试油工艺简介PPT课件

试油工艺简介 第一部分试油概论第二部分试油装备第三部分地层测试技术第四部分排液工艺第五部分海上试油技术 交流提纲 第一部分试油概论试油的含义与范围 含义 试油 气 是指利用一套专用的设备和方法 对井下油 气 水层进行直接测试 并取得有关地下油 气 水层产能 压力 温度和油 气 水样物性资料的工艺过程 临时完井方式 1 确定构造 圈闭 是否有油气藏存在的依据2 判断油气藏是否具备开采价值的依据3 取得油气勘探成果的关键4 了解地下情况最直接手段5 为开发提供可靠数据依据的一环 第一部分试油概论试油的含义与范围 试油 气 技术包括通洗井 压井与射孔液 射孔 地层测试 诱喷与排液 求产与地面分离计量 油气层封隔和措施改造及资料分析处理解释等一系列单项技术 1 常规试油 2 地层测试 3 增产措施 试井修井完井试采解释评价 科学试油系统工程是由一系列单项技术组成的 主要是钻井中途测试技术 优质试油压井液 射孔液 油管传输负压射孔技术 地层测试技术 地层测试与油管传输负压射孔联作技术 射流泵 螺杆泵 纳维泵 液氮及抽汲排液求产技术 地面油气水分离计量技术 电缆与机械桥塞封隔油层技术 储层措施改造技术 测试资料处理 解释技术 第一部分试油概论试油的含义与范围 试油的目的就是将钻井 综合录井 电测所认识和评价的含油气层 通过射孔 替喷 诱喷等多种方式 使地层中的流体 包括油 气和水 进入井筒 流出地面 这种诱导油流的一整套工艺过程 将取得地层流体的性质 各种流体的产量 地层压力及流体流动过程中的压力变化等资料 并通过对这些资料的分析和处理获得地层的各种物性参数 对地层进行评价 为计算油气地质储量和对油气藏的经济评价提供必须的数据 也为勘探部署的调整和油气藏的开发提供重要的依据 第一部分试油概论试油的目的与任务 第一部分试油概论试油的目的与任务 试油的意义 1 探明新区 新构造是否具有工业油气流2 查明油气层含油气面积及油水或气水边界 油气藏储量和驱动类型3 验证油层的含油气情况和测井解释的可靠程度4 录取各种资料 为计算油气储量和编制开发方案提供依据 为新区勘探指明方向5 验证开发效果 检查注入水在地层中的推进情况 受效情况 以及油层产油能力和原油物性变化 为油田高速开发提供科学依据 达到地质目的要求安全环保无事故资料数据准确可靠高产高效简单易行 快速经济保护好油气层及井筒 试油的原则 第一部分试油概论试油的原则 1 井场及施工准备井场踏勘及布置装备及管柱工具选择2 井筒准备通井 刮削试压 井筒 井口 封井器组 钻塞 冲砂3 射孔4 地层测试5 替喷 诱喷6 求产自喷油 气 井求产测试求产 流压或回收物 气体排液求产抽汲 提捞排液求产各类泵排液求产 7 取样 化验8 测温 测压9 资料处理与解释10 油层改造 压裂 酸化 11 封隔油层注水泥塞电缆桥塞机械桥塞填砂12 封井 第一部分试油概论试油基本工序 第一部分试油概论第二部分试油装备第三部分地层测试技术第四部分排液工艺第五部分海上试油技术 交流提纲 一 提升设备二 地面计量装备三 井口控制装置四 燃烧装置五 试井工具六 泵注设备 第二部分试油装备 石油修井机系列 大吨位修井机 小吨位修井机 特殊环境用修井机 第二部分试油装备提升设备 大吨位修井机 100吨修井机 80吨修井机 150吨修井机 120吨修井机 60吨修井机 第二部分试油装备提升设备 特殊修井机系列 1500kN沙漠修井机 