气举排液技术总结与改进.pptx

吐哈石油钻采工艺研究院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，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，获自治区科形成了气举采油配套技术，获自治区科技进步二等奖技进步二等奖1 1项，集团公司科技进步项，集团公司科技进步三等奖三等奖 1 1项及多项局级成果。项及多项局级成果。1、气举采油方案编制技术、气举采油方案编制技术2、系统及单井气举优化设计技术、系统及单井气举优化设计技术3、气举完井技术服务、气举完井技术服务气举单井设计气举单井设计气举阀调试检测气举阀调试检测入井完井服务入井完井服务举井工况诊技术举井工况诊技术气举阀投捞技术气举阀投捞技术气举井生产管理技术气举井生产管理技术气举工具及制氮拖车气举施工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、气举完井工具的设计、制造与检测一、吐哈钻采院气举技术一、吐哈钻采院气举技术 连续成套气举采油应用情况连续成套气举采油应用情况 已已形形成成国国产产化化的的连连续续成成套套气气举举采采油油工工具具完完井井工工具具、投投捞捞工工具具、辅辅助助测测试试工工具具共共计计3 3大大类类2828种种，4848个个规规格格，工工具具性性能能达达到到国国际际先先进进水平。水平。吐哈气举采油技术从吐哈气举采油技术从9393年开始现场应用，年开始现场应用，先后在鄯善、丘陵得以推广应用，到先后在鄯善、丘陵得以推广应用，到20062006年年底，已在吐哈油田提供了底，已在吐哈油田提供了400400多井次的连续多井次的连续气举完井技术服务、气举完井技术服务、240240阀次气举阀投捞。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3412mKHT-99钢丝滑套3422m 2-7/8坐放短节3422.9m密封插管3423mY453永久式封隔器3440.6-3496.9m油层扎纳若尔油田扎纳若尔油田2127井气举完井管柱图井气举完井管柱图3532.5m人工井底套管接箍套管接箍3418.5m3429.1m3439.6m设计：王设计：王强强喇叭口3433m一、吐哈钻采院气举技术一、吐哈钻采院气举技术 连续成套气举采油应用情况连续成套气举采油应用情况 20012001年年9 9月月在在哈哈萨萨克克斯斯坦坦扎扎那那若若尔尔油油田田进进行行气气举举采采油油技技术术服服务务。服服务务内内容容包包括括：气气举举采采油油工工程程方方案案、单单井井气气举举优优化化设设计计、气气举举工工具具和和生生产产系系统统管管理理等等，实实现现产产值值45004500万元万元/年；年；油油井井硫硫化化氢氢含含量量40000-6000mg/l40000-6000mg/l，采采用用的的气气举举工工具具5 5年来从未因硫化氢腐蚀而发生生产事故；年来从未因硫化氢腐蚀而发生生产事故；目目前前油油田田气气举举采采油油产产量量达达到到6600t/d6600t/d，是是目目前前世世界界最最大的气举采油油田；大的气举采油油田；20052005年年成成都都全全国国气气举举采采油油技技术术研研讨讨会会与与会会专专家家一一致致评评价价认认为为吐吐哈哈钻钻采采院院的的气气举举采采油油技技术术已已达达到到“世世界界先先进进水水平平”。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3412mKHT-99钢丝滑套3422m 2-7/8坐放短节3422.9m密封插管3423mY453永久式封隔器3440.6-3496.9m油层扎纳若尔油田扎纳若尔油田2127井气举完井管柱图井气举完井管柱图3532.5m人工井底套管接箍套管接箍3418.5m3429.1m3439.6m设计：王设计：王强强喇叭口3433m一、吐哈钻采院气举技术一、吐哈钻采院气举技术 高压气举快速返排技术高压气举快速返排技术 ：耐耐高高压压气气举举工工具具研研制制的的突突破破，使使得得气气举举排排液液技技术术成成功功应应用用于于压压裂裂快快速速返返排排，使使高高压压气气举举阀的应用取得的了世界领先水平。阀的应用取得的了世界领先水平。利利用用气气举举技技术术，快快速速返返排排压压裂裂（酸酸化化）液液，减减少少压压裂裂（酸酸化化）残残渣渣（残残酸酸）对对地地层层造造成成二二次次伤伤害害，提提高高措措施施有有效效率率和和措措施施效效果果。该该技技术术目目前前在在吐吐哈哈油油田田、西西北北局局塔塔河河油油田田现现场场应应用用320320井井次次，最最高高施施工工压压力力94Mpa94Mpa，成成功功率率100%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一、吐哈钻采院气举技术 气举采油技术研究人员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油技术研究和服务的技术人员共有6767名，其中高级名，其中高级技术人员技术人员2828名，中级技术人员名，中级技术人员2121名，拥有国内知名名，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的气举采油专家，具有较强的技术研究和产品研发能力。