中高温油田

中高温油田（共4篇）

中高温油田 篇1

敖古拉油田自1988年投入滚动开发以来[1],已进入高含水期开采。不仅产量递减幅度逐年加快,而且措施增油效果也逐年变差。为挖掘油田开发潜力,提高油层采收率,针对敖古拉油田储层物性差,油、气、水分布复杂、产能低的现状[2],尝试应用微生物驱油技术增加产量,改善油田的开发效果,提高经济效益,并探索适用于外围油田高含水期提高采收率的新方法和途径[3]。

为作好微生物驱油技术前期现场应用的可行性评价[4],结合敖古拉油田开采油层的特点,筛选出适合敖古拉油田微生物驱油的菌种,确定其适用条件和应用范围,综合分析微生物驱油技术在外围油田应用潜力,形成一套适合外围油田微生物驱油的注采工艺及相关配套技术,同时也为将来开展微生物驱油现场应用提供技术储备。

1 微生物驱油可行性分析

1.1 油藏条件

敖古拉油田位于松辽盆地西部,储层发育萨尔图、葡萄花和高台子三套油层,含油气层段约230 m左右,油层中部埋深1 290 m[5]。全油田平均空气渗透率为178×10-3 μm2,各油层组孔隙度在20%～23%之间。原油性质较好,地面原油密度0.852 2 g/cm3,黏度17.2～60.3 MPa·s,凝固点20～33 ℃。地层原油密度0.793 g/cm3,黏度3.4～6 MPa·s,平均原始气油比35 m3/t。地层水为NaHCO3型,总矿化度为7 665 mg/L。区块平均原始地层压力12.78 MPa,原始饱和压力7.2 MPa,压力系数为1.02,属正常压力系统。油层中部平均温度60 ℃。 根据微生物采油的地质基础及筛选标准[6],敖古拉油田的地质参数和油水物性满足微生物驱油的应用条件。

1.2 敖古拉油田的水质特性

为搞清敖古拉油田应用微生物驱油的水质环境,分别对该油田的注入和采出水矿物离子含量进行了分析,结果见表1。

从表1结果来看,注入采出水的总矿化度含量分别为1.25×103 mg/L和9.16×103 mg/L,pH值分别为6.4和8.3,水型为NaHCO3。表明敖古拉油藏注入采出水的总矿化度差异较大,注入和采出的水质分别为偏酸性和偏碱性,而且水质矿物成分中缺乏内源微生物生长所必需的氮和磷等营养组分[6]。从微生物生长的营养角度讲,油井产出液中PO${}_4^{3-}$、NH+4和 NO-3 的含量明显偏低,需要在注入水中添加足够的营养物以满足微生物细胞的生长代谢[7]。

1.3 敖古拉油田微生物种类及数量

敖古拉油田微生物浓度的测定采用两种方法。一种是显微镜直接计数法,另一种是平板菌落计数法。显微镜直接计数法采用血球计数板在Leica DMIRBE生物倒置显微镜下直接计数。由于敖一联合站的注入水为深度处理的地表清水,并加入了杀菌剂,经显微镜计数和平板培养,总菌数几乎为零。而采用平板菌落计数法测定,塔3井采出液的活菌总数为1.8×107个/mL,表明敖古拉油藏的地下条件适合微生物的生长繁殖。

1:敖一联合站注入水; 2: 塔3井产出水

1:敖一联合站注入水; 2: 塔3井产出水

通过对敖一联合站的注入水和塔3井产出水细菌群落结构的DGGE分析[8],得到各菌群的相似细菌和古菌种属(图1和2)。从图中看到敖古拉油田注入水中监测到的细菌种类比较多,且数量相当,主要属于β-变形菌纲,例如丛毛单胞菌科(Comamonadaceae)、陶厄氏菌属(Thauera sp)及嗜甲基菌属(Methylotenera sp)等。而产出水塔3井中细菌群落结构较为单一,仅监测到假单胞菌属(Pseudomonas)及丛毛单胞菌科(Comamonadaceae)两类菌,并都是优势菌。