斜井修井机 滩涂修井机 第二部分试油装备提升设备 系列车装钻机 ZJ20车装钻机 第二部分试油装备提升设备 ZJ30车装钻机 70D钻机 HXJ225海洋修井机 HXJ80海洋修井机 HXJ100海洋修井机 HXJ125海洋修井机 HXJ60海洋修井机 HZJ180海洋钻修机 第二部分试油装备 海洋钻修设备 第二部分试油装备 中油海61钻修作业平台 海洋钻修设备 第二部分试油装备 海洋钻修设备 胜利五号钻井平台 第二部分试油装备 海洋钻修设备 港海1号钻井平台 第二部分试油装备 地面计量程序 测试树 高压管线 全自动地面ESD系统 上游数据头 油嘴管汇 下游数据头 蒸气换热器 三相分离器 气体 燃烧臂燃烧液体 计量罐 输油泵 储液罐 运输罐 油轮 倒污船 全自动数据采集系统 第二部分试油装备 地面计量流程 蒸汽换热器 井口 数据采集房 分离器1 分离器2 燃烧臂 油嘴管汇数据头 第二部分试油装备 地面计量流程 海上试油测试现场 海上试油测试现场 试油测试现场 地面数据采集系统 地面数据采集系统主要用于实时求得准确的产量及压力数据 通过计算机的及时监视 直观 形象的反映测试井况的变化趋势 为现场测试监督判断测试状况提供可靠的依据 通过与设备安装的传感器自动录取并计算出产能结果 并根据数据绘制测试趋势图 借助数据实时传输系统 平台生产数据实时传输到陆地 陆上指挥中心实时掌握最为可靠和直观的现场生产资料 便于同海上钻井平台之间的工作协调 提高了决策效率和生产组织水平 第二部分试油装备 地面数据采集 井口压力 井口温度 分离器压力 分离器温度 油流量1 油流量2 油流量3 水流量 压差 套管压力 分离器静压 计量罐体积 天然气温度 井口回压 第二部分试油装备 地面数据采集 第二部分试油装备 地面控制设备 Expro防硫双翼测试树 Halliburton防硫双翼测试树 Expro防硫数据头 油咀管汇 第二部分试油装备 地面计量设备 Expro间接加热器 Expro防硫三相分离器 排液计量罐 Expro全自动数据采集设备 第二部分试油装备 试井工具 撬装双滚筒电缆绞车 撬装钢丝试井车 试井车 钢丝作业 第二部分试油装备 试井工具 高压物性样桶 高压物性转样装置 高压物性取样器 第二部分试油装备 燃烧装置 实现原油 天然气的无污染燃烧 采用柴油助燃 原油 天然气 压缩空气和喷淋水混合的无污染燃烧方法 燃烧器 第二部分试油装备 燃烧装置 一级水沐 二级水沐 第二部分试油装备 燃烧装置 喷淋系统 船舷水沐 第二部分试油装备 压裂酸化设备 压裂泵车 混砂车 监测系统 管汇车 第二部分试油装备 压裂酸化现场 海上酸化现场 酸压现场 大型压裂现场 第一部分试油概论第二部分试油装备第三部分地层测试技术第四部分排液工艺第五部分海上试油技术 交流提纲 第三部分地层测试技术 地层测试的原理 在钻井过程中或完井之后 用钻杆或油管将测试工具 包括 射孔枪 封隔器 测试阀 压力温度记录仪等 下入测试井中 使封隔器胶筒膨胀 封于测试目的层上部或两个封隔器分别封于测试目的层的顶 底界附近 将其它层段和钻井液 压井液 与测试目的层隔离开 然后由地面控制将井底测试阀打开 测试层的流体在较大的初始生产压差作用下 经筛管的孔道 测试阀流入测试管柱内 直至地面 开井流动求得地层液性 产能 关井测压求得压力恢复资料 地层测试又称为钻杆测试 国外称为DST DrillStemTesting 第三部分地层测试技术 