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【摘要】随着我国油田开发技术的不断深入,试井技术也得到了全面的发展。试井作业受客观环境如井下介质、管串结构、气候情况、作业环境、生产设备状况、生产技术状况等各种条件的影响可能导致结冰、冰堵、遇卡等各种生产复杂情况在试井作业过程中发生。为了满足我国当前针对油田开发技术的需要,本文针对现行的油田开发中试井技术的现状及存在的问题进行简要的阐述,并就试井作业中出现的复杂情况,借鉴前人的技术进行了分析总结,并提出了相应的解决方案。
【关键词】试井作业 生产设备 油田开发 技术措施
1 前言
随着我国经济技术的不断发展,针对油田开发技术的要求也越来越高。石油开采工作者为了使石油开采的工作更为高效和安全,对油田开发技术尤其是试井作业技术做了大量的研究。试井作业是油田开发工作者必须熟悉了解的技术。近几十年来,油田开发技术尤其是试井技术得到了迅速的发展,满足了我国对于油田开发的需求。
2 油田开采中试井作业的复杂情况
2.1 开采设备结冰
开采设备出现结冰的现象一般发生在防喷装置上。防喷装置由于保持密封的结构部位出现漏气或者由于密封零部件的损坏导致防喷装置的密封性不好,容易引起其结冰现象。
2.2 开采井口冰堵
在油田开发中试井作业中,也容易由于环境条件引起井口的冰堵现象,这种状况一般是由井下水合物造成的。
2.3 井口遇卡状况
在油田开发中试井作业中,引起井口遇卡现象的原因可以分为以下几个方面:
(1)由于密封盘根硬化或者有沙子存在于防喷装置密封盘根处,容易导致起下过程中钢丝的被卡现象;
(2)井下设备在起下过程中,由于井下介质比较多以及存在水合物或砂粒的实际情况,导致水合物或砂粒胶结在油管挂的近侧,容易在采气装置油管挂的近侧把井下设备卡住;
(3)井下工作设备有可能被卡在四通或油管挂的附近。导致这种现象的原因是采油设备的四通或油管挂内径和井下工具外径不匹配,他们之间的缝隙太小不符合标准的要求。
2.4 井下设备遇卡
在试井工作中,在井下的设备遇卡也很常见。这种工具被卡现象通常发生在油管鞋以下以及油管内,导致这种被卡的原因可以用以下几个方面表述:
(1)在井下作业中,由于异物长久在油管鞋位置累积导致井下工具在上起的过程中被卡;
(2)井下设备中有复合管串零部件或存在变径的零部件,变径处与井下设备的外径间的缝隙过于紧密,井下设备容易被卡在变径部位;
(3)井下油管变形、腐蚀穿孔、结垢或者断裂,井下工具在油管变形、结垢或断裂部位发生遇卡;
(4)试井设备也容易被卡在造斜点处,这是结构存在的缺陷;
(5)由于井底环境不干净,一些粘性较强的浆糊状物体聚集在通道处,当井下设备在通过通道时与这些物质接触,因被黏住而造成遇卡现象;
(6)在井下环境中周围存在的介质种类繁多,这些物质集结在绳帽部位,当井下设备升起通过此处时容易造成遇卡现象;
(7)井下会经常出现一些股状水,当井下出现大量的股状水时,容易致使井下钢丝打环以及井下设备上冲现象,因此当井下设备在通过钢丝环时,油管内的钢丝环打结形成堆积现象,致使井下工具穿遇卡;
(8)在试井作业中可能存在落鱼的情况,钢丝容易在井下设备下过落鱼时与落鱼发生缠绕现象,造成井下工具的遇卡。
3 试井作业技术措施优选
在试井作业的过程中,探讨研究可行的开采技术和措施可有效避免和解决在试井作业过程中出现的防喷装置结冰、开采井口冰堵以及各种开采工具遇卡等各种生产复杂情况的发生,对于油田开发具有重要的现实意义。
3.1 针对防喷装置结冰的措施
(1)对防喷装置的密封部位及密封的零部件进行良好的保养和调节,实时监控防喷装置的密封性,严格控制防喷装置的漏气情况,并对出现的漏气情况及时给予彻底的解决;
(2)经常使用一些加温的方法对试井作业的防喷装置进行加温处理,比如对防喷装置的密封部位和密封零部件使用蒸汽或热水进行加温。这种加温方式可有效缓解防喷装置的结冰现象。当缓解了放喷装置的结冰情况后,可以将工作设备快速上起。
3.2 针对井口冰堵的措施
(1)为了解决试井井口的冰堵现象,可以对试井井口的装置以及防喷装置进行加热保温处理,比如使用蒸汽或开水对试井井口的装置以及防喷装置进行加热,这样可以有效解决试井井口冰堵的情况;
(2)在试井作业的实际过程中,可以根据实际的情况采用加速附近气体流动的方式,以此消除试井井口附近的水合物,避免或者减小在试井井口冰堵现象的发生;
