迪那地区论文（精选5篇）
迪那地区论文 篇1
摘要：本文通过整理迪那地区的钻井资料, 对井漏原因及特征进行了分析, 并根据国内外钻井堵漏技术成果优选适合的堵漏措施。论文对此地区的井漏处理和井漏预防方面有着积极的指导意义。
关键词：井漏,迪那地区,井漏处理,技术措施
1 研究目的及意义
迪那地区井漏事故频发, 造成钻井成本大、风险大, 严重影响阻碍了该区的钻井开发。加强迪那地区井漏处理的研究已迫在眉睫。分析迪那地区井漏事故的原因、类型、分布, 结合现今主流的井漏处理措施提出可行性的方法。为堵漏的预防及措施选择奠定一定参考基础, 对降低漏失的发生、减少堵漏的损失有着积极的指导意义
2 迪那地区井漏的主要类型及特征
迪那地区自上而下钻遇地层为第四系、上三系、下三系、白垩系与侏罗系, 这一地区的井漏主要发生在上第三系和下第三系, 迪那地区上三系有三组分别为吉迪克组N1j、库车组N2k、康村组N1-2k。井漏主要类型为诱导性漏失、压裂性漏失、渗透性漏失, 其中诱导性漏失处于主导位置。N1j吉迪克组是主要的漏失位置, N2k库车组发生渗透性漏失一次, N1-2k发生渗透性漏失四次。
下三系分为E组、E2-3s苏维依组、E1-2K、E1-2km库姆格列木组, 下三系漏失类型为诱导性漏失、压裂性漏失、渗透性漏失、裂缝性漏失。其中诱导性漏失处于主导位置, 压裂漏失次之。E组为主要漏失组, E1-2km发生两次压裂性漏失, E1-2k发生一次诱导性漏失、E2-3s发生一次诱导性漏失, 三次压裂性漏失与一次裂缝性漏失。
迪那地区上三系井漏主要原因是压力平衡窗口较窄, 吉迪克组岩层变形产生裂缝。根据漏失损失时间看, 工具磨损及人为操作影响最大, 且主要造成渗透性漏失。其中平衡窗口较窄造成井漏损失较大, 是重点解决对象。下三系的主要漏失原因为泥浆密度过高压破地层和地层承压能力过低。
3 迪那地区处理井漏的主要技术措施
(1) 桥接堵漏
桥接堵漏材料包括各类形状不同, 大小各异的单一惰性材料及级配而成的复合材料。桥接堵漏经济价廉, 使用方便, 施工安全, 现场已普遍采用。对付由孔隙和裂缝造成的各种漏失取得了明显的效果, 桥接堵漏使用率占50%-70%以上
(2) 水泥浆堵漏
该材料包括水泥, 石膏, 石灰, 硅酸盐类等混合浆液。以水泥为主, 通过添加各种水泥浆处理剂和改善灌浆工艺来提高封堵效果。其承压能力强, 用来对付严重漏失层效果显著, 但容易被水稀释冲走。
(3) 膨胀性堵漏
现场使用的主要有胺脂泡沫膨体堵漏剂、TP-1090、SYZ膨胀性堵漏剂。
这些混合体水化后大幅度膨胀, 几小时内就能风度非常严重的大漏失。
(4) 超低渗透 (无渗透) 钻井液技术
超低渗透钻井液技术利用表面化学原理, 在岩石表面形成具有一定强度的超低渗透膜, 这些膜在滤饼和岩石表面浓集形成胶束, 该胶束在弱地层孔隙或天然裂缝处形成屏障, 膨胀变大限制渗透, 在漏失处锁住堵漏材料, 通过压力作用从颗粒中基础滤液。
(5) 随钻可视化与精细钻井地质评价技术
防漏面临的最大问题就是地质情况的复杂性和不确定性, 简单方便直观的监测漏失层和简单有效的应急措施成为解决问题的关键。随着国内外钻井技术发展的信息化与智能化的发展, 各类随钻测量与测试工具, 仪器, 方法不断涌现, 如MWD、MWD、DWD、WD等, 实现了钻柱/工具/仪器一体化。
(6) 欠平衡钻井技术
