套管环空保护液的研究与应用

在冀东海上注水井无套压注水后,为了保护套管不受腐蚀以及井下注水封隔器能够安全起出的需要,在套管环空需要注入环空保护液。基于套管和油管的腐蚀机理和防腐机理,设计出了套管环空保护液的主要添加剂,形成了套管环空保护液的基础配方,并通过对不同类型的除氧剂、缓蚀阻垢剂和杀菌剂的优选及加量调整,研制出了适用于南堡油田海上施工的套管环空保护液。评价结果表明:该保护液的稳定性好,杀菌率大于95%,密度范围宽(1.00～1.15g/cm3),对钢片的腐蚀性低,腐蚀速率低于0.05mm/a,能在井下对套管起到保护作用。目前该保护液已在南堡油田应用3口井,现场施工顺利。

套管环空压力恢复与泄压预测模型研究

针对气井套管环空带压问题,通过研究气体在套管水泥环内的渗流规律,建立了气体渗流的连续性方程和运动方程,并求解出气体在水泥环中的渗流速率。通过分析井口泄压时针型阀处的气体流动状态,得出泄压时的气体泄放速率。以气体渗流速率和泄放速率为基础,结合井口的气体状态方程,分别建立了套管环空压力恢复与泄压预测模型。根据现场A气井实际数据进行实例计算,研究结果表明:所建模型计算的套管环空压力值与现场实测数据吻合,验证了模型的准确性。研究结果对套管环空带压的诊断评估和环空压力的控制具有重要意义。

深水油气井套管环空注氮控压模型与效果分析

注氮控制密闭环空压力在深水油气井中的应用尚缺乏充分的理论和分析,不利于注氮控压技术的推广和应用。为此,基于体积相容性原则和气体PVT方程,建立了深水油气井密闭环空注氮控压模型,揭示了注氮控压机理,对环空注氮的控压效果进行了评价和分析。分析结果表明:随着生产的进行,套管环空内氮气气柱被压缩,进而体积减小,用来容纳热膨胀环空液体,由此起到降低热膨胀环空压力的作用;环空液柱体积的减小也起到了一定的控压作用;控压效果随着注入量的增加而增强,但增强幅度逐渐减小;地温梯度的增加会降低注氮控压的效果,但当注入量足够高时,控压效果的降低幅度显著减缓。所得结论可为环空注氮控压技术在深水油气井中的应用提供理论基础。

沙盐三井套管环空盐结晶事故的处理

沙盐三井是属于陆相地质构造的水溶采卤井，采取单井对流两管油垫正循环的采卤工艺进行生产。在生产中，因卤水浓度过高，而导致套管环空盐结晶堵管。通过采取一种较为简便、实用的处理方式排除了盐井事故，恢复了正常的采卤生产。

页岩气田套管环空带压原因及保护对策

随着页岩气田的生产和开发力度加大,压裂及投产中的气井相继出现了页岩气井表层套管、技术套管环空带压现象。套管环空带压一方面增大气井管理难度,另一方面也存在一定安全风险。针对页岩气田气井套管环空带压的现状,从气井套管环空带压时间、套管环空带压机理、气井的固井质量对套管环空带压的影响、气井在生产过程中套管环空压力的变化情况等方面开展理论研究,并根据现场实际情况对套管环空压力变化特征进行分析,为日后页岩气井安全生产提供参考依据。

徐深气井套管环空封固修井工艺技术

为了治理天然气井环空带压难题,进一步提高套管环空封固效果,开展了套管环空带压修井技术研究。通过对导致环空带压的原因和技术难点分析,合理优化压井、封堵产层、套铣环空水泥、更换套管等工艺工序,结合井况特点优选具有胶结质量好、强度高、延展性好的Well-Lock水泥浆,并对其进行室内配方合理优化,计算并确定稠化时间和黏结强度,实现对环空泄漏点的重新有效封堵,最终优化确定套管环空封固修井技术方案。超高产开发气井A井,在试采转生产期间发现环空带压,采用套管环空封固修井工艺实现成功修复,完成施工试压合格,保证了井筒的完整性,避免了高产气井的报废。应用取换套管结合Well-Lock水泥浆开展套管环空封固修井,能够有效治理气井环空带压问题。

套管外环空射流清洗工具外流场数值模拟研究

早期的油井废弃作业水泥封固段短,随着废弃时间的延长,发生泄漏的风险提高,急需采取相关措施进行重新封固。为提升水泥封固效果,水泥浆注入前需有效清理井筒环空内的沉砂与落物。为此,依据自主设计的套管外环空射流清洗工具相关参数,采用Fluent软件对射流清洗工具外流场进行了模拟研究,获取了特征区域内截面的流线图、速度云图,分析了喷嘴角度对套管外环空流场的扰动作用机理,最终得出了适用于套管外环空清洗的喷嘴布置方案。