敖一联合站注入水和塔3井产出液中的古菌种类相对而言就丰富一些,甲烷微菌纲(Methanomicrobia)、甲烷杆菌纲(Methanobacteria)以及甲烷球菌纲(Thermococci,Band 2B,3B,12B,14B)均有存在,包括油藏中常见的甲烷囊菌属(Methanoculleus,Band 5B,7B,8B,9B)、甲烷八叠球菌属(Methanosarcinales,Band 6B,18B)、甲烷热杆菌属(Methanothermobacter,Band 1B,13B,15B)。其中塔3产出水样品中Thermococci为优势菌群,属严格厌氧菌,通过发酵或者硫元素呼吸代谢进行厌氧生长,在元素硫存在时产生H2S,生长温度范围为50—98 ℃,最适生长温度88℃,最适pH 5.8,通常栖息于海洋中或者热沉积物中。说明该区块油藏具备微生物生长繁殖的条件,因此,可通过筛选适应该区块并能够提高采收率的菌种,实施微生物驱油。

2 微生物驱油菌种性能评价

根据敖古拉油田的油水物性和菌群结构特点,结合微生物驱油菌种筛选标准[9],从敖古拉油田的6口井采出液中分离出多株利用原油的细菌,并筛选出乳化性能较好的地衣芽孢杆菌,Bacillus licheniformis TY1和枯草芽孢杆菌,Bacillus subtilis TY2[10]。

用塔3井产出水配制营养液,接种后于60 ℃摇床中120 r/min下培养7 d,以未接菌处理样品为空白, 培养结束后, 离心收集上层原油,测定微生物作用前后的原油物性变化,如表2所示。

将菌种作用前后的原油做色谱分析,从色谱分析结果可以看到菌种作用前后的原油烷烃组份发生了不同程度的变化,原油烷烃组份中C10以前的轻组份增加, C33—C37以后的重石蜡组份明显减少,∑C21-/∑C22+比值由1.37变为1.54,菌种作用使原油烷烃曲线向轻组份方向移动,图3。

为评价微生物的驱油效果,用敖古拉油田采集的天然岩心,进行物模驱油实验。岩心长度10 cm,空气渗透率为144～184×10-3 μm2,驱替液和配制微生物的菌液均为敖一联合站的注入水,矿化度为1.25×103 mg/mL,模拟油为敖古拉油田脱水原油与煤油配置的,黏度5.6 mPa·s。

驱油实验步骤:岩心抽空饱和模拟地层水→饱和模拟油(人造束缚水)→水驱至含水98%结束,计算水驱采收率→微生物菌液或调剖菌液驱替不等的岩心孔隙体积,保持恒温、恒压5 d→再水驱至含水98%结束,计算微生物驱提高原油采收率。

方案1、2 将配方及用量固定为:微生物菌液浓度为5%,注入段塞0.55 PV,对两支与油藏物性相近的岩心进行平行实验,微生物驱两支岩样平均提高采收率5%。为了达到更好的驱替效果,设计聚合物辅助微生物驱油方案,方案3、4、5、6平均提高采收率8%,筛选的菌种驱油性能较强,微生物驱在水驱后仍能起到很好的提高采收率作用[4],表3。

上述筛选的微生物菌种经乳化、降蜡降胶、降粘及驱油实验等综合评价[10],降蜡率在10%～25%;降胶率在15%～25%。菌种降解原油的色谱分析表明,部分正构和异构烷烃被利用,轻组分范围变宽,作用后的原油中重组分减少,微生物处理后原油剪切应力和表观粘度值与处理前相比明显下降,原油流动性得到改善,降粘率大于50%。

3 微生物驱油适用的条件及范围

在设计矿场驱油方案过程中,为降低微生物驱油技术应用的风险,需借鉴前期微生物驱油现场试验的特点及方法[11,12,13],采用能够以廉价且来源丰富的营养物为基础生长的菌种,针对具体目标油藏,采取调驱结合、吞吐与驱替结合或内源与外源微生物驱相结合的方式,大幅度提高微生物驱油的应用效果。

