低成本速度管柱排水采气技术探讨.pdf

石 油机械 C H I N A P E T R O L E U M M A C H I N E R Y 2 0 1 3年 第 4 l 卷 第 2期 一 油气 田开发工程 低成本速度管柱排水采气技术探讨 赵彬彬 ， 许学刚。 白晓弘 李旭 日 田 伟 ( 1 长庆油田公司油气工艺研究院2 低渗透油气田勘探开 发 国家工程 实验 室3 中石化 华北石 油局 井下作业公 司) 摘要：由于 3 8 1 m m ( 1 i n )速度管柱排水采气技术成本较高，在一定程度上制约了该项 技术的推广和应用，首次对速度管柱的下入时机进行了分析。围绕 3 1 8 m m速度管柱的应用、 材料降级、柔性管材料试验 、速度管柱重复使用 、工艺优化等 5个方面开展 了降低 成本技术研究。 采用 E c l i p s e软件模拟出苏里格气田 A区块直井产量递减率曲线。根据模拟曲线，选择 日产气量高 于 q ， = 0 5 m 时安装速度管柱，可保证 气井采用速度管柱生产后能收 回成本 ；采用 3 8 1 m m 3 1 8 m m C T 7 0级速度管柱，最大下入深度远大于苏里格气 田井深要求，因此，可 以通过 降低管 柱管材级别来 降低管材费用 ，节约成本。 关键词 ：速度管柱 ；排水采气；下入时机；柔性管；临界携液流量；摩 阻压 降 中图分类号 ：T E 3 5 7 文献标识码：B d o i ：1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 1 4 5 7 8 2 0 1 3 0 2 0 2 0 Di s c us s i o n o f t h e Dr a i n a g e Ga s Re c o v e r y Te c hn o l o g y f o r Lo w- c o s t Ve l o c i t y S t r i n g Zh a o Bi n bi n ， Xu Xue g a n g Ba i Xi a o h 0 ng ， L i Xur i ， Ti a n W e i ， ( 1 R e s e a r c h I n s t i t u t e o f O i l a n d G a s T e c h n o l o g y ， C h a n g q i n g o i e l d C o m p a n y 2 S t a t e E n g i n e e r i n g L a b o r a t o r y of L o w P e r m e a b i l 一 0 a n d Gas F i e l d E x p l o r a t i o n a nd D e v e l o p m e n t 3 D o w n h o l e O p e r a t i o n C o m p a n y ， N o r t h C h i n a P e t r o l e u m B u r e a u ， S I N O P E C ) Ab s t r a c t ：Th e h i g h c o s t o f dr a i na g e g a s r e c o v e r y wi t h t h e 0 38 1 mm v e l o c i t y s t rin g r e s t ric t s t h e e x t e n s i v e s p r e a d a n d a p p l i c a t i o n o f t h e t e c h n o l o g y i n s o me d e g r e e An a n a l y s i s o f t h e r u n n i n g t i me o f v e l o c i t y s t rin g wa s c o n- d u c t e d f o r t h e fi r s t t i me T h e t e c h n o l o g i c a l r e s e a r c h O ff c o s t r e d u c t i o n w a s c a r r i e d o u t ， c e n t e ri n g a r o u n d t h e a p p l i c a t i o n o f t h e 0 3 1 8 mm v e l o c i t y s t rin g，v e l o c i t y s t rin g ma t e r i a l d e g r a d i n g，fl e x i b l e t u b e ma t e ria l t e s t ，r e u s e o f v e l o c i t y s t rin g a n d t e c h n o l o g i c a l o p t i mi z a t i o n T he fin d i n g s s ho w t ha t wh e n d a i l y g a s pr o d u c t i o n i s h i g he r t ha n q 2， i n s t a l l - me ri t o f v e l o c i t y s t r i n g c a n e n s u r e t h a t c o s t r e c o v e r i n g b e i n g a c h i e v e d a f t e r g a s we l l a d o p t s v e l o c i t y s t ri n g for p r o d u c - t i o n I f t h e 0 3 8 1 mm X 3 1 8 mm CT 70 v e l o c i t y s t rin g i s a d o p t e d，i t s ma x i mum ru n n i n g d e p t h i s f a r gre a t e r t h a n t h e r e q ui r e me n t for we l l d e p t h i n S u l i g e Ga s fie l d Ke y wo r d s： v e l o c i t y s t r i ng； d r a i n a g e g a s r e c o v e r y； run n i n g t i me； fle x i b l e t u be； c r i t i c a l flu i d c a r r y i n g flo w r a t e；f r i c t i o na l r e s i s t a n c e p r e s s u r e d r o p 0 引 言 基于临界携液流量理论，在井筒安装较小管径 的连续管作为速度管柱，能够降低临界携液流速， 增大井筒中气体流速，从而提高气井携液能力。 