能力。一、吐哈钻采院气举技术一、吐哈钻采院气举技术 气举排液的技术原理气举排液的技术原理1 1、通过向油管内注入一定量的、通过向油管内注入一定量的气体，降低管内流体密度，实气体，降低管内流体密度，实现在油井压力条件下，举升井现在油井压力条件下，举升井筒液体的目的；筒液体的目的；2 2、环空内高压气体体积膨胀，、环空内高压气体体积膨胀，加快排液速度。加快排液速度。二、气举排液技术简介系统组成系统组成地面供气系统：地面供气系统：提供气举返排所需连续高压气源，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。供气设备主要选择制氮拖车。井下举升系统：井下举升系统：提供油套沟通通道和过气通道，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。保证气源顺利进入油管，进行举升。二、气举排液技术简介卸荷过程：卸荷过程：卸荷过程为气举阀顺序关闭过程。卸荷过程为气举阀顺序关闭过程。二、气举排液技术简介优化设计优化设计-原则原则 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、地面调试压力等工艺参数，将有限的高压气源合理利用，以最快的速度实现诱喷。二、气举排液技术简介优化设计优化设计-优化设计内容优化设计内容工作参数优化设计 气举阀级数；气举阀级数；各级气举阀下入深度；各级气举阀下入深度；阀孔尺寸；阀孔尺寸；调试打开压力。调试打开压力。气举管柱设计二、气举排液技术简介优化设计优化设计-设计方法与气举采油的不同设计方法与气举采油的不同不同点：不同点：、追求目标、追求目标、气体供给系统、气体供给系统、压力体系、压力体系、气举阀分布原理、气举阀分布原理、气举阀的压力设置原则、气举阀的压力设置原则同同气气举举采采油油比比较较二、气举排液技术简介优化设计优化设计-主要研究内容主要研究内容、环空温度场、环空温度场、环空压力体系、环空压力体系、环空及油管单相液流的摩阻、环空及油管单相液流的摩阻、油管气液两相流压力体系、油管气液两相流压力体系、气量平衡体系、气量平衡体系、环空液面下移速度、环空液面下移速度、气举阀阀孔过气量、气举阀阀孔过气量、气举阀压力设置、气举阀压力设置二、气举排液技术简介优化设计优化设计-主要研究内容主要研究内容二、气举排液技术简介优化设计优化设计二、气举排液技术简介新井完井新井完井气举气举排液诱喷、气举生产测试一趟管柱排液诱喷、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工作筒+气举阀气举阀工作筒工作筒+气举阀气举阀管柱设计：管柱设计：合层酸压、气举诱喷一趟管柱合层酸压、气举诱喷一趟管柱 二、气举排液技术简介二、气举排液技术简介气举阀调试试验气举阀调试试验检检查查并并装装配配阀阀在在调调试试架架里里充充气气稳稳定定化化处处理理在在恒恒温温水水浴浴中中恒恒温温上上调调试试架架调调试试稳稳定定化化处处理理在在恒恒温温水水浴浴中中恒恒温温校校验验调调试试压压力力阀阀调调试试完完毕毕安安装装阀阀与与工工作作筒筒承承压压试试验验印印号号标标记记试试验验完完毕毕与调试压力不符与调试压力不符不密封不密封压力试验，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 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 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工具参数及性能指标三、塔河油田气举排液技术应用规格型号KPX-115KPX-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防硫气举阀:下深1500m244.5mm套管5185.62m311.15mm5188.00m339.7mm套管1202.03m444.5mm1204.00m206.4mm套管5470.00m215.9mm5470.00m142.88mm套管5810.56m165.1mm5875.00m悬挂器深度：5132.49m27/8喇叭口：5790m2 7/8油管510m（KO110S），抗硫水力锚ESKIMO封隔器：5280m31/2油管5280m（KO110S），抗硫悬挂器深度：5319.49m31/2母转27/8公接头,内径62mm,防硫改进措施：1、对于管柱结构有封隔器的井，下入两级气举阀，增大阀孔直径，减小对单流凡尔水力切割作用。2、施工开始时控制氮气注入排量，减小水力切割作用；举通后增加氮气注入排量，满足改进后的设计要求。3、保证压井液清洁，防止堵塞气举阀阀孔。四、气举排液技术存在的问题