(3)对于试井井口已经冰堵的复杂情况,我们可以使用一些向试井油管内注入盐水、乙二醇或其他解堵剂的技术,以达到解决试井作业中的冰堵状况;
3.3 针对遇卡情况的措施
(1)当在试井作业过程中出现遇卡的情况时,我们可以控制钢丝张力,将其保持在其抗拉强度的45%以内,然后通过反复上提钢丝的方式达到使遇卡部位活动的目的。采用此方法的技术要求是:为了避免频繁上提钢丝引起其弹性疲劳而绷断,提钢丝的频率为每小时上提钢丝一至两次,这种上提频率可以使钢丝有恢复弹性的时间;
(2)改进试井作业的生产制度或者研究新的方法,将砂粒或水合物通过气体流动的方式带出试井,以达到解决遇卡的目的;
(3)使用一些向试井油管内注入盐水、乙二醇或其他解堵剂的技术,比如使用压裂车通过生产旁通的方法,以达到解决试井作业中的遇卡现象;
(4)当面临工具遇卡的情况时,还可以将遇卡工具通过压井的方式取出;
(5)在遇到井下遇卡不能处理的复杂情况时,如果在试井的井口没有压力负载,可通过其他手段从绳帽部位将钢丝剪断,比如下入钢丝剪切工具等,这样可以降低遇卡造成的经济损失。
4 工程实例
2009年5月,某井在试井作业时发生井口冰堵现象,通过对采气装置使用开水加温的方式历经18h,最终成功解堵;2010年10月,某井进行试井作业过程中井口发生冰堵现象,通过向油套环空注入乙二醇的方式历经7h,最终冰堵现象;2011年4月,某井进行试井作业过程中,在通井至1985m处发生遇卡情况,通过反复上提下放钢丝的方式历经三天,最终成功解卡。
5 结语
随着我国油田开发技术的不断深入,试井技术也随之不断发展。试井作业受客观环境如井下介质、管串结构、气候情况、作业环境、生产设备状况、生产技术状况的影响,容易发生一些影响试井作业的情况。为了满足我国当前针对油田开发技术的需要,我们应针对不同情况提出相应的技术措施,并在平时对试井设备加强维护和保养以及按照操作规范进行作业。
参考文献
[1] 李子丰,赵金海,李敬元,等.旋转导向钻具三维小挠度稳态分析的数学模型.石油学报,2009,(13):11-13
[2] 王新虎,冯耀荣,等.钻具螺纹接头牙载荷计算方法的探讨.石油机械,2008,(09):23-35
[3] 王立超.空气钻井技术在伊朗项目TBK油田的应用.西部探矿工程,2009,(05):71-76
[4] 林元华,施太和.复杂地层钻具接头力学性能模拟及应用.钻采工艺,2010,(13)101-106
作者简介
黄忠胜(1985-)男,汉,湖北武汉人,助理工程师,主要从事油气藏开发(试井)方面工作
【关键词】试井作业 生产设备 油田开发 技术措施
1 前言
随着我国经济技术的不断发展,针对油田开发技术的要求也越来越高。石油开采工作者为了使石油开采的工作更为高效和安全,对油田开发技术尤其是试井作业技术做了大量的研究。试井作业是油田开发工作者必须熟悉了解的技术。近几十年来,油田开发技术尤其是试井技术得到了迅速的发展,满足了我国对于油田开发的需求。
2 油田开采中试井作业的复杂情况
2.1 开采设备结冰
开采设备出现结冰的现象一般发生在防喷装置上。防喷装置由于保持密封的结构部位出现漏气或者由于密封零部件的损坏导致防喷装置的密封性不好,容易引起其结冰现象。
2.2 开采井口冰堵
在油田开发中试井作业中,也容易由于环境条件引起井口的冰堵现象,这种状况一般是由井下水合物造成的。
2.3 井口遇卡状况
在油田开发中试井作业中,引起井口遇卡现象的原因可以分为以下几个方面:
(1)由于密封盘根硬化或者有沙子存在于防喷装置密封盘根处,容易导致起下过程中钢丝的被卡现象;
(2)井下设备在起下过程中,由于井下介质比较多以及存在水合物或砂粒的实际情况,导致水合物或砂粒胶结在油管挂的近侧,容易在采气装置油管挂的近侧把井下设备卡住;
(3)井下工作设备有可能被卡在四通或油管挂的附近。导致这种现象的原因是采油设备的四通或油管挂内径和井下工具外径不匹配,他们之间的缝隙太小不符合标准的要求。
2.4 井下设备遇卡
在试井工作中,在井下的设备遇卡也很常见。这种工具被卡现象通常发生在油管鞋以下以及油管内,导致这种被卡的原因可以用以下几个方面表述:
(1)在井下作业中,由于异物长久在油管鞋位置累积导致井下工具在上起的过程中被卡;
(2)井下设备中有复合管串零部件或存在变径的零部件,变径处与井下设备的外径间的缝隙过于紧密,井下设备容易被卡在变径部位;
(3)井下油管变形、腐蚀穿孔、结垢或者断裂,井下工具在油管变形、结垢或断裂部位发生遇卡;