由于敖古拉油藏的注入水质条件较好,几乎没有杂菌,可用来配制微生物驱油菌液,避免了杂菌污染问题。另外,筛选的菌种来自该区块采出液中,与油藏内的微生物菌群相容,自身具有较好的适应性。但因油藏中微生物生长所需的营养物缺乏,需要补充必要的营养组分,以提高微生物驱油菌种的代谢活性。

微生物驱油所用的菌种同为芽孢杆菌,对环境的耐受能力强,能在兼性厌氧条件下生长,室内菌剂扩培温度在45～76 ℃时,生长良好。由于驱油菌种性状接近,可以进行混合培养,生产复合菌剂。不足之处在于菌种形体较小[14],可适用于渗透率在5×10-3μm2以上的油层,但对于渗透率在100×10-3 μm2以上的油层,其菌体及代谢产物在地下油层中的封堵效应减弱,若与聚合物[4]或微凝胶[15,16]结合,可极大改善并提高微生物的驱油效果,则应用的油藏范围更广。

4 结论

(1)敖古拉油田的各项参数满足微生物驱油的基本条件,油藏内的细菌和古菌种群简单,群落结构稳定,适宜微生物生长繁殖,但需补充必要的营养组分,以激发微生物驱油菌种的代谢活性。

(2)筛选微生物菌种能够有效改善原油组份,降低原油粘度,室内物模驱油可提高采收率到5—9个百分点,具备实施微生物驱油技术的应用潜力。

中高温油田 篇2

随着石油勘探需求水平的不断提高，高速测井信息传输技术在测井领域得到了广泛应用。它不仅能够提高油田测井数据的实时传输特性，而且支持信息密集型的高分辨测井仪器，极大地提高了测井工作的效率和可靠性，保证了钻井作业进度并减少了相应的资金投入。现有的测井传输技术主要有泥浆脉冲传输、电磁波传输、声波传输、电缆传输和光纤传输等。光纤传输技术具有传输距离远、频带宽、通信容量大和抗电磁干扰能力强等诸多优点。通过改进光纤涂层、封装并加装铠甲，不但解决了光纤耐高压、抗腐蚀以及高抗张强度等问题，还能承受一定的机械应力冲击，使光纤很好地替代了原有的电缆[1,2]。光纤传输技术是在钻杆的动力线缆中装入耐高温光纤，再利用井上、井下连接的光收发模块来实现高达几Mbit/s的远距离数据传输。本文设计了一种高温测井信息光纤传输方案，并进行了相应的温度数据采集和通信测试。

1 光纤测井传输的总体方案

鉴于井下工作环境的特殊性，在设计筛选器件时需要考虑到各种不利因素。例如，光收发器和电路板都会安放在钻杆连接棒内部的狭窄空间内，这对物理尺寸的要求相当严格，所选器件的空间体积应当尽量小，特别是横截面的最大直线距离不能大于连接棒内部空心孔的直径。同时，在井下高温和散热不佳的情况下，必须选用能够适应高温环境的光器件，也可以通过加装保温瓶，使得器件能够在高温环境下正常运行一定的时间。光纤应选用性能稳定的耐高温光纤，该光纤能够长时间工作在-55～300℃温度下，并且能够适应恶劣的测井环境。

总体方案可划分成3个部分：井下接口部分、光纤通信部分和井上接口部分。通过对各部分的分析，按照由简单到复杂的顺序完成各项工作，最后将3个部分组合起来进行模拟测试。光纤传输方案原理图如图1所示。

(1)井下接口部分

作为数据采集和测控的微处理器，不仅需要实现一些简单的传感测控功能，还需要有足够的通信速度和I/O(输入/输出)扩展接口。随着测井工作的进行，同一个测控单元在后期可能需要挂接其他的测井仪器，会占用单片机的其他I/O口。