地层测试的类型 1 单封隔器完井测试 完井常规 技术2 双封隔器完井跨隔测试 完井跨隔 技术3 射孔与测试联作 完井联作 技术4 跨隔射孔与测试联作 跨隔联作 技术5 纳维泵与测试联作技术6 射孔测试射流泵排液联作技术7 射孔测试螺杆泵排液联作技术 中途裸眼测试 1 单封隔器裸眼测试技术2 双封隔器裸眼跨隔测试技术 完井套管测试 第三部分地层测试技术 地层测试常用管柱组合 双封隔器裸眼跨隔测试技术反循环阀 水力开关阀 取样器 压力计托筒 震击器 安全接头 井下膨胀泵 滤网 上封隔器 筛管接头 压力计托筒 间隔钻铤 下封隔器 阻力弹簧特点 1 封隔器胶筒有较大膨胀量和较长的密封段 能有效封住不同形状的井眼及松软地层 2 双封隔器跨隔测试 无需尾管支撑 一趟管柱可进行多次测试 3 通过测试作业可以为该井是否下套管作出决定 4 由于是裸眼测试作业 安全性较套管内差 测试时间短 取资料有一定的局限性 射孔 测试联作定位短节 断销反循环 监测压力计 测试阀 液压锁紧接头 压力计托筒 震击器 安全接头 传压孔 封隔器 筛管 减震器 点火头 射孔枪特点 1 射孔 测试同步进行 能在不受压井液二次污染的情况下 获得地层的真实产能 2 通过测试液垫高度人为控制射孔负压差的大小 在负压条件下射孔时 瞬时回流能有效地清洁射孔孔眼 封隔器 震击器 筛管接头 减震器 人工井底 定位短节 断销式反循环 点火头 压力计 测试层 枪身 传压孔 液压锁紧接头 监测压力计 多流测试器 安全接头 第三部分地层测试技术 地层测试常用管柱组合 测试层 伸缩接头定位短节RD循环阀RD安全循环阀LPRN阀压力计液压旁通BJ震击器安全接头RTTS封隔器筛管点火头枪身人工井底 射孔 APR测试联作伸缩接头 定位短节 RD循环阀 RD安全循环阀 放样接头 OMNI多次开关循环阀 放样接头 LPR N阀 压力计托筒 RD取样器 液压旁通 BJ震击器 安全接头 RTTS封隔器 筛管 点火头 射孔枪特点 1 环空压力来控制开关井操作 从而避免了上提下放操作开关阀时造成封隔器失封和发生位移的问题 解决了在浅井 超深井 负压井 斜井和水平井测试难点 2 测试管串为全通径 能够从测试器通过大直径仪器进行其它作业或进行酸化作业等 第三部分地层测试技术 地层测试常用管柱组合 跨隔射孔 测试联作定位短节 反循环阀 监测压力计 测试阀 液压锁紧接头 压力计托筒 震击器 安全接头 传压孔 封隔器 筛管 减震器 点火头 射孔枪特点 1 测试时无需封堵任何已射孔井段 对测试目的层进行分层射孔 测试作业 2 测试层位的先后顺序可以任意选择 提高了试油层位优选的灵活性 为试油工作的部署提供了方便 封隔器 震击器 筛管接头 减震器 人工井底 定位短节 反循环阀 点火头 压力计 已射开层 枪身 传压孔 液压锁紧接头 监测压力计 多流测试器 安全接头 测试层 封隔器 监测压力计 第三部分地层测试技术 地层测试常用管柱组合 射孔 测试 排液三联作射流泵 螺杆泵 反循环阀监测压力计 测试阀 液压锁紧接头 压力计托筒 震击器 安全接头 传压孔 封隔器 筛管 减震器 点火头 射孔枪特点 1 实现射孔测试后 原管柱连续大量排液 有效解决了非自喷井单一测试时 由于短时间内产出液量较少 难于界定和判断是否代表地层真实液型的难题 2 适用于低压低渗井和稠油井 非自喷井 的测试 尤其适用于地层内外来液体严重漏失 需要大量返排井的测试 封隔器 