发展欠平衡钻井技术, 实现从根本上解决井漏问题。欠平衡钻井技术在国外已经很成熟, 各大石油公司已作为常规钻井技术来开发一些衰竭、低渗、易漏油藏.。国内虽已进行了一批欠平衡钻井攻关试验, 取得了一定的成绩, 但其关键技术及主要设备均是从国外引进的。
4 建议
(1) 井漏应以预防为主, 前期就应该准备应对措施, 提高井壁承压能力, 加强迪那地区膏盐层的研究, 寻找盐膏层和低承压地层之间的平衡, 减少井漏的发生。
(2) 井漏与人为操作关系密切, 合理有效的处理措施对井漏事故有着重要的影响, 建议加强施工的标准性, 减少应对不当造成的损失。
(3) 科技才是第一生产力, 新的高科技钻井技术在解决井下复杂情况上有着巨大优势, 我们应该加强对国外先进钻井技术的学习、合作、交流, 解决当下开发存在的问题。
参考文献
[1]钻井工程防漏堵漏技术[M].北京:石油工业出版社, 1997:104.
[2]张锦荣, 陈安明, 周玉仓.塔里木深井盐膏层钻井技术[J].石油钻探术, 2003, 31 (06) .
迪那地区论文 篇2
关键词：SM,AP,PTP,无线宽带,交换机
1 气田简介
迪那2气田西气东输主力气田之一, 于2009年6月28日成功投产。设计产能上千万方, 拟投生产井为X口。井区深处天山山脉, 各井区离处理厂最远井站达30公里。各井区海拔高度较高:
由于各单井之间相距较远, 并且井区之间多大山阻隔及冲沟。井区有线通迅光缆属架空敷设, 工程施工难度较大, 光缆通迅系统运行稳定性受外界因素影响也较大。综合各方面因素, 考虑增加新的通迅方式来确保通迅系统的运行稳定与安全。
2 摩托罗拉无线宽带CANOPY系列产品简介
Motorola Canopy/PTP 5.8GHz无线宽带接入产品是摩托罗拉公司为当今各行各业的宽带应用提供了一套强有力的解决方案, 它是一种基于无线宽带技术的系统设备。比较其它互联网宽带业务中不同的技术, Canopy/PTP系统利用了5.8GHz开放频段, 可以说是一种实惠的高速互联网技术。
Canopy的基本模块有3种类型:接入点模块 (Access Point Model) 、用户端模块 (Subscriber Model) 和回传模块 (Backhaul Model) 。通过这些模块的相互组合, Canopy无线宽带系统可以提供两种工作模式:点对点和点对多点方式。
点对点和点对多点设备不仅可以各自单独使用还可以在网络中进行重复组合使用, 这样通过点对点和点对多点的多重工作模式就可以完成一个或者多个复杂全无线宽带网络系统的组网工作。
3 井区无线数据传输架构示意图
迪那气田分为中央处理厂 (总控中心) 、迪那1井区和迪那2井区, 井区共四个集气站拟含34口单井。单个井场的数据先传输到三个数据中心站, 汇合后的数据再通过这三个数据中心站的无线 (PTP) 传回到处理厂DCS系统进行显示、控制。如下图1所示: (不含迪那1井区)
3.1 架构说明
首先, 我们将四个中央数据接点设置成为四个中心站, 各中心站架设5700AP点对多点中心接入点设备AP, 网络覆盖周围各单井架设的用户端模块SM (Subscriber Model) 。每口单井现场RTU与就地工业交换机进行数据交换通迅, 就地交换机数据中规划出一路进入有线SDH设备另一路进入单井5700SM远端接入模块形成冗余模式。然后, 单井5700SM通过空中无线上传至所属中心站完成数据的第一次汇集。经过汇聚后的中心站数据分别通过各自PTP300回传设备回传至中央处理厂, 在处理厂中心DCS前实现数据的二次汇集。以下是各中心站对应覆盖连接的各个单井分配表:
