连续油管气举排液技术在滩海石油勘探开发中的应用

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学兔兔www.xuetutu.com第28卷增刊钻井液与完井液Vo1．28(Supplement)2011年11月DRILLINGFLUID&COMPLET10NFLUIDNOV．201l文章编号：1001—5620(2011)SO一0048—03连续油管气举排液技术在滩海石油勘探开发中的应用张奉喜(中国石油集团海洋工程公司天津分公司，天津)摘要随着渤海湾滩海石油勘探开发进度的加快，寻求一种能适应直井、大斜度井、水平井、酸化压裂措施井等不同井况下高效率、快节奏的排液工艺技术显得尤为重要。连续油管液氮(氮气)气举排液工艺技术是利用连续油管与液氮泵(罐)或现场制氮设备相配合，形成快速返排工艺技术的整套配合。经渤海湾滩海油(气)井现场应用，取得良好效果。该工艺技术具有适应性强、排液速度快、施工安全、可控制排液深度等优点。关键词排液技术；连续油管；气举；液氮；氮气；应用中图分类号：TE358文献标识码：A渤海湾滩海石油勘探开发已取得可喜的成绩，①作业可使用面积小。中石油滩海试油主要依冀东滩海南堡潜山油藏，大港滩海滨海、埕海区块，托中油海自升式或坐底式钻井平台和作业平台，平辽河盖南、海南构造均获得工业储量。排液工艺是台的可使用面积小，要求试油测试设备占地面积小。石油勘探阶段试油过程中一项不可或缺的重要工②平台吊机可吊装载荷有限。目前中油海在滩海钻序，随着渤海勘探步骤的加快，迫切需要一种能适井或作业平台的吊机可吊装载荷都在25t以内，要应直井、大斜度井、水平井、酸化压裂措施井等不求做到设备轻便并且具有快速安装和拆卸的特点。同井况下的排液工艺技术。目前海上试油的排液方③海上污液回收处理困难，QHSE的要求更高。海法主要有负压诱喷、水力泵排液及螺杆泵排液，但洋环境比陆上对安全、环境保护等方面的要求更高，以上排液工艺技术均具有排液效率低、速度慢、落污液完全靠油轮回收处理，再加上受海上风、浪、实液性难、适应性差等特点，远远满足不了目前工流等天气情况制约，污液处理周期长、费用高，这作的需要。连续油管气举排液工艺技术是利用连续就要求试油测试期间尽可能地减少污水的产生量。油管与液氮泵(罐)或现场制氮设备相配合，形成针对滩海勘探开发井特殊的工况条件和敏感的环保快速返排工艺技术的整套配合，该工艺技术排液速井控特点，根据不同储层的岩层特性，结合不同平度快，施工安全，可控制排液深度，在南堡1—80、台的布局特征，经过多年实践验证，目前滩海油田滨海8井等滩海油(气)井的现场应用取得了良好试油排液工艺主要采用射流泵排液、液氮气举排液、效果。阐述了连续油管气举排液的工艺原理、对连氮气气举排液及螺杆泵排液。续油管气举排液应用效果进行了分析，对存在问题和改进措施提出了自己的看法。2连续油管液氮(氮气)气举排液工艺原理1滩海油田试油作业特点目前连续油管气举方式主要分氮气气举和液氮综合辽河、冀东、大港滩海多年来的勘探开发气举2种方式，液氮(氮气)气举排液具有施工安特点，滩海油田试油作业具有以下特点。全、工艺简单、排液速度快、可控制排液深度等特点，第一作者简介：张奉喜，助理工程师，2007年毕业于西南石油大学石油工程专业，现在从事试油、测试、储层改造研究及现场技术工作。地址：天津市塘沽区福建北路1019号石油科技大厦中国石油海洋公司天津分公司；邮政编码300451；电话18653137961；E—mail：zfxcpoe@126．tom。 