(4)试井设备也容易被卡在造斜点处,这是结构存在的缺陷;
(5)由于井底环境不干净,一些粘性较强的浆糊状物体聚集在通道处,当井下设备在通过通道时与这些物质接触,因被黏住而造成遇卡现象;
(6)在井下环境中周围存在的介质种类繁多,这些物质集结在绳帽部位,当井下设备升起通过此处时容易造成遇卡现象;
(7)井下会经常出现一些股状水,当井下出现大量的股状水时,容易致使井下钢丝打环以及井下设备上冲现象,因此当井下设备在通过钢丝环时,油管内的钢丝环打结形成堆积现象,致使井下工具穿遇卡;
(8)在试井作业中可能存在落鱼的情况,钢丝容易在井下设备下过落鱼时与落鱼发生缠绕现象,造成井下工具的遇卡。
3 试井作业技术措施优选
在试井作业的过程中,探讨研究可行的开采技术和措施可有效避免和解决在试井作业过程中出现的防喷装置结冰、开采井口冰堵以及各种开采工具遇卡等各种生产复杂情况的发生,对于油田开发具有重要的现实意义。
3.1 针对防喷装置结冰的措施
(1)对防喷装置的密封部位及密封的零部件进行良好的保养和调节,实时监控防喷装置的密封性,严格控制防喷装置的漏气情况,并对出现的漏气情况及时给予彻底的解决;
(2)经常使用一些加温的方法对试井作业的防喷装置进行加温处理,比如对防喷装置的密封部位和密封零部件使用蒸汽或热水进行加温。这种加温方式可有效缓解防喷装置的结冰现象。当缓解了放喷装置的结冰情况后,可以将工作设备快速上起。
3.2 针对井口冰堵的措施
(1)为了解决试井井口的冰堵现象,可以对试井井口的装置以及防喷装置进行加热保温处理,比如使用蒸汽或开水对试井井口的装置以及防喷装置进行加热,这样可以有效解决试井井口冰堵的情况;
(2)在试井作业的实际过程中,可以根据实际的情况采用加速附近气体流动的方式,以此消除试井井口附近的水合物,避免或者减小在试井井口冰堵现象的发生;
(3)对于试井井口已经冰堵的复杂情况,我们可以使用一些向试井油管内注入盐水、乙二醇或其他解堵剂的技术,以达到解决试井作业中的冰堵状况;
3.3 针对遇卡情况的措施
(1)当在试井作业过程中出现遇卡的情况时,我们可以控制钢丝张力,将其保持在其抗拉强度的45%以内,然后通过反复上提钢丝的方式达到使遇卡部位活动的目的。采用此方法的技术要求是:为了避免频繁上提钢丝引起其弹性疲劳而绷断,提钢丝的频率为每小时上提钢丝一至两次,这种上提频率可以使钢丝有恢复弹性的时间;
(2)改进试井作业的生产制度或者研究新的方法,将砂粒或水合物通过气体流动的方式带出试井,以达到解决遇卡的目的;
(3)使用一些向试井油管内注入盐水、乙二醇或其他解堵剂的技术,比如使用压裂车通过生产旁通的方法,以达到解决试井作业中的遇卡现象;
(4)当面临工具遇卡的情况时,还可以将遇卡工具通过压井的方式取出;
(5)在遇到井下遇卡不能处理的复杂情况时,如果在试井的井口没有压力负载,可通过其他手段从绳帽部位将钢丝剪断,比如下入钢丝剪切工具等,这样可以降低遇卡造成的经济损失。
4 工程实例
2009年5月,某井在试井作业时发生井口冰堵现象,通过对采气装置使用开水加温的方式历经18h,最终成功解堵;2010年10月,某井进行试井作业过程中井口发生冰堵现象,通过向油套环空注入乙二醇的方式历经7h,最终冰堵现象;2011年4月,某井进行试井作业过程中,在通井至1985m处发生遇卡情况,通过反复上提下放钢丝的方式历经三天,最终成功解卡。
5 结语
随着我国油田开发技术的不断深入,试井技术也随之不断发展。试井作业受客观环境如井下介质、管串结构、气候情况、作业环境、生产设备状况、生产技术状况的影响,容易发生一些影响试井作业的情况。为了满足我国当前针对油田开发技术的需要,我们应针对不同情况提出相应的技术措施,并在平时对试井设备加强维护和保养以及按照操作规范进行作业。
参考文献
[1] 李子丰,赵金海,李敬元,等.旋转导向钻具三维小挠度稳态分析的数学模型.石油学报,2009,(13):11-13
[2] 王新虎,冯耀荣,等.钻具螺纹接头牙载荷计算方法的探讨.石油机械,2008,(09):23-35
[3] 王立超.空气钻井技术在伊朗项目TBK油田的应用.西部探矿工程,2009,(05):71-76
[4] 林元华,施太和.复杂地层钻具接头力学性能模拟及应用.钻采工艺,2010,(13)101-106
作者简介
黄忠胜(1985-)男,汉,湖北武汉人,助理工程师,主要从事油气藏开发(试井)方面工作