一号数据节点 (DN2-C) :DN2-Q, DN2-W
二号数据节点 (DN2-B) :DN2-E, DN2-D, DN2-B集气站
三号数据节点 (DN2-A) :DN2-G, DN2-H, DN2-F, DN2-J, DN2-K
四号数据节点 (迪那2-A集气站) :DN2-L, DN2-Y, DN2-U, DN2-I, DN2-R
井区各数据节点点对点与点对多点设备架构示意图2:
各单井无线数据发送模块SM与本地链路结构示意图3:
3.2 接口要求
摩托罗拉canopy提供标准10M/100Mbps以太网接口与工业交换机连接, 本地RTU数据通过以太网线和本地交换机直接连接。
注:各中心点与处理厂控制中心点为点对点数据传输, 中心站与各单井站为点对多点数据传输模式。
通过点对点与点对多点设备的相互组合模式, 可以使无线宽带通迅网络覆盖至全部单井。从上面可知, 无线宽带的应用还是很便利的。
4 现场具体实施参数计算
由于现场要求每路无线连接同时传输井场控制、数据信号, 其中控制、数据信号占用带宽较小, 各按512Kbps/路设计。同时考虑到后期若需传输视频图像、语音等业务按1Mbps/路考虑, 三种数据同时传输时, 通过计算总需求带宽为1.5Mbps/路。
4.1 中心站容量 (AP)
我们估算每路数据需要1.5M码流, 而canopy系统有10M和20M两种中心接入设备, 上行带宽分别最大能恒定在6Mbps H和11Mbps。迪那气井只需传输RTU控制信号晢不考虑视频语音业务, 因此, 10M的中心接入点完全可以满足现场数据传输要求。
4.2 中心站覆盖
由于每个AP设备为60度覆盖角最大覆盖范围是16公里, 每个接入模块 (AP) 可以支持200个用户端模块 (SM) 。中心站 (AP) 为了覆盖所有所管辖单井站, 经过详细计算各中心站AP做出如下分配:
一号中心站需配置两个10M AP
二号中心站需配置两个10M AP
三号中心站需配置两个10M AP
四号中心站需配置三个10M AP
各中心站无线数据链路结构示意图4:
链路回传设备容量 (PTP) :三号中心站作为连接二号中心站和中央处理厂的中继汇集点, 共需传输11路数据到中央处理厂。根据每路数据1.5Mbps计算, 共需16.5Mbps。
中央处理厂无线数据链路结构示意图5:
摩托罗拉具有非视距功能的PTP300最大双向实际带宽为25 M bps, 完全满足系统的满载容量要求。同时根据投入运行后的效果看PTP300回传设备完全可以使无线数据越过山脉障碍达到与中央处理厂控制中心安全稳定的连接。
5 现场存在问题的解决
5.1“视距”问题的解决
微波之间的通信要求“视距”传输, 因此天线现场挂高不够就会造成通信上的阻碍。这样无线系统的通迅性能就会大大的降低甚至链路之间根本不可能通信, 加之迪那井区深处天山山脉大山阻隔情况严重。
井区间各单井传输距离较远, 还要考虑由于菲涅尔半径的存在所引入的附加损耗。可参考下图6:
我们同时在选择铁塔修建时根据现场地形数据来结合MOTOROLA预算软件得出各中心站铁塔的挂高, 共需修建以下数量与规格的铁塔:
中央处理厂25米挂高铁塔
中心站1 (DN2-C) 30米挂高铁塔
中心站2 (DN2-B) 25米挂高铁塔
