固井工艺危害分析研究

随着固井技术的日新月异,固井施工过程中潜在的风险也不断加大。利用工艺危害分析可以为企业的管理者和决策者提供有价值的信息,用以提高工艺装置的安全水平和减少可能出现的危害性,减少后果造成的损失。文章采用故障检查表和风险矩阵法对固井工艺进行了危害分析,系统地对整个固井作业的过程、风险与可操作性等问题进行归纳与梳理,为企业日后的工艺安全管理提供了非常有价值的第一手资料。同时,提高了企业危险辨识水平,完成企业进行工艺安全管理的首要前提。

精细控压固井中的控压降密度方法

在油田开发中,为解决多压力系统和窄安全密度窗口裸眼段的地层钻进难题,多采用精细控压法的固井工艺技术.精细控压固井是一种在保证顶替效率的前提下,通过降低钻井液静液柱压力,利用精细控压钻井装备,实施井口精细控压,确保井筒动态压力介于地层孔隙压力与地层漏失压力之间,最终实现全过程压力平衡法固井.其中,如何确定下套管和固井施工期间的钻井液密度,以及控压降密度的方法显得尤为重要.文章为精细控压固井技术中如何确定下套管和固井施工期间的钻井液密度提出了技术措施,分析了控压降密度的两种方法的优缺点以及应用情况.证明通过计算尾管下送到位后一次性降密度的起泵排量及漏层动态当量密度(按照全井较高密度钻井液性能计算)来选择控压降密度方法是可行的.如果动态当量密度小于地层最大承压能力则采用一次性降密度的方法;如果一次性降密度方法循环动态当量密度大于地层最大承压能力,则采用分阶段降密度方法.通过现场两口井的应用表明,在精细控压固井前,一次性降密度和分阶段降密度的方法都能够顺利下入套管,并能成功控压降密度,不会引发井漏,有效保证精细控压固井成功实施,确保裸眼和重合段封固质量.

川西地区超深井注水泥塞技术实践

近年来中石油西南油气田在川西地区部署的井井深大多超过7000 m。进入深部地层后,井漏、垮塌等钻井复杂情况越来越多,实践发现对复杂井段进行注水泥塞作业,通过堵漏、补壁、承压等作业,效果良好。但在深部复杂井段进行注水泥塞作业存在较大的技术难点和较高的施工风险。文章从深井复杂井段注水泥塞作业技术难点及风险、关键配套技术、组织管理等方面进行了研究,形成了一套应对高温高压超深井中的小井眼复杂井段的注水泥塞施工作业的技术工艺。该套技术工艺在中石油川西地区双鱼石构造ST6井进行了现场试验,获得成功,为同类型的井处理类似复杂提供技术参考。

CCUS环境下水泥单矿C_(3)S的CO_(2)腐蚀动力学研究

在碳捕集、利用和封存(CCUS)井下,油井水泥因长期受井下高温、高压和高酸性流体的作用会遭受碳化腐蚀导致水泥环失效。为了模拟CO_(2)地质封存井下碳化腐蚀环境,本文将油井水泥的主要单相矿物硅酸三钙(C_(3)S)置于不同温度(30℃、60℃、90℃),并密封在8.0 MPa的气相或液相的CO_(2)碳化环境下,采用XRD和TGA相结合的分析方法,分析水泥单矿C_(3)S受CO_(2)腐蚀环境的影响规律。根据非稳态Fick扩散的渗透理论模型,建立腐蚀产物定量分析结果与腐蚀龄期的数学模型,拟合得到C_(3)S受CO_(2)腐蚀后的产物生成系数,以此评价不同CO_(2)腐蚀因素对C_(3)S的影响程度。结果表明:在CO_(2)气相环境中,温度升高将显著加剧对C_(3)S的腐蚀且产生溶蚀现象;而在CO_(2)液相环境下,高温(90℃)使C_(3)S水化反应加剧并形成阻滞层,降低CO_(2)对C_(3)S的腐蚀速率。

永久式封隔器磨鞋刀具结构优化及现场试验

普光气田根据井身结构、产出流体性质和生产需要,采用永久式封隔器完井管柱。完井封隔器采用Inconel 718材料,该材料较难磨铣。2017年,自主研发的高效磨鞋在普光D405-3井开展永久式封隔器磨铣试验,累计磨铣24 h,累计进尺0.73 m。为了提高永久式封隔器的磨铣效率,通过有限元模拟与室内评价结合的方法对磨鞋结构进行优化;应用ABAQUS软件建立刀具二维模型,模拟计算了5种不同角度刀具在切削时的受力状况,得出了切削前角与切削受力的变化规律。根据模拟结果,试制了3种不同角度刀具的磨鞋进行室内磨铣性能评价,刀具前角为5°的磨铣工具磨铣速率较高、磨铣碎屑易返排。优化改进后的磨鞋在普光某井进行封隔器磨铣现场试验,试验结果表明,磨铣5.5 h,累计进尺0.857 m,磨铣效率从0.043 m/h提高至0.385 m/h,为套铣打捞永久式封隔器奠定了基础。