塔河油田“三高井”油管内打捞技术研究与应用

本文对高压连续油管在"三高井"油管内打捞及配套技术进行研究。

“三高井”的井完整性评价技术研究

井完整性,尤其是“三高井”完整性问题引发的试油或生产过程中发生油管柱失效、套管变形及井喷溢油等事故均会对自然环境造成严重影响和灾难性的后果。因而井完整性管理不断完善与发展,在全球也受到越来越多的关注。本文主要对“三高井”的试油阶段、完井阶段及生产阶段的井屏障基本要求和注意事项进行了总结探讨,目的在于有效减少地层流体在油气井整个生命周期内无控制排放的风险,确保生产安全顺利进行。

“三高井”井喷失控着火井口重置关键技术与装备

“三高井”井喷失控着火后,井口火势大、热辐射高、流体冲击力强,对抢险技术、装备要求极高。井口重置作为“三高”失控井抢险救援中最关键、难度最大的环节,面临新井口下放困难、连接法兰不容易对中、人员难以近井口作业等瓶颈问题,传统的扣装法、磨装法已无法完成此任务。针对此种情况,中国石油川庆钻探工程公司经过攻关,形成了操作灵活、适用范围广、易实现对中、且对中时间短的钢丝加压法,可克服高压气流对新井口向上的冲击力的重力加压法,集卡紧装置、密封装置为一体、可以实现远程一键控制的一体化重置法。采用攻关后的“三高井”井喷失控着火井口重置关键技术及装备,已在土库曼斯坦、川渝地区、新疆地区等多口井井喷失控着火处置中发挥了极其重要作用,成功完成井口重置。目前,该技术已达到国际先进水平。

“三高井”试油测试工艺探讨

总结了三高井测试的设计原则、常用的试油测试工艺及工序,分析了试油施工中出现的意外情况,归纳出三高油气井试油施工的注意事项。

“三高井”井喷突发事件救援实施方案探讨

"三高井"(高压、高产、高含硫)由于所处地层压力较大,一旦发生井喷事故常常伴随着剧烈且无控制的火焰敞喷之势,井口装置、顶驱、泥浆泵、各类管汇及各类监测、检测设备很快就会被损毁并形成堆积,对抢险救援的开展形成极大的障碍,同时伴随着大量的油气资源喷出,既损失了能源资源,还会形成有毒气体扩散到空气当中,过程会造成严重的人员伤亡和财产损失,因此,需要探索出一整套科学高效、安全可靠的抢险方案,从而提高"三高"油气井井喷突发事故的应急处理能力。

油气井井喷失控着火应急救援技术及发展方向

井喷失控是石油天然气工业领域性质严重、损失巨大的灾难性事故,尤其是“三高井”井喷失控着火后,井口火势大、热辐射高、流体冲击强,对抢险技术、装备及作业安全的要求极高,导致处置过程极其复杂、周期极其漫长。为了充分认识“三高井”井喷失控着火后的处置难点,以井喷失控着火应急救援技术与装备为研究对象,分析了技术发展历程、技术现状、发展方向,创新研究形成了从险情侦察、冷却掩护、清障切割到井口重置的全系列陆上井喷应急救援特色技术。研究结果表明:(1)我国井喷失控着火应急救援技术目前已完成由早期缺少专业技术与装备向近井口高危区域无人化迭代升级;(2)形成的险情侦察技术、冷却掩护技术、清障切割技术、井口重置技术能够满足105 MPa、1000×10^(4)m^(3)/d的高压高产井失控抢险需要;(3)运用相关研究成果成功处置了国内外多起井喷失控、着火及井口刺漏等井控险情,技术能力达到国际先进水平。结论认为:虽然国内陆上油气井井喷失控着火应急救援技术水平已得到大幅度提升,但未来仍需要在可视化、智能化、信息化方面持续攻关,推动技术与装备迈上新台阶。

基于DEMATEL/ISM的“三高”油气井井喷事故致因模型研究

针对"三高"油气井井喷事故危害的严重性,基于集成的DEMATEL/ISM算法建立"三高"油气井井喷事故致因模型。通过提取事故一般性致因因素,利用专家知识确定因素间的关联矩阵,基于集成的DEMATEL/ISM算法,采用定性与定量相结合的方法对致因因素进行结构化处理,并运用到实际案例中,确立了影响川东地区高含硫油气田井喷事故的关键致因因素,形成具有层级关系的事故致因网络。结果表明,钻井现场施工过程中需要加强对节流压井管汇失效、井筒完整性失效等直接致因以及信息传递不畅、人员技能不足等过渡致因的控制,同时加强井队的安全文化教育,提高工人的安全意识,改善地质勘探技术,提高对井下地质环境的认识,是预防井喷事故的长久之计。

“三高”油气井早期溢流在线监测与预警系统

为解决钻井过程中传统溢流监测实时性和可靠性差的问题,设计开发出一套'三高'油气井早期溢流在线监测与预警系统。该系统针对常规单一参数、单一手段溢流监测实时性低、可靠性差的问题,综合应用微流量、随钻压力(pressure while drilling,PWD)以及综合录井3类参数,通过多参数、多手段相互印证的方式提高溢流监测的实时性与可靠性。提出基于专家系统和改进的贝叶斯判别相融合的溢流等钻井事故判别方法:当缺少训练数据时,应用专家系统判别溢流等钻井事故;当训练数据充足时,应用专家系统和改进的贝叶斯判别相结合识别溢流等钻井事故。改进的贝叶斯判别模型对于因属性变量间不独立而引起的误判具有一定的抑制作用,能够提高判别准确度,且训练简单,应用灵活。通过两种算法的有机结合,优势互补,可以提高井控安全的智能化水平与现场适用性。测试实验结果表明,该系统能够实时、有效地监测溢流等钻井事故。

液面监测技术在塔河油田TK916井修井中的应用

TK916井时塔河油田九区奥陶系油藏的一口高压、高产气、高含硫化氢的三高井井,该井地层发育,作业中地层漏失严重,前两次完井漏失压井液均在1700m3左右,不仅造成了地层污染,还大幅增加了压井液成本。本文采用液面时时监测技术,较好的解决了该类井的压井液漏失以及防止硫化氢溢出的安全问题,为类似井的修井安全提供了一个较好的思路,有一定的借鉴作用。

溢流分析与防控实践——以中国石油集团川庆钻探工程有限公司为例

“十三五”期间,油气勘探开发向深层、超深层、非常规新领域发展,面临复杂的地质条件、恶劣的井筒状况等多重挑战,油气安全开发对井控工艺、装备及人员素质提出了更高的要求。为进一步减少溢流,以中国石油集团川庆钻探工程有限公司为例,系统分析了溢流防控难点,通过“全过程压实井控管理、全流程完善井控工艺、全面升级井控装备、全方位推进信息化建设、全面提升应急能力,有针对性的制定了“管理、工艺、装备、信息化、应急”五个方面的措施。结论认为:(1)深层、超深层油气勘探中的井控风险仍然严峻,深入开展地质工程一体化融合,是提高地层压力预测精度、降低溢流风险的重要举措;(2)数字化、信息化是溢流防控的重要发展方向,需加快推广应用;(3)井控装备的升级迭代是防范化解深井超深井井控风险的重要保障,井控装备逐步向自动化、智能化迈进是未来发展的重要趋势;(4)专业井控人才是溢流防控的关键,需持续培养“管理+现场”专业井控人才,注重班组和基层队伍的能岗匹配和能力提升。