(2)光纤通信部分

为了实现测井系统的控制和数据采集，我们需要设计一个基于耐高温光纤的双向传输通道。为了达到几公里的传输距离，对光源要设置一个合理的偏置电压，可以在达到传输距离的同时让光器件的老化速度达到一个合理水平[3,4]，间接提高整个传输系统的工作寿命。

(3)井上接口部分

由于PC自带的串口使用的是RS-232电平，与光模块的TTL(晶体管逻辑电路)电平不能直接相连，因而需要制作一个双向稳定工作的电平转换器件，实现光模块到计算机的互连接口。同时，要实现对井下采集数据的分析以及将上位机的测控信息下传，需要利用Microsoft Visual C++(VC++)软件来开发一个管理和显示界面，既可以发送命令，又可以显示测井信息。

2 测井信息光纤传输方案设计

2.1 井下微处理器

选用可蓄电池供电的超低功耗MSP430系列单片机。利用该单片机自带的温度传感器可采集井底的环境温度，同时，通过单片机的I/O口也可以扩展其他类型的传感器，比如压力传感器、放射线传感器和磁敏传感器等，还可以通过其自带的数/模转换器实现对钻机行进速度和方向的控制。

2.2 光模块和光纤

在井下高温高压的环境下，需要选用军工级的光源和PD(光电二极管)来制作光发送模块(工作温度范围为-55～125℃)。在光模块制作完成后，利用数字信号源产生的TTL方波(频率为1MHz)对其进行测试，并在示波器上显示其传输波形结果[5]，如图2所示。图中，顶部曲线为信号源方波，底部曲线为光接收模块所接收到的传输波形。测试所选用的光纤必须是经过特殊涂覆处理的耐高温光纤，有较好的传输物理特性并能适应恶劣的高温环境。

2.3 驱动器和波形整形器

发送端可采用并联的3个与非门，以获得足够的电流来驱动光源。接收端用施密特触发器来对PD输出波形进行整形，这有利于单片机对通信数据的正确判断。

2.4 设计过程和要求

基于选好的各类光电器件，开始完成系统的软硬件设计工作。首先，利用VC++中的开发功能制作上位机，可通过它向井下发送测井命令，也可将测井信息动态地显示出来;然后，利用电路设计软件，遵循对空间的严格要求，设计出布局紧凑的光收发模块;最后，在钻棒内部空心所容纳的范围内，制作以MSP430系列单片机为核心的低功耗测控系统和外围电路。

3 高温环境下的温度数据采集和传输测试结果分析

方案搭建完成后，先在常温下进行基本功能测试，再放入模拟的高温测井环境中验证方案的可行性及可靠性[2,6]。实验结果表明，在室温环境下，测井通信系统可以在8h内正常进行，常温(27℃)下的温度采集结果如图3所示，实现了设计的基本工作要求。

在进行的模拟高温环境下的温度信息采集试验中，首先将编写好的程序烧写入井下测控核心并将模块安装到钻杆连接棒内，然后和光模块一起移至多功能恒温箱中并搭建起测试链路，关闭箱门并进行模拟高温环境下的温度数据采集和传输测试。根据实验计划，先调节好恒温箱内部的相对湿度，同时设定模拟试验的环境温度(分别为60、70、80、90、100、105和110℃)和工作时间(分别为3h)，连接好各类跳线并接通电源，开始温度传感数据的采集和传输测试。

测试结果表明，在所有预设的高温下，测井通信系统都可以在设定的时间内将所采集到的温度传感信息上传到计算机并显示出来。图4所示为110℃时持续测试3h的实验结果。它表明上位机能够实时、准确地获取井下温度传感信息，收发过程未出现码元错误的情况。

对于高速测井系统来说，通信的速率、质量和距离是关键的技术指标。该方案能够在110℃高温环境下长时间工作，传输带宽最高可达2Mbit/s(对应的距离约为500m)，与某些正在使用的500kbit/s传统电缆数据传输系统相比有很大的提升。在电磁干扰较强的环境中测试后，利用相关软件分析接收的数据可发现传输误码率并没有改变，表明该设计在复杂电磁环境下仍有很好的通信质量。试验结果充分体现了光纤传输系统的优势。