震击器 筛管接头 减震器 人工井底 定位短节 反循环阀 点火头 压力计 测试层 枪身 传压孔 液压锁紧接头 监测压力计 多流测试器 安全接头 射流泵 螺杆泵 第三部分地层测试技术 地层测试常用管柱组合 射孔 测试 排液 措施改造四联作射流泵 反循环阀 监测压力计 压控式全通径选择测试阀 压力计托筒 震击器 安全接头 传压孔 封隔器 筛管 减震器 点火头 射孔枪特点 1 同一趟管柱实现 射孔 测试 排液 措施 等多重目的 2 环空压力控制开关井 卸压后可锁定位置 从而克服高压 大斜度井上提下放管柱开关井困难的不足 在不动井口和管柱的情况下 完成射孔 开关井测试 排液等工序 3 测试 排液操作更符合井控要求 缩减了拆装井口的时间 符合海上快速试油的要求 封隔器 震击器 筛管接头 减震器 人工井底 定位短节 反循环阀 点火头 压力计 测试层 枪身 传压孔 监测压力计 压控式选择测试阀 安全接头 射流泵 第三部分地层测试技术 地层测试常用管柱组合 射孔 APR测试 排液 措施工艺流程 第三部分地层测试技术 四联作工艺流程 地层测试压力 时间关系卡片展开图 基本压力点所代表的意义 A 初静液柱压力 B1 初流动始压 C1 初流动终压 D1 初关井压力 B2 终流动始压 C2 终流动终压 D2 终关井压力 E 终静液柱压力 阶段含义 第三部分地层测试技术 地层测试获取的信息 第三部分地层测试技术 地层测试获取的信息 地层测试所实测地层动态压力温度资料 经过处理解释后 可获得以下主要参数和信息 1 有效渗透率 K 2 地层损害程度 S DR 3 地层原始油藏压力4 衰竭5 测试半径6 边界显示7 储层类型8 储层流体性能9 储层生产能力10 储层油水界面11 单井控制面积及储量 第一部分试油概论第二部分试油装备第三部分地层测试技术第四部分排液工艺第五部分海上试油技术 交流提纲 一 抽汲提捞 它是用一种专用的抽子 通过钢丝绳下入井中 在油管内作上下高速运动 当上提抽子时 可把抽子以上的的液体迅速提升 直到井口 达到降低液面 排出井内液体的目的 二 气体排液 即将高压压缩氮气注入井内液体顶替出井内液体 1 气举排液2 混气水排液3 连续油管排液三 射流泵排液 动力液传递能量 形成负压 并携带出地层产液 四 螺杆泵排液 抽油杆驱动容积泵五 纳维泵排液 钻杆驱动容积泵 第四部分排液工艺 试油排液基本类型 抽汲抽子 连续油管及液氮泵车 螺杆泵排液 各种排液方式的特点 第四部分排液工艺 第四部分排液工艺 各种排液管柱结构 上封隔器 已射孔段 试油层段 上封隔器 射流泵 筛管 筛管 单流阀 试油层段 扶正器 螺杆泵 筛管 试油层段 抽汲管柱 射流泵排液管柱 螺杆泵排液管柱 射流泵举升工艺原理具有一定压力 流量的高压动力液从喷嘴喷出后形成高速射流 在射流处形成局部低压区 使地层液进入射流周围 由于射流质点的横向紊动 两种液体发生混掺作用 一起流入喉管并获得能量 随着扩散管的逐渐扩大 混合液流速降低 压力升高 后经出油孔排出泵外 泵筒上部 高压腔室 泵体 混合腔室 密封机构 低压腔室 第四部分排液工艺 射流泵举升工艺原理 观察分析罐2m3 动力液 地面泵 发电机房 高压入井动力液 回流管线 流量计 过滤器 储液罐 地面流程示意图 射流泵排液 加热器 加药 第四部分排液工艺 射流泵排液地面流程 第一部分试油概论第二部分试油装备第三部分地层测试技术第四部分排液工艺第五部分海上试油技术 