中心站3 (DN2-A) 25米挂高铁塔
DN2-Z气井25米挂高铁塔
无线链路测试表1:
从表中链路测试数据可知:现场天线挂高满足了“视距”通迅要求, 保证了良好的空中无线连接及系统的稳定性和可靠性。
5.2 现场频谱规划
Canopy模块允许以5MHz为间隔来选择频率, 我们在同址安装其他设备时根据互用性来制定频率规划。我们选择使用6个不重叠的信道, 这六个信道也包括了点到点的回传链路。
·5.735 GHz
·5.755 GHz
·5.775 GHz
·5.795 GHz
·5.815 GHz
·5.840 GHz
现场每个中心站使用2到3个AP组成一个接入点集群, 我们按下表进行频率规划和扇区ID的分配 (表2) :
注:一个6扇区基站实际只需3个信道
由于每个频点可以二次复用而不影响其正常工作, 故每个中心站群管 (2到3个AP) 最多只需要使用3个频点 (例如5.755GHz, 5.775GHZ, 5.795GHz) , 其余三个频点可以挪用于点对点回传设备的工作频率节约了频点资源。
5.3 有线与无线通迅的隔离
无线通迅开始投入运行之初, 我们由于对两种冗余通迅模式认识不足等原因, 出现了井区“网络风暴”等现象。经过认真细致的问题排查, 随着认识程度不断的加深。我们逐步的排除了单井、中心站交换机优先级划分故障, 对无线群管理模块进行合理隔离, 对井区各中心站与单井站交换机配置VLAN。通过这些措施, 无线通迅与有线通迅形成了很好的冗余切换。
6 现场应用总结
经过两年来的现场应用, 迪那无线数据通迅系统性能稳定工作可靠。有力保证了有线通迅中断时, 井场控制数据冗余切换到无线通迅系统进行正常传输。由于Canopy采用FSK调制, C/I比值很低, 有效低抗外界干扰抗干扰能力强。同时采用GPS同步技术及定向天线等多种技术手段解决了系统内部自干扰问题, 保证了优于802.11的信号质量。带宽恒定、延时稳定、传输距离远 (最远可达16公里) , 传输质量不会随着接入点的增加和距离的增加而明显下降。无线空中链路采用私有协议, 内置高效的信道加密技术, 可以有效保证数据传输安全性。
迪那在整个无线网络维护与施工过程中, 其优点在于:网络设备体积小重量轻操作简单, 这便于迪那野外实际安装和维护以及拆迁。耗电省单个设备仅为7.2瓦, 有力的降低了运行能耗。同时减少中继不用申请频率、即装即用, 大大的降低了网络建设项目投资, 实践证明无线宽带通迅有比较强的优越性。
参考文献
[1]李建东.信息网络理论基础.西安电子科技大学出版社, 2009.6
迪那地区论文 篇3
近年来, 我国公路建设在东部稳步建设的基础上逐渐向西部发展, 公路已进入山区, 山区公路与平原有很大的不同, 由于地形的限制, 需要建设大量的高墩桥梁与长大隧道。高墩桥梁采用经济合理的桥墩, 对于高抗震等级地区的桥梁耐久性尤其重要, 其中双薄壁墩和空心薄壁墩是采用较广泛的桥墩形式。迪那2气田地面建设工程, 位于新疆自治区天山以南, 包括2条井区主干道、支线道路、井场及典型工点, 由于该地区山体风化严重, 山体陡峭。结合地形, 其中主干道K8+605采用了2-82mT形刚构桥方案, 箱梁梁体, 用双薄壁桥墩, 墩高74.5m, 采用C50混凝土。按照我国抗震规范区划图, 结构处于8度抗震设防烈度区, 地质勘探表明其场地类型为II类场地, 地震动峰值加速度为0.2g, 地震反应特征周期0.35s。地震反应分析是其设计的必备环节。本文完成了高墩T形刚构桥在地震动作用下的时程反应分析, 并根据分析对高墩设计原截面提出了建议。