苏里格气 田多 口气井现场试验结果表明，采用速度 管柱排水采气技术能够改善气井积液状况，有利于 气井平稳生产 J 。虽然该技术采用不压井作业， 对地层无伤害，但仅直径 3 8 1 m m ( 1 in )的连 续管管材费用就高达 3 0 余万元，导致整体成本较 高，投资回收期较长，在一定程度上制约了该项技 术的推广和应用。笔者将从如何降低速度管柱技术 成本出发 ，提出有针对性的技术措施。 基金项 目：中国石油 天然气股份有限公司项 目 “ 长庆油 田油气 当量上产 5 0 0 0万吨关键技术” ( 2 0 0 8 E一1 3 ) 。 石 油机械 2 0 1 3年第 4 1 卷第 2期 水采气气井上的应用。 图2柔性 复合 管内部组成 图 F i g 2 I n t e r n a l c o mp o s i t i o n d i a g r a m o f fl e x i b l e c o mp o u n d t u b e 1 一 外保护层 ；2 m抗拉层 ；3 - 增强抗压层 ；4 一 内层。 2 4 速度管柱重复使用 根据苏里格气 田已开展的速度管柱试验井生产 情况，当气井产气量低于 2 7 0 0 m d时，排水采 气效果变差 ，可以考虑起出速度管柱 ，管子检测合 格后在另一 口井上继续使用 。为此 ，首先要解决如 何实现速度管柱管内封堵和管子上提的难题 。 2 4 1 速度管柱管内封堵 设计的机械堵塞器具有 导 向、密封 和 自锁功 能，如图3 所示。将堵塞器的心轴与送人工具 I、 相连 ，利用注人头将堵塞器 、送入工具 I、连 接后下人到速度管柱内部指定位置 ，注入头上提送 人工具 时卡瓦张开卡住速度管柱 ，同时密封胶筒 受压膨胀 ，将 速度管柱 内部封 堵。注人头再次 上 提 ，自锁扣打开 ，堵塞器实现 自锁 ，防止堵塞器上 滑。注入头上提力增至一定值，将堵塞器丢手，并 将其留在速度管柱 内部预定位置 ，同时利用注入头 上提出送 人工具 I、 。至此 ，整个 堵塞器完 成 坐封 图 3机 械 堵 基 器 结构 示意 图 F i g 3 S t r u c t u r a l d i a g r a m o f me c h a n i c al b l a n k i n g p l u g 1 一心轴 ；2 一 自锁扣 ；3 一卡瓦 ；4 一 密封胶简 ；5 一导向头。 2 4 2 速度管柱上提 在速度管柱端头穿上心棒，再把打捞头安装在 速度管柱端头，并在打捞头耳环上施加 2 0 0 k N的 卸扣力。用吊车上提速度管柱约5 m，便于将速度 管柱穿进注人头，然后改用注人头上提速度管柱。 2 5 工艺优化 在前期试验研究的基础上，2 0 1 1年进一步优 化工艺 ，采用不同于氮气增压车打堵塞器的常规工 艺 一 ，充分利用速度管柱与 7 3 m m 油管 的环空 生产时堵塞器上 、下产生的压差将堵塞器打落至井 底。常规打堵塞器单井施工费用为 5万 井 ，采 用新工艺后实现了零投人 ，并且降低了作业风险 ， 缩短了开井时间。 3 结 论 ( 1 )从经济和技术 2个方面，对速度管柱的 下入时机进行了分析 ，以保证采用速度管柱生产后 既能收回成本 ，又能充分发挥速度管柱排水采气的 作用。 ( 2 )探讨了 3 1 8 m m速度管柱 的应用 、速度 管柱材料降级 、柔性管材料试验 、速度管柱重复使 用 、工艺优化等降低成本技术 ，为下一步速度管柱 排水采气技术的推广应用提供了有利条件。 参考文献 1 T u r n e r R G A n a l y s i s a n d p r e d i c t i o n o f m i n i m u m fl o w r a t e f o r t h e c o n t i n u o u s r e mo v a l o f l i q u i d s f r o m g a s we l l s J J ，1 9 6 9( 1 1 ) ：1 4 7 51 4 8 2 2 曹和平，张书平，白晓弘，等 速度管柱系统研制 与应用 J 石油机械，2 0 1 1 ，3 9 ( 1 0 ) ：1 1 3 1 1 5 3 刘亚明，于永南，仇伟德 连续油管最大下入深度问 题初探 J 石油机械， 2 0 0 0 ， 2 8( 1 ) ： 9 1 2 4 田建峰，王兴龙，常永峰，等 柔性复合高压注醇 软管在 长庆气 田的应 用 J 石油 化工应 用， 2 0 0 8 ，2 7 ( 5 ) ：8 68 8 5 罗贞礼 柔性复合管在油气 田中的开发应用探讨 J 新材料产业 ，2 0 1 1 ，2 8( 1 ) ：91 2 6 钟晓瑜 ，颜光宗，黄艳，等 连续油管深井排水 采气技术 J 天然气工业 ，2 0 0 5 ，2 5( 1 ) ：1 1 1 1 1 3 7 田伟，白晓弘，郭彬 连续油管排水采气技术 在苏里格气田的应用研究 J 化工技术与开发 ， 2 0 1 03 9 ( 1 0 ) ：1 4 1 6 第一作者简介：赵彬彬 ，生于 1 9 8 2年，2 0 0 9年毕业于 西南石油大学油气田开发专业，获硕士学位，现从事采气 技术研究工作。地址： ( 7 1 0 0 1 8 ) 陕西省西安市。Em a i l ： z h a o b b c q p e t r o c h i n a c o n c n。 收稿 日期 ：2 0 1 2 1 02 1 ( 本 文编辑南丽华 )