学兔兔www.xuetutu.com第28卷增刊张奉喜：连续油管气举排液技术在滩海石油勘探开发中的应用49特别适用于含气井排液。氮气屙隋性气体，常温下3)精确度高。利用连续油管液氮(氮气)排液，不与其他物质发生化学反应爆炸，在0．1MPa压力可以在各种原有井下管柱和工具的情况下，更精确地下、温度在一195．8℃时转化为液态，1m液氮可定点定量对目的层进行排液，从而可以减少材料的浪生成696．5m氮气。该工艺使用成本低，便于运输，费和降低地层的伤害程度，同时也可减少施工成本。通常用液氮泵车(罐)运输】。4)排液效率高、落实液性速度快。连续油管在该工艺中，氮气体积系数的计算公式如下：液氮(氮气)排液可以随时改变排液的深度、氮气B=vs／V=PTsZ／PTZ注入排量和注入压力，掏空深度强，举升深度可达排出体积的计算公式如下：3600m以上，并且连续油管通常在联作管柱中排排=HX(套内一Q排)液，排液过程中套管环空封隔，排出液不受套管液氮气用量的计算公式如下：影响，可在极短时间内排出管柱内液体，排液速度Q氮气=B×排快，同时，氮气属惰性气体，常温下不与其他物质Q液氮=Q~／69o发生化学反应，不会产生其它物质，对地层无污染，能真实反应地层液性，可快速落实地层性质。3连续油管液氮(氮气)气举排液工艺5)适应性强。连续油管气举可应用于水平井、优点定向井、大位移井、多分支井等特殊井况下的气举，特别适用于酸化压裂措施井快速返排，它的应用成射流泵排液具有掏空强、连续深掏的特点，对果即解决了常规方法难以解决的酸化压裂措施井快储层污染具有一定的解堵作用，但是对于产液量较速、高效排液问题，又起到了有效保护井下管柱的低的井，受动力液的干扰射流泵排液难以快速准确目的。地落实储层液性；特别是实施增产措施后在排液过6)有效保护油气层。特别对于井筒条件复杂，程中需要不断补充动力液，增加了海上外排量和污储层认识不清，大段裸眼测试的探井、预探井及酸液处理费用。同时，在实施酸化(压裂)增产措施化压裂措施井来说，保护储层，取得合格的液性及后的排液，常常由于酸岩反应物在射流泵、底部管压力资料尤为重要。采用连续油管液氮(氮气)气柱结垢，从而造成泵芯入座困难、堵塞泵芯、排液举就很好地解决了这一问题，不仅能有效保护储层，效率低等问题。对于气油比高的产层，采用射流泵还能方便快捷地求取清洁地层流体样品。排液的泵效会因气体的干扰而大大降低。总之连续油管气举排液工艺受井深和井筒的限螺杆泵排液是针对埋藏较浅、容易出砂的底层制小，使用范围广泛，和射流泵与螺杆泵相比，具选择的一种快速排液工艺。然而，螺杆泵排液的施有明显的优势，但是对于低产层的排液，由于天然工深度受到限制，一般应用井深小于1500m，不适气与氮气混出，受氮气计量不准的影响，难于实现用于低产层；并且螺杆泵的主要元件定子为橡胶制品，对产出气量的精确计量[2-4]。无法进行酸化和排酸；同时螺杆泵的地面驱动装置承压能力较低，不能用于气油比高的油气层排液。4现场应用对比射流泵排液和螺杆泵排液，利用连续油管4．1连续油管液氮气举排液工艺应用情况进行气举，可以最大限度提高排液速度，该工艺主要有以下优势。南堡l80井位于南堡1号构造南堡1．5区奥陶1)使用方便。使用连续油管在起下作业过程中，系潜山较高部位的一口重点预探井，完钻井身结构不需要另立井架或作业机，不需要一根根地上卸油为：244．51TI1TI套管+177．7mm尾管+152．4管扣，因而操作简单，使用方便，大大缩短了作业mm裸眼。鉴于本井为复合套管组合结构，井筒整时间，减轻了工人的劳动强度。体承压能力较弱，并且井筒容积较大，试油过程中2)成功率高。