气举排液技术总结与改进.ppt

吐哈石油钻采工艺研究院 吐哈钻采院经过多年的研究与实践， 形成了气举采油配套技术，获自治区科 技进步二等奖1项，集团公司科技进步 三等奖 1项及多项局级成果。 1、气举采油方案编制技术 2、系统及单井气举优化设计技术 3、气举完井技术服务 气举单井设计 气举阀调试检测 入井完井服务 举井工况诊技术 气举阀投捞技术 气举井生产管理技术 气举工具及制氮拖车气举施工 4、气举完井工具的设计、制造与检测 一、吐哈钻采院气举技术 连续成套气举采油应用情况 已形成国产化的连续成套气举采油工具完 井工具、投捞工具、辅助测试工具共计3大 类28种，48个规格，工具性能达到国际先进 水平。 吐哈气举采油技术从93年开始现场应用， 先后在鄯善、丘陵得以推广应用，到2006年 底，已在吐哈油田提供了400多井次的连续 气举完井技术服务、240阀次气举阀投捞。 2-7/8NEW-VAM油管 765m 一级工作筒 2-7/8NEW-VAM油管 1420m 二级工作筒 1918m 三级工作筒 2296m 四级工作筒 2549m 五级工作筒 2708m 六级工作筒 2808m 七级工作筒 3412m KHT-99钢丝滑套 3422m 2-7/8坐放短节 3422.9m 密封插管 3423m Y453永久式封隔器 3440.6-3496.9m 油层 扎纳若尔油田2127井气举完井管柱图 3532.5m 人工井底 套管接箍 3418.5m 3429.1m 3439.6m 设计：王 强 喇叭口3433m 一、吐哈钻采院气举技术 连续成套气举采油应用情况 2001年9月在哈萨克斯坦扎那若尔油田进行气举采油 技术服务。服务内容包括：气举采油工程方案、单井气 举优化设计、气举工具和生产系统管理等，实现产值 4500万元/年； 油井硫化氢含量40000-6000mg/l，采用的气举工具5 年来从未因硫化氢腐蚀而发生生产事故； 目前油田气举采油产量达到6600t/d，是目前世界最 大的气举采油油田； 2005年成都全国气举采油技术研讨会与会专家一致评 价认为吐哈钻采院的气举采油技术已达到“世界先进水平 ”。 2-7/8NEW-VAM油管 765m 一级工作筒 2-7/8NEW-VAM油管 1420m 二级工作筒 1918m 三级工作筒 2296m 四级工作筒 2549m 五级工作筒 2708m 六级工作筒 2808m 七级工作筒 3412m KHT-99钢丝滑套 3422m 2-7/8坐放短节 3422.9m 密封插管 3423m Y453永久式封隔器 3440.6-3496.9m 油层 扎纳若尔油田2127井气举完井管柱图 3532.5m 人工井底 套管接箍 3418.5m 3429.1m 3439.6m 设计：王 强 喇叭口3433m 一、吐哈钻采院气举技术 高压气举快速返排技术 ： 耐高压气举工具研制的突破，使得气举排 液技术成功应用于压裂快速返排，使高压气举 阀的应用取得的了世界领先水平。 利用气举技术，快速返排压裂（酸化）液 ，减少压裂（酸化）残渣（残酸）对地层造成 二次伤害，提高措施有效率和措施效果。该技 术目前在吐哈油田、西北局塔河油田现场应用 320井次，最高施工压力94Mpa，成功率 100%。 气层 油层 排液气举阀 Y221封隔器 工作气举阀 Y342封隔器 球座 本井气气举管柱示意图 一、吐哈钻采院气举技术 气举采油技术研究人员 长期的技术研究和服务过程中，吐哈油田培养 造就了一批优秀的专业技术人才。目前从事气举采 油技术研究和服务的技术人员共有67名，其中高级 技术人员28名，中级技术人员21名，拥有国内知名 的气举采油专家，具有较强的技术研究和产品研发 能力。 一、吐哈钻采院气举技术 气举排液的技术原理 1、通过向油管内注入一定量的 气体，降低管内流体密度，实 现在油井压力条件下，举升井 筒液体的目的； 2、环空内高压气体体积膨胀， 加快排液速度。 二、气举排液技术简介二、气举排液技术简介 系统组成 地面供气系统：提供气举返排所需连续高压气源， 供气设备主要选择制氮拖车。 