4 结束语

测井信息光纤传输方案以其良好的传输性能在油田遥传系统中有着广泛的应用前景。在该传输方案中，上位机通过下行光纤向井下测井系统发送控制命令，测控系统读取命令后通过上行光纤将采集的数据传送上来，实现了井下温度信息的光纤传输。在110℃高温下持续测试3h，传输系统仍然能正常工作，因此上述方案对于实现高温环境下的高速、远距离测井信息的传输具有重要参考价值。但在设计中也有一些技术难题，诸如传输方案在井下长时间工作的稳定性、钻杆/连续管/套管钻机在不同场合下的应用等，这些都需要做进一步设计和试验。

参考文献

[1]邵洪峰,张春熹,刘建胜.耐高温光纤光缆在测井领域的应用[J].国外测井技术,2008,23(1):33-36.

[2]牛林林.光纤在石油测井中的研究现状和展望[J].国外测井技术,2010,25(5):10-13.

[3]阮林波,张忠发.双向数据光纤传输收发模块的设计[J].光通信研究,2004,(2):34-35.

[4]袁建飞,曾庆军.基于ARM的智能光纤收发器的设计与实现[J].光通信研究,2011,(1):55-58.

[5]陈伟,李诗愈,尹红兵,等.多模光纤带宽的计算与优化[J].光通信研究,2004,(3):58-60.

中高温油田 篇3

今年以来, 特油公司沉着应对低油价冲击, 以科技创新作为第一动力, 深挖技术潜力, 在馆平15进口电潜泵取得优异生产效果的基础上, 开展了国产化研究与攻关。

为确保国产电泵投产顺利, 该公司成立了攻关小组, 科研领导亲自挂帅, 从试验方案到下井施工设计、施工准备以及项目运行安排与协调, 进行了多次论证与研讨。该项目自9月23日进入现场实施, 投产初期井底温度逐步恢复至110℃左右, 由于馆H62井含水较低黏度对电泵影响较大, 因此电泵还处于低频供排协调阶段, 整个项目安全有序进行。

中高温油田 篇4

1.1 管柱类型、管柱结构

1.1.1 试采一体化完井管柱类型

(1) 直井试采一体化完井管柱 (图1-1)

(2) 水平井试采一体化完井管柱 (图1-2)

1.1.2 直井试采一体化完井管柱结构

直井试采一体化完井管柱结构主要由井下安全阀、化学注入阀、伸缩接头、

封隔器、座落短节、割缝油管、座落短节、丢枪短节、射孔枪等具有防硫性能的工具组成。其连接管柱有4.5in油管、3.5in油管、2.875in油管。

第一作者简介:贾庆瑞 (1988-) , 男, 技术员, 2011年3月毕业于天津石油职业技术学院石油工程系, 现从事井下作业, 试油和钢丝试井作业技术研究。

1.1.3 水平井试采一体化完井管柱结构

水平井试采一体化完井管柱结构主要由井下安全阀、气举阀、坐落短节、滑套、化学注入阀、伸缩接头、封隔器、坐落短节、带引鞋球座等具有防硫性能的工具组成。其连接管柱有3.5in油管。

1.2 管柱井下工具的名称及作用

1.2.1 井下安全阀

一般下在井下100 m左右, 它是通过连接到地面上的液压管线加压、卸压可实现井下安全阀开启、关闭.当井口采油树失控发生泄漏、井喷事故时, 可立即关闭该阀, 实现井控。

