的计算依据、现场作业配置和作业效果。这一新工艺已逐步成为现场气井改造的发展方向。

天然气井零液流量气提流动的水动力学模型

文章分别以水、轻油和重油为液相 ,研究了天然气井中零液流量气提流动这一特殊气液两相流动现象。提出了零液流量气提流动的两相流水动力学模型 ,应用该模型计算了零液流量气提流动的持液率和压力降。模型计算结果与试验结果都表明 ,零液流量气提流的持液率随表观气速的增大而单调减小 ,而摩擦阻力压力降则不随表观气速的变化呈单调性的变化。尽管零液流量气提流的水动力学特性不同于液体流量不为零的常规气液两相流 。