井下举升系统：提供油套沟通通道和过气通道， 保证气源顺利进入油管，进行举升。 二、气举排液技术简介二、气举排液技术简介 卸荷过程：卸荷过程为气举阀顺序关闭过程。 二、气举排液技术简介二、气举排液技术简介 优化设计-原则 根据地面设备的能力，合理设根据地面设备的能力，合理设 计各级气举阀的深度、阀孔尺寸、计各级气举阀的深度、阀孔尺寸、 地面调试压力等工艺参数，地面调试压力等工艺参数，将将有限有限 的的高压气源合理高压气源合理利用利用，以最快的速以最快的速 度实现诱喷度实现诱喷。 二、气举排液技术简介二、气举排液技术简介 优化设计-优化设计内容 工作参数优化设计工作参数优化设计 气举阀级数； 各级气举阀下入深度； 阀孔尺寸； 调试打开压力。 气举管柱设计气举管柱设计 二、气举排液技术简介二、气举排液技术简介 优化设计-设计方法与气举采油的不同 不同点： 、追求目标 、气体供给系统 、压力体系 、气举阀分布原理 、气举阀的压力设置原则 同 气 举 采 油 比 较 二、气举排液技术简介二、气举排液技术简介 优化设计-主要研究内容 、环空温度场 、环空压力体系 、环空及油管单相液流的摩阻 、油管气液两相流压力体系 、气量平衡体系 、环空液面下移速度 、气举阀阀孔过气量 、气举阀压力设置 二、气举排液技术简介二、气举排液技术简介 优化设计-主要研究内容 二、气举排液技术简介二、气举排液技术简介 优化设计 二、气举排液技术简介二、气举排液技术简介 新井完井气举排液诱喷、气举生产测试一趟管柱 选层酸压、气举诱喷一趟管柱 封隔器 滑套 封隔器 二级气举阀 一级气举阀 丝堵 油 层 油 层 工作筒+气举阀 工作筒+气举阀 管柱设计： 合层酸压、气举诱喷一趟管柱 二、气举排液技术简介二、气举排液技术简介 二、气举排液技术简介二、气举排液技术简介 气举阀调试试验 检 查 并 装 配 阀 在 调 试 架 里 充 气 稳 定 化 处 理 在 恒 温 水 浴 中 恒 温 上 调 试 架 调 试 稳 定 化 处 理 在 恒 温 水 浴 中 恒 温 校 验 调 试 压 力 阀 调 试 完 毕 安 装 阀 与 工 作 筒 承 压 试 验 印 号 标 记 试 验 完 毕 与调试压力不符不密封 压力试验，保证了气举阀的强度；压力试验，保证了气举阀的强度； 恒温水浴，消除了温度对气举阀的影响；恒温水浴，消除了温度对气举阀的影响； 调试精度高，调试精度高，0.015MPa0.015MPa； 对气举阀与工作筒的配套性进行了试验。对气举阀与工作筒的配套性进行了试验。 优点优点 压力试验，保证了气举阀的强度；压力试验，保证了气举阀的强度； 恒温水浴，消除了温度对气举阀的影响；恒温水浴，消除了温度对气举阀的影响； 调试精度高，调试精度高，0.015MPa0.015MPa； 对气举阀与工作筒的配套性进行了试验。对气举阀与工作筒的配套性进行了试验。 气举排液技术特点 ： （1）压裂排液一趟管柱； （2）气举排液深度较深，排液效率高； （3）排液周期短； （4）储层伤害小，酸化、压裂效果好。 气举排液技术适用范围： （1）酸压井气举返排残酸； （2）自喷油、气井井底积液的排液； （3）负压射孔,井筒造负压； （4）新井投产诱喷,试油及生产测试等。 二、气举排液技术简介二、气举排液技术简介 为提高酸液的返排速度，减小残液对地层的伤害。2003 年5月首次在TK715井应用吐哈钻采院气举排液工具及相关排 液技术，该井酸压后无产能，经气举诱喷获得高产，产量 152m3/d，取得了显著的效果。 气举排液技术在塔河油田的推广和应用，一方面提高了 酸压排液的速度，减小了残酸对地层的污染，提高了酸压措 施效果和酸压建产率；另一方面，大幅度缩短了完井周期， 减少了占时间，提高了生产时效。 气举排液技术已经成为塔河油田酸压排液、试油、测试 等方面的关键技术。 三、塔河油田气举排液技术应用三、塔河油田气举排液技术应用 2003年5月，吐哈钻采院针对塔河油田酸压排液中存在的 问题，及时将先进的气举排液技术成功引进了西北分公司， 针对气举排液技术推广应用中存在各种问题，进行了持续不 断的技术研究和创新，逐步形成了目前适应塔河油田特点的 抗硫、抗高压、全通径气举阀技术和配套的气举排液技术， 为西北分公司的气举排液技术的发展和应用做出了贡献。 