废弃井套管外环空射流清洗-注水泥封固联合作业管柱设计与应用

早期油气井废弃工艺简单,技术相对落后,相当数量的废弃井存在环境污染的风险,清洗并重新封固这些废弃井势在必行。胜利油田胜利采油厂在废弃井普查过程中发现,表层套管下部与技术套管上部存在大量沉砂和杂物,裸眼井壁经多年流体浸泡强度降低,极易发生垮塌。为了有效清洗套管,保证后期固井质量,设计了套管外环空射流清洗-注水泥封固联合作业管柱,依据环空特性优选了工具外形与喷嘴布置。现场试验结果表明,该联合作业管柱可有效实现清洗与固井作业,大大提升了废弃井的安全性,具有推广应用价值。

油井环空套管声传播特性研究

在油井环空套管这个特殊的传输路径中,由于多途径反射、衰减、噪声干扰等复杂因素的影响,使得声波的传输信道情况复杂。本文通过对理想状态下线性波动方程和粘滞非线性波动方程的分析研究,发现在白噪声和粉红噪声影响下建立系统的仿真模型更利于抽油系统诊断和分析井下工作情况。最后通过对声波在环空套管内的传播特性进行分析,发现在考虑到接箍等其他因素的影响,频率越低的声波越适用于作为测井的探测声波。

深水油气井环空圈闭压力研究

深水油气井受限于水下井口,其密闭环空没有释放压力的通路,从而形成附加圈闭压力,威胁井筒安全,因此,对油气井测试和生产过程中套管环空圈闭压力的研究至关重要。基于深水井井身结构和井筒传热过程,通过计算深水钻完井套管环空温度分布,建立了套管环空压力的预测模型,提出了利用牛顿下山法求解环空压力的方法,并利用现场实例对模型进行了验证。分析结果表明:7口井套管环空温度和压力的预测值与监测值非常接近,其最大相对误差均在10%以内,精度满足工程要求,表明所建模型计算结果符合现场实际情况。所得结论可为深水油气井环空圈闭压力的计算提供理论指导。

环空套管内粘弹性流体

本文用Ｈａｎｋｅｌ积分变换的方法分别给出了，二阶流体和Ｍａｘｗｅｌｌ流体在环形套管内不定常旋转运动方程的解析解．据此可以分析旋转速度和切应力分布的变化特征，为占井工程设计提供理论依据。

注水井大修原因分析及预防措施

对纯梁采油厂以往大修水井调查分析 ,结合井眼内垢物组分分析结果 ,发现井眼内水质在静态下发生的严重细菌腐蚀作用是引起水井油套管腐蚀及环空堵塞的主要因素。改善注水水质、对注水井进行定期洗井或在油套管环空中投加具有杀菌作用的溶液 ,可对水井大修现象的产生起到较好预防作用。

注水井油套环空带压原因分析及治理探索

依靠注水井为油田储层补充能量,弥补通过油气井生产造成的储层能量损失,是目前大部分油田为提高采收率广泛采用的油藏开发技术。在注水井中由于种种原因,如注水管柱腐蚀、防砂段封隔器胶皮或密封筒密封性能下降、套管变形、管柱受力鼓胀、管柱上窜、温度效应等原因致使套管及井口采油树带压,不能满足油田精细注水的需求,加速套管腐蚀,严重影响注水安全甚至平台油田的安全,本文针对渤海油田注水井产生套压的原因进行分析,并采取针对措施,有效地将压力隔离在井下,不使井口及顶部封隔器以上套管承压,有效保证注水井的安全。

水力喷砂射孔填砂压裂技术研究

水平井体积压裂工艺技术已经成为当今油气田开发的主体技术,但在现场体积压裂施工中多有施工效率低、卡钻、遇阻等问题,为此提出常规油管传输水力喷砂射孔填砂压裂技术,该技术核心为填砂技术。文章介绍了填砂压裂技术的原理和特点以及在现场开展的试验情况。通过现场试验证实水力喷砂射孔填砂压裂技术是可行的,填砂技术可替代封隔器作用,实现层间有效封隔。填砂技术的实现方式分为油管填砂和套管环空填砂两种方式,且现场试验表明套管环空填砂更为可取。现场施工和应用效果表明水力喷砂射孔填砂压裂技术是一种安全高效的水平井体积压裂技术,为油田改造提供了一个新的思路。