1.2.2 化学注入阀

化学注入阀下在完井管柱的伸缩接头之上, 用通径6 mm±高压钢管从井下连接到地面, 通过高压泵可向井筒内注入化学药剂, 用于开采时期维护油井正常生产。

1.2.3 伸缩接

伸缩接头下在完井管柱的液压封隔器之上, 用以补偿测试、生产时管柱的伸缩形变, 保护液压封隔器坐封可靠。

1.2.4 液压封隔器

液压封隔器下在完井管柱的伸缩接头与座落短节 (该短节下井前需提前安放2.813”堵塞器) 之间, 正加压完成液压封隔器坐封工作, 用与封隔油套环空。

1.2.5 座落短节

座落短节用于配合钢丝作业的堵塞器、锁芯、悬挂器等工具使用;作用是封堵、分隔管柱内空间, 临时封闭油井, 也可用于悬挂压力计进行测试工作。

1.2.6 割缝油管

割缝油管是油套环空, 流体流动的通道。

1.2.7 气举阀

气举阀是连接在试采一体化水平井完井管柱不同位置上的一组设备, 可通过钢丝作业的气举阀投捞工具串开启关闭不同深度的气举阀, 实现气举排液作业。

1.2.8 滑套

滑套能进行打开或关闭动作, 连通油套环空, 从而完成洗井、替液等作业。

1.3 钢丝作业难点分析

根据现场测试求产资料, 雅达工区相当部分井为高温高压井, 且硫化氢、沥青含量较高, 因此对于该类型井的钢丝试井作业, 具有相当的风险及难度, 主要体现在以下几个方面:

(1) 硫化氢对井下施工工具有很强烈的腐蚀作用。

(2) 高温度且施工过程中温度变化大, 对下井工具的材质耐高温要求高。

(3) 高压力以至完井液密度高, 钢丝作业工具使用环境恶化;开井施工作业及关井时井口压力高, 井口防喷装置要求严格。

(4) 地层出砂堵塞工具, 工具卡死井下。

(5) 井深 (直井深度可达4000m以上) , 管柱结构变化多端, 井内管柱短接、变径较多, 工作状态更为复杂。

(6) 酸洗作业, 导致工具极易腐蚀、变形。

(7) 测试求产后期, 井壁较脏 (含有沥青等杂质) , 钢丝作业极易出现遇阻、遇卡现象。

2 钢丝作业施工工序 (实践操作)

根据伊朗雅达瓦兰油田高温高压含硫油井所配备的试采一体化完井管柱结构类型, 以及试油测试项目的要求, 选出了与其配套的钢丝作业工具:Gauge cutter、 (图2-1) 、MR及Bomb hanger、GR打捞工具 (图2-2) 、Lock Mandrel及Run tool、GR打捞工具Prong及SB (图2-3) 。 (以上是目前钢丝作业的主要部分工具) 圆满完成了雅达一期数百井次的试井作业。

2.1 简述施工工序

伊朗雅达瓦兰油田根据开采油藏深度、油层厚度、压力系数高低, 分成两种类型井开采:垂直钻探生产井 (F井) 和水平钻探生产井 (S井) 。以F井为例:

2.1.1 下试采一体化完井管柱作业时

按施工设计下放完井工具, 在管柱、工具下放途中, 利用钢丝作业实施通径, 核实管柱深度, 检查有无变形。

2.1.2 坐封、验封封隔器作业时

坐封完成后, 通过钢丝作业捞取井下堵塞器, 辅助验封封隔器。

2.1.3 井筒替浆作业时

钢丝作业, 下入滑套开关工具, 开启滑套, 使油管与环空形成连通, 洗井, 替出环空泥浆。按设计完成替浆后, 再次下入滑套开关工具, 关闭滑套。

2.1.4 打捞井下堵塞器作业时

按设计要求, 为便于后期酸化测试求产, 需通过钢丝作业, 捞出井内原有堵塞器 (雅达油区所用堵塞器有两部分组成:prong和Lock Mandrel)

2.1.5 投捞压力计作业时

测试期间, 为取得井下温度, 压力数据, 需通过钢丝作业, 实现投捞井下压力计作业。

下面具体介绍试采一体化管柱钢丝作业工序中的:投压力计、投锁芯作业。 (此两项作业在所有钢丝施工工序中, 是极易发生事故的。所叙述操作工序均由现场多次事故之后分析总结得出。)