三、塔河油田气举排液技术应用三、塔河油田气举排液技术应用 工具参数及性能指标 三、塔河油田气举排液技术应用三、塔河油田气举排液技术应用 规格型号KPX-115 KPX-136KPX-148KPX -145 总长(mm)860690720670 最大外径(mm)115136148145 通径（mm）55.5687676 过流直径(mm)68687676 阀袋偏心距(mm)42.563.56569 回转半径(mm)57.5788287.5 抗内压强度（MPa）90909090 抗拉强度（吨）949494120 联接螺纹3-1/2UPTBG3-1/2UPTBG3-1/2UPTBG3-1/2UPTBG 适用套管内径(mm)121.36144157.1157.1 适应环境不含硫H2S6%， CO21% H2S6%， CO21% H2S6%， CO21% 结构特征双偏心焊接整体加工整体加工整体加工 主要用途压裂排液压裂排液压裂排液 也可抽汲 压裂排液 也可抽汲 防硫气举阀KPX-136研究与应用 主要技术措施： 采用特殊的防硫合金材料； 采取特殊的表面处理加工工艺； 各部件之间采用了整钢加工,无焊缝连接方式。 全通径气举阀技术研究与应用 塔河油田部分井需要用刮蜡片清除胶质、沥青质的沉积物、抽 汲评价。而先期使用的KPX-115和KPX-136型气举阀内通径分别有 55.5mm和68mm，刮蜡片和抽子无法正常通过，为此吐哈钻采院研制 了通径为76mm的KPX-148全径气举阀。 塔河油田部分井7套管内径仅有152.5mm，KPX-148型气举阀 的最大外径为148mm，气举阀与套管的间隙较小，采用了原钢整体 加工的先进技术，进一步减小了外径，研制并应用了KPX-145气举 阀，气举阀的最大外径减小到145mm，增大了气举阀与套管的间隙 ，提高了工具使用的安全性。 三、塔河油田气举排液技术应用三、塔河油田气举排液技术应用 未举通的井有T453CH井和TK1112井2口： T453CH井情况： 2006年9月16日酸化施工，15：30-23：30自喷排酸21.8m3。17日1：10-9：30 气举排液，泵压12.5MPa，套压10.7 MPa， 气举出液0.6m3，累计出液22.4m3，转抽 汲排液。 1、地层裂缝发育，气举过程中压井液漏失严重，井口出液量少。 2、气举压力低，套压小，环空液面（约900m）高于气举阀（1500m）。 四、气举排液技术存在的问题四、气举排液技术存在的问题 TK1112情况： 2006年9月7日对该井进行了酸压完井作业，开井排酸后用4mm油咀 试采，产量稳定：油压19.7MPa，套压14.7MPa，日产油110.6m3，原 油综合含水0。 10月31日用1.15g/cm3的油田水38m3压井，整改井口 流程。 11月1日制氮拖车气举，泵压25.4MPa，油压0MPa，未出液，无气， 停止气举，关井放套压23MPa放至10MPa，14:00-15:15开井，油压 0MPa，套压10MPa，出液17.4m3，15:15装4mm油嘴求产。 另外，TP2、S1068井在气举施工过程中也存在施工不畅，套管间断 起压的情况。 四、气举排液技术存在的问题四、气举排液技术存在的问题 原因分析： 1、以上3口井管柱结构都是一级气 举阀+封隔器，气举时气举阀以上环 空中的压井液通过气举阀阀孔进入 油管，阀孔直径3-6mm，对单流凡尔 的水力切割作用强，损坏单流凡尔 。 2、压井液不清洁，堵塞气举阀阀孔 。 四、气举排液技术存在的问题四、气举排液技术存在的问题 防硫气举阀:下深 1500m 244.5mm套管 5185.62m 311.15mm5188.00m 339.7mm套管 1202.03m 444.5mm1204.00 m 206.4mm套管 5470.00m 215.9mm5470.00m 142.88mm套管 5810.56m 165.1mm5875.00m 悬挂器深度： 5132.49m