交流提纲 海底平坦坡度平缓 水浅潮差大 海床表层稳定性差淤泥层厚承载力低 沿岸地区无全天通行航道 部分地区回淤十分严重 风大 风暴潮频繁 冬季气温低冰情严重 海滩鱼虾池密布地网张网纵横交叉 第五部分海上试油技术 冀东滩海海洋环境 第五部分海上试油技术 海上试油的特点 1 海上试油施工作业中 必须充分考虑到天气因素的影响 恶劣的气象直接威胁着平台自身的安全 严重影响着平台正常的施工 同时 作业中又需要守护船 运输船 倒污船 油轮等船舶的配合 上述船舶的正常停靠 运输在很大程度上取决于天气的好坏 2 平台孤立于海上 自身的应急及救援手段受限 陆地后援受到各种因素的制约 难于实现及时抵达 有效地保证 且作业场地狭小 四周为对于环境污染极为敏感的海洋 从而对于安全环保要求程度更高 3 平台试油的费用较高 在安全条件允许下 立足成熟可靠的工艺技术 尽可能地简化工序 条件允许时 采取同一趟管柱实现射孔 测试 措施改造等多项工序 减少试油的周期 4 海上试油所需的生产物资全部为船舶运输 渠道单一 且依赖于天气条件 周期较长 平台场地有限 试油期间所需各种设备工具较多 不可能一次全部到位 须具备超前意识 科学筹划 优化各项工序的上料和减载时间 5 海上试油需要多单位密切协作 平台定员有限 从而要求尽可能地削减人员 所有作业者必须具备 一岗多能 的素质 第五部分海上试油技术 试油工艺管柱优化原则 在试油过程中 对于非自喷及低渗 低产 存在污染堵塞的地层 由于开井测试期间所获取的流体液量较少 难于确定地层的真实液型 因此 试油期间需要采用人工举升方式大量排液 系统评价地层真实产能 液性及相关地层参数 为后续的勘探开发提供翔实可靠的资料 1 在海上试油过程中 优化试油工艺管柱 优选技术上安全可靠 适应性强 成熟配套的人工举升方式 实现一次性管柱达到录取资料和排液的目的 快捷高效地将地层流体排出 有效的缩减试油周期 减少作业工作量 节约成本 2 应充分考虑到试油举升工艺管柱更好的适用于滩海油田的油藏条件 地面条件和其它限制条件 降低成本 增加效益 3 地面设备占地面积小 重量轻 操作维护管理简单 费用低 可实现自动化管理 4 适应地层性质要求 在保证设备和套管安全 岩层稳定的前提下 最大限度地解放产层 尽可能多的获取地层产液 5 适应海上井况要求 技术上安全可靠 满足海洋环保要求 测试 JJ1 联作试油直读技术 射孔 测试 射流泵 三联作试油技术 测试 纳维泵 联作试油技术 射孔 测试 射流泵 跨隔联作试油技术试油作业油气层保护技术测试资料解释与油层评价技术滩海储层酸化解堵技术试油井安全控制技术 第五部分海上试油技术 海上试油常用技术 第五部分海上试油技术 测试 JJ1直读联作 JJ 1直读技术 电磁波信号传输 井下对接数据传输技术 交互 节能型全通径非接触式信号传输井下测试阀开关井电子压力计地面直读试井工具系统 1 解决了测试时间 录取资料 与海上施工快节奏矛盾突出的问题 实现了以往试井所不能实现的非自喷井地面直读试井 低压低渗井地面直读试井 高压油气井地面直读试井等 所有井都能成功避免数千米的井筒存储的影响 2 利用JJ 1直读可实现与 三联作 或 四联作 工艺配合 3 JJ 1系统通过其独特的井下无线信号传输方式 实现在开关井状态下井下温度 压力的的实时监测录取分析 地面可根据井下具体情况 随时调整开关井时间和施工程序 1 电缆 2 电缆头 3 定位器 4 接收器 8 