2.2 投压力计施工工序

根据雅达项目测试要求, 为更好的分析了解井况, 取得井下数据, 测试中需下放井下压力计取得温度、压力数据。操作工序如下:

(1) 根据井况选择合适通井规通井。

(2) 确定合理投送工具串。对于F井 (直井) 使用MR压力计投送工具串如图2-4, 对于S井 (斜井) 使用MR压力计投送工具串如图2-5. (加万向节便于工具串在井内随油管偏转, 从而减少遇卡。同时可避免工具旋转造成钢丝绕接疲劳。)

(3) 当MR压力计投送工具串下入防喷管内后, 缓慢打开清蜡阀, 当听到气流声后停止开启, 至压力平衡后再完全打开阀门。 (如果开启闸门过急, 高压气流冲击工具串使工具串上窜, 极易造成钢丝打扭或Bomb hanger脱落)

(4) MR压力计投送工具串在下放途中无特殊情况禁止上提 (上提, 极易造成Bomb hanger锁块转化, 导致Bomb hanger中途落井, 损坏工具) , 速度控制在80m/min以内, 并设置好绞车张力正负变化报警值:50磅。通过安全阀、变径及其它井下工具井段时控制速度在15m/min以内, 同时监测张力防止遇阻, 通过后检查张力是否发生明显变化。

(5) 在距滑套上部30m左右, 测试静止张力二次并记录;在距坐落接头5m左右, 测试静止张力一次并记录, 测试速度控制在15m/min以内, 测试张力过程中, 前后测试条件必须一致 (同一深度, 同一速度, 同时下放或同时上提测张力) 。当工具串下放至坐落接头之下5m后, 开始上提工具串到坐落接头之上5m左右, 并记录上提张力和静止张力。缓慢下放工具串至坐落接头处, 使悬挂器坐入坐落接头内。

(6) 上提工具串测试钢丝上提张力和静止张力, 与投送前测试张力对比, 张力发生明显减少, 且与压力计和悬挂器重量换算值大体相当, 证明压力计已成功投放。

2.3 投锁芯施工工序

锁芯:完井作业中为便于封隔器座封、分割管柱内空间或测试求产后期临时弃井封井时, 需向坐落短节内投放的一种井下工具。其种类分为:R型、X型、RN型、XN型。目前雅达油区主要用的是XN型锁芯。

操作工序如下:

(1) 选用合适通井规通井。

(2) 设置好绞车张力正负变化报警值:50磅。下锁心投放工具串 (图2-6) , 在距滑套上部30m左右, 测试静止张力二次并记录;在距坐落接头5m左右, 测试静止张力一次并记录, 测试速度控制在15m/min以内, 测试张力过程中, 前后测试条件必须一致。 (下放途中若遇阻, 禁止快速下击, 极易造成工具卡或投放工具串变为非选择位)

(3) 工具缓慢下至坐落接头下部5米左右, 记录钢丝静止张力。重新设置张力正负报警值:350磅。

上提工具到工作筒, 由于投送工具滑块作用, 使工具不能正常通过工作筒;继续上提后钢丝张力如果超过静止悬重100公斤左右, 此时投送工具:

(1) 滑块收缩, 不再保护上部剪切销钉;

(2) 在打捞颈和弹簧外套之间出现一个间隙;

(3) 工作筒探测爪子收缩, 锁芯键弹出, 使投放工具串成为非选择位。如果继续上提后钢丝张力超过静止悬重100公斤后, 仍无法使工具转换为非选择位, 就需要向上震击, 速度50m/min, 并根据实际情况增加速度, 直到工具转换为非选择位。将投放工具串提过坐落接头6m左右, 并记录好上提和静止张力。