使用连续油管，可避免常规油需对套管进行封隔保护，决定采用一体化施工管柱管中由于油管变形，损坏、上扣不紧，作业过程中封隔套管环空后进行测试、酸压、排液。同时，本不慎落伍等因素造成的措施无效等事故。次酸压规模较大，人井酸液较多，从而酸压后需要 学兔兔www.xuetutu.com50钻井液与完井液2011年l1月大量快速返排。确定采取连续油管液氮气举排液工气举，海上施工多数采用制氮设备现场制氮来进行艺技术。氮气气举排液。先做连续油管液氮气举排液准备，分阶段下入连续油管用液氮气举。下连续油管至井深1500m，5结论与认识注入2．4m液氮，返液2．6m；续下连续油管至井1．滩海油田试油排液方式的选择应综合考虑深2500m，用2．2m液氮气举，排出液为3．1m；储层的物性特征及储层流体的性质，同时要兼顾试边举边上提至井深2000m，注人液氮3．5m，返油测试工艺、井筒状况、井口安全性、平台的空间液2．4m；泵注压力为25．0～30．0MPa，施工排及布局等多种因素。根据具体情况来确定有针对性量为900～1300L／min。整个气举过程用时3．75h，的排液方式。共用液氮8．1m，气举压力为4．0～15．2MPa，举2．连续油管气举技术可应用于水平井、定向井、出井筒水46rn3。2．8h后，在出口发现间断溢流现大位移井、多分支井等特殊井况下不同井深的气举，象；溢流1．5h后，出口气量增加，倒管线进分离器，它的应用成果解决了常规方法难以解决的水平井快分离器出口点火把，诱喷成功。速、高效排液问题。常规水力泵排液46m一般需要38h，对比连3．连续油管与氮气气举工艺技术的有效结合，续油管气举排液和水力泵排液，气举排液效率是水有助于储层改造后提高排液效果，最大程度降低对力泵的10．1倍，而且在水力泵排液过程中需要不断储层的污染，安全可靠。注入动力液，地层回压大，落实液I生难，施工周期长，4．由于海上平台作业费用较高，对于海上试因此，液氮(氮)气气举排液能大大提高排液速度，油测试而言，排液方式的选择应立足于在短时间内能安全迅速落实液性，获得很好的现场使用效果和大量快速排液。与其他排液方式相比，虽然连续油经济效益。管和制氮设备使用费用较高，但能够提高排液效率、4．2连续油管氮气气举工艺应用情况缩短平台占用时间。综合权衡，连续油管氮气气举南堡283井酸化后开始下连续油管进行氮气气排液在滩海试油排液中经济和周期上占据优势，应举，边注氮气边下连续油管至井深2000m，泵注压积极推广应用。力为15．0～20．0MPa，施工排量为600～800L／min。参考文献整个气举过程用时2．9h，氮气用量为2100m，举出井筒液量为27．8m。而常规水力泵排液27．8m[1]李茂华，徐华果，于云英，等．氮气测试技术及应用[J]．油气井测试，2010，3：66—68．一般需要23．2h。因此，此次气举排液是水力泵排[2]李生莉，戚树森．连续油管在采油工艺中的应用[J]．河液效率的8．0倍。南石油，1998，6：21—24．海上施工空间有限，气举一般采用液氮罐供氮[3]赵敏．保护油气层技术[M]．北京：石油工业出版社，或利用制氮设备现场制氮。液氮气举和氮气气举相1995．比，液氮气举排量大，施工压力高，掏空深度强，[4]何银达，李旭，秦德友，等．连续油管热洗解堵清蜡排液速度快，但是，液氮罐海上运输困难，再加上T艺在YM17—1井的应用．油气井测试，2008，3：0一S1．更换液氮罐冷却设备需要时间，影响施工的连续性。利用制氮设备氮气气举可连续供氮气，可进行连续(收稿日期2011-8—25；HGF=I1SW2；编辑汪桂娟)