电池 7 发射器 6 发射线圈 5 接收线圈 9 直读压力计 10 测试阀 11 电子压力计 12 JJ 1载体 井下管柱结构示意图 第五部分海上试油技术 测试 JJ1直读联作 油层 油管 定位段节 射流泵 滑套出口 托砂皮碗 球座 托筒 测试阀 封隔器 筛管 油管 点火头 射孔枪 射孔 测试 排液 射孔 测试 射流泵排液联作工艺实现了以一套管柱完成多项工序的愿望 其工艺技术集大孔径 深穿透负压射孔技术 地层测试技术和射流泵深排强排技术的优点为一体 1 采用射流泵排液 最深负压可达3500m以上 实现长时间大压差连续排液 具有一定的解堵作用 从而获取了地层的真实产能 2 施工速度快 周期短 同时由于减少了洗压井及起下钻次数 避免了多次作业对于地层的污染 所以在海上试油更能体现出其工艺的优越性 3 排液动力液加温 可达85 以上 或加降粘剂 可满足高凝稠油需要 4 适用于非自喷井的低压层测试 尤其适用于曾在钻井 固井等施工过程中遭受严重漏失 污染 需要大量返排井的测试 第五部分海上试油技术 射孔测试射流泵排液联作 多流测试器 筛管接头 减震器 人工井底 托砂皮碗 定位短节 射流泵 监测压力计 加压点火头 压力计 剪销式封隔器 已测试层 枪身 P T封隔器 底监测压力计 测试层 泄压装置 球座 图4 上返跨隔测试联作结构图 多流测试器 筛管接头 减震器 人工井底 托砂皮碗 定位短节 射流泵 监测压力计 延时点火头 压力计 剪销式封隔器 测试层 枪身 P T封隔器 传压孔 监测压力计 已测试层 泄压装置 球座 图5 下返跨隔测试联作结构图 上返跨隔测试联作结构 下返跨隔测试联作结构 第五部分海上试油技术 射孔跨隔测试射流泵排液联作 射孔 跨隔测试 射流泵排液联作工艺除了有三联作的优点外 还有如下其它优点 1 跨隔测试排液联作工艺实现了 封层 射孔 测试及排液 四联作一体化施工 2 采用跨隔测试排液联作工艺 施工层位的先后顺序可以任意选择 给试油工作部署提供了极大的方便 3 跨隔测试排液联作工艺 在射孔时两级封隔器座封 测试时口袋可控制到最小 有效消除井筒储集效应 缩短出参时间 对低压低渗层出参非常有利 4 跨隔测试排液联作施工时在下封隔器以下可装载监测压力计 施工完成后可以通过对监测压力资料的分析 准确判断下封隔器的密封情况 避免了以往工艺中因桥塞或水泥塞漏而造成的对地层的错误判断 第五部分海上试油技术 射孔跨隔测试射流泵排液联作 南堡1井三联作试油井底压力展开图 射流泵排液 压井起管 一开 一关 第五部分海上试油技术 联作实测压力图 1 含砂和含气量大时射流泵举升效率偏低 平均在25 30 2 地层水性难以及时界定 射流泵排液在排液过程中 得到的是地层液体和动力液的混合液体 无法及时对地层产液 水 的液性进行定性分析 3 动力液的补充和返排液的回收问题 对于措施改造层的射流泵排液 由于返排液中携有入井酸液 压裂液 具有腐蚀性 需要在出口处随时收走 直至返排液水质达标后 方可进入排液循环系统 排液时的地面泵排量一般在200 400L min 因此 在此期间需源源不断地补充大量的动力液 同时 加上射流泵排出地层液量 返排液量极为可观 4 对于疏松地层的使用受到限制 疏松地层极易出砂 在排液过程中封隔器有可能被砂埋 造成卡钻事故 因此 对于易出砂地层 或携砂能力相对较弱的大套管井 射流泵排液具有一定的风险性 应优化选择排液的各项参数 第五部分海上试油技术 射流