下放工具串, 使锁心卡瓦进入工作筒90度台阶, 使工具限位。轻轻向下震击, 速度控制在20m/min以内, 使锁芯完全进入工作筒。向下高速震击3次, 切断6.3毫米上部钢销钉。上提工具串超过静止张力约220lbs, 观察3分钟, 如果张力不变, 说明锁芯已经完全进入工作筒, 并转换到锁紧位。

向上震击, 切断8毫米下部铜销钉。顺利起出下入工具, 井口确认, 完成投放作业。

3 钢丝作业施工总结

伊朗雅达瓦兰油田从事的钢丝作业, 实现了管柱试压、坐封、酸化测试求产、封井、回采等作业的一体化。严防了高压高温含硫油气井的井控安全隐患。施工工序简化, 节省施工时间, 缩短施工周期, 经济效益十分显著。

从项目开始到目前, 钢丝作业数百井次。作业事故发生十几次 (井下工具严重遇阻、遇卡、被埋、井下落物等事故) , 这些事故大部分是因为井况原因造成, 但也存有因施工准备、工具检查核实不到位造成的事故。

整体来看, 高压高温含硫油气井钢丝作业取得显出成果:

(1) 系统优化了钢丝作业工具、工序;

(2) 制定了多项高压高温含硫油气井钢丝操作规程和规章制度;

(3) 造就了更加规范、标准化的作业指导方针;

(4) 员工安全意思、职业技能得到很大提高。

4 钢丝作业施工建议

高压高温含硫油气井钢丝作业事故发生率较高, 常有遇阻、遇卡等现象, 为此提出以下预防处理措施:

(1) 经常检查和保养各种设备和工具, 对震击器等各种下井工具和装置定期进行功能检测, 及时发现不足并整改, 保证下井工具和装置的良好状态。

(2) 控制绞车拉力, 避免钢丝塑性变形, 定期检测钢丝质量。

(3) 根据井下管柱结构, 井况合理选用下井工具及设备。

(4) 下井装置工具要设计有利于打捞的打捞颈, 并配备相应专用打捞工具。

(5) 所有工具下井之前, 必须逐一检查, 准确计量长度尺寸并记录。

(6) 钢丝作业设备安装试压合格, 开启井口闸门时, 应缓慢打开直到上下压力平衡 (快速的开启闸门, 因井下高压气流冲击, 极易造成工具串上窜或下井工具 (如压力计悬挂器) 落井现象) 。

(7) 下入井下工具前要用合适通井规通井, 了解井筒状况。

(8) 合理选择井下震击器。对于井内含沥青等杂质较多的井不易使用链式震击器 (链式震击器空缝隙较大, 杂质粘附在上面, 可能会导致震击器卡死, 失去震击效果, 造成井下事故) , 建议选用管式震击器。

(9) 及时了解井的动态, 每进行一步作业, 要考虑可能发生的事故, 并提出相应处理措施。

(10) 认真做好钢丝作业各工序的风险识别、风险控制, 做好硫化氢防护作业。

(11) 加强员工井控安全意识, 不断提高人员的技术素质, 操作人员必须熟悉下井工具或装置的规范, 结构、性能和原理, 每项作业严格按照操作规程。

摘要：伊朗雅达瓦兰油田测试层属于高温、高压、高含硫油气井范畴.为了极好的多方位的防范、控制井控风险, 采用了一种试采一体化的完井管柱。针对这一完井管柱, 钢丝作业技术在其中占据着重要的地位。目前, 通过多井次的实施应用, 钢丝作业技术日趋完善, 能够胜任伊朗雅达瓦兰油区钢丝作业任务。从而为提高海外试油速度提供了有效保障。鉴于作者的工作业务范围, 本文主要介绍作者在伊朗雅达瓦兰油田的现场实践操作, 并对钢丝作业在此井况下的应用进行总结, 希望能对同类型钢丝作业提供一定的指导意义。

关键词：伊朗雅达瓦兰,高温高压,完井管柱,钢丝作业,实践操作

参考文献

[1]中法渤海地质服务有限公司修井完井测试监督培训教材