摘 要:氣田連續(xù)油管尾管懸掛技術(shù)是一項獨特的速度管柱懸掛工藝,是一種精確有效,可在單井中將連續(xù)油管懸掛于生產(chǎn)管柱內(nèi),且連續(xù)油管末端位于特定位置,以提高單井排水采氣能力的作業(yè)方式。該項工藝相較于傳統(tǒng)速度管柱工藝,可以在施工成本上更加經(jīng)濟,具有較高的應(yīng)用前景和推廣價值。
關(guān)鍵詞:尾管懸掛技術(shù);作業(yè)工具;排水采氣
在大牛地氣田近年的低效氣井改造方面,連續(xù)油管速度管柱懸掛工藝得到了廣泛的應(yīng)用和推廣。該項工藝?yán)妹?xì)管原理,利用連續(xù)油管有效地提高了低效井的排水能力,從而很大程度上延長了氣井的穩(wěn)產(chǎn)時間,并在此基礎(chǔ)上提高了氣井產(chǎn)量,為鄂爾多斯大牛地氣田后期開發(fā)和穩(wěn)產(chǎn)奠定了牢固的基礎(chǔ)。
1 工藝簡介
傳統(tǒng)速度管柱工藝是采取將連續(xù)油管通過懸掛器懸掛于井口采氣樹1號閘門之上的方式進(jìn)行作業(yè)。目前大牛地氣田低效井改造方面,單井速度管柱懸掛長度大部分在2600m至3300m之間。在作業(yè)成本方面,由于連續(xù)油管管材消耗是工藝固定消耗,因此該項工藝的作業(yè)經(jīng)濟成本已經(jīng)難以進(jìn)一步壓縮。
連續(xù)油管尾管懸掛工藝則是在傳統(tǒng)速度管柱工藝基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化和改進(jìn),可以達(dá)到相同的實施效果,并在成本方面更加具有優(yōu)勢的連續(xù)油管懸掛工藝。該項工藝是通過將一定長度的連續(xù)油管通過專用懸掛封隔器密封并懸掛于單井完井管柱內(nèi),懸掛后通過連續(xù)油管在設(shè)計指定位置提高單井排水能力,從而達(dá)到低效井的改造目的。
與傳統(tǒng)速度管柱工藝不同,連續(xù)油管尾管懸掛工藝只需懸掛指定長度的連續(xù)油管采用專用懸掛封隔器懸掛于生產(chǎn)管柱內(nèi),井口采氣樹不需要進(jìn)一步改造,也無需增加其高度,其懸掛連續(xù)油管長度一般為500m至1000m之間,因此尾管懸掛工藝在經(jīng)濟成本方面具有更高的應(yīng)用和推廣價值。
2 作業(yè)流程簡介
2.1 尾管坐封懸掛作業(yè)流程
(1)對生產(chǎn)管柱進(jìn)行通井,通井到施工設(shè)計深度;
(2)連續(xù)油管連接堵塞器(環(huán)壓式連接),下入設(shè)計長度速度管柱及記錄油管懸重;
(3)坐連續(xù)油管卡瓦,剪切速度管柱;
(4)安裝環(huán)壓式連接頭,進(jìn)行拉力及壓力測試;
(5)依次連接液壓丟手、懸掛器、旋轉(zhuǎn)短節(jié)工具串;
(6)將連續(xù)油管及工具串通過旋轉(zhuǎn)短節(jié)與下部速度管柱Roll-on接頭連接。
(7)下坐封懸掛工具到設(shè)計深度;
(8)分別測試上提、下放油管懸重,并記錄;
(9)井口泵入液體(或液氮),分別打壓25、30、32MPa坐封油管懸掛器;
(10)坐封完成后連續(xù)油管泄壓,上提或下放管柱驗掛,上提或下放不超過2T。
(11)油管環(huán)空驗封15MPa,穩(wěn)壓15分鐘;
(12)驗封合格后,連續(xù)油管內(nèi)打壓擊落連續(xù)油管堵塞器,建立油套循環(huán);
(13)連續(xù)油管內(nèi)泵入鋼球( Φ 16.5mm),打壓25MPa脫手,上提連續(xù)油管,核實懸重,起出上部管柱。
2.2 打撈作業(yè)流程
(1)油管內(nèi)投球打壓( Φ 19mm);
(2)連接好連續(xù)油管井口,下GS打撈頭至懸掛器位置,將打撈頭與連續(xù)油管接頭對接;
(3)管內(nèi)打壓18Mpa,解封懸掛器;
(4)上提管柱回收工具串。
3 單井?dāng)?shù)據(jù)與計算
3.1 單井?dāng)?shù)據(jù)
在確定尾管懸掛數(shù)據(jù)時,需充分考慮所選井相關(guān)數(shù)據(jù),以大牛地氣田水平井DP40H井為例,該井相關(guān)數(shù)據(jù)見表1及表2。
3.2 計算
根據(jù)臨界攜液流量及臨界攜泡流量公式:
計算所選氣井的流量見表3。
該井產(chǎn)量略低于60.3mm油管垂直段臨界攜液流量,達(dá)不到造斜段臨界攜液流量,但都可以達(dá)到速度管造斜段臨界攜液流量,主要排垂直段、除造斜段積液,則懸掛位置盡量懸掛上面。
根據(jù)模型計算氣井井筒壓降:
設(shè)定速度管下深都是距A點以上50米位置,即2955米處,距離油管456.33米。
設(shè)定速度管懸掛器懸掛最低點為距油管鞋50米位置,懸掛最高點距A點1050米位置每100米計算一個點壓降,見表4。
表4 不同懸掛長度壓降值計算計算表
以管網(wǎng)壓力3.5MPa計算其所需臨界舉升壓力為9.11MPa和臨界舉泡壓力為6.37MPa。按照能達(dá)到舉升壓力的情況下盡量懸掛長的原則, DP40H井設(shè)計懸掛1000m能滿足舉升壓力要求。
結(jié)合臨界攜液流量計算以及能達(dá)到舉升壓力的情況下確定懸掛器坐封懸掛深度1955m處,懸掛速度管長度為1000m,最終速度管柱深度為2955m。
4 結(jié)束語
(1)由以上內(nèi)容可知,在工具設(shè)計及配套選取方面來看或者從該工藝的理論計算來看,連續(xù)油管尾管懸掛工藝具有高度的可行性,且可以滿足低效井改造的目的,提高低效井排水能力,為低效井產(chǎn)能持續(xù)保持奠定了基礎(chǔ)。
(2)在大牛地應(yīng)用連續(xù)油管尾管懸掛工藝,具有高度的可行性及推廣意義,其不改造井口和經(jīng)濟成本方面都使該項工藝具有實踐價值;
(3)由于下入工具串外徑接近生產(chǎn)管柱內(nèi)徑,因此在實際作業(yè)中,需考慮生產(chǎn)管柱內(nèi)壁的清潔程度影響著工具能否順利下入與能否順利坐封懸掛;
(4)該項工藝在施工周期方面,經(jīng)分析略長于常規(guī)速度管柱作業(yè),而具體情況需進(jìn)行實際施工來進(jìn)行評價。
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作者簡介:齊宏偉,工程師,2005年畢業(yè)北京石油化工學(xué)院油氣儲運專業(yè),現(xiàn)從事采氣集輸工程相關(guān)專業(yè)。