2 截面设计及特性
迪那2气田高墩T形刚构桥桥墩在顺桥向或横桥向地震激励作用下, 结构的地震反应将延X轴或Y轴 (图1) , T形刚构桥初始设计拟采用空心薄壁墩, 这是因为空心薄壁墩的整体性更好, 且较双薄壁墩有更大的抗扭惯性矩。但能否抵抗地震动产生的作用力不仅由桥墩截面的抗弯惯性矩IX和IY决定, 更大程度上由结构本身和其自振特性决定[2]。最终T形刚构桥采用双薄壁墩方案, 截面尺寸如图2所示。由于地面地震运动的复杂性, 本文将两种桥墩的动力特性及地震动力反应进行了比较, 并指导设计。由于地震动激励方向很难保证其正沿X、Y或Z方向, 而是与之有一角度, 本文分别比较结构三个方向激励下的反应和三个方向同时激励下结构的反应。T形刚构桥桥墩的双薄壁墩和空心薄壁墩截面尺寸如图2所示。其截面参数比较如表1, 两种截面面积相差约1.2%, 惯性矩IY相差约8%, 双薄壁墩IX和IZ均小于空心薄壁墩约31.8%和735.3%。
3 动力特性分析
为了解桥墩的动力特性, 表2给出了其前10阶自振频率, 前50阶频率的分布如图3所示, 可以看出, 两种桥墩在前5阶的振型类似, 双薄壁墩第一振型沿X轴摆动, 空心薄壁墩沿Y轴摆动。空心薄壁墩频率上升较快, 第10阶频率空心薄壁墩 (21.274Hz) 约为双薄壁墩 (9.667Hz) 的两倍。双薄壁墩比空心薄壁墩有更多的低频模态 (图3) 。前50阶最高频率, 双薄壁墩约为80Hz, 空心薄壁墩约为130Hz。
4 抗震性能分析
记截面的长短轴分别为X、Y轴, 桥墩高度方向为Z轴, 在X方向、Y方向和Z方向分别对桥墩施加单一地震激励和三个方向同时施加地震激励, 地震加速度时程取用EI-Centro波 (图4) , 最大加速度0.2g, 对比分析两种桥墩在激励下的反应。采用α=0.5, β=0.25的Newmark-β方法求解, 设结构各振型的阻尼比为0.02。鉴于篇幅限制, 这里仅给出部分计算结果, 即图5所示位置处墩柱结点的反应。
4.1 X方向地震激励下的最大反应
X方向地震激励下两种桥墩顶部的位移时程反应如图6所示, 双薄壁墩顶在4.4s有最大位移反应, 约为0.124m, 空心薄壁墩在9.24s有最大位移反应, 约为0.245m。图6 (b) 是两种桥墩1～8号节点在4.4s和9.24s的位移反应, 两种桥墩最大位移反应形状和在这个方向的第一振型形状吻合较好。
4.2 Y方向地震激励下的最大反应
Y方向地震激励下两种桥墩顶部的位移时程反应如图7所示, 双薄壁墩顶在9.64s有最大位移反应, 约为0.183m, 空心薄壁墩在7.38s有最大位移反应, 约为0.176m。图7 (b) 是两种桥墩1～8号节点在9.64s和7.38s的位移反应, 两种桥墩最大位移反应形状和在这个方向的第一振型形状吻合较好。
4.3 Z方向地震激励下的最大反应
Z方向地震激励下两种桥墩顶部的位移时程反应如图8所示, 双薄壁墩顶在4.86s有最大位移反应, 约为0.00154m, 空心薄壁墩在5.64s有最大位移反应, 约为0.00175m。图8 (b) 是两种桥墩1～8号节点在9.64s和7.38s的位移反应, 两种桥墩最大位移反应形状和在这个方向的第一振型形状吻合较好。
4.4 三维空间地震激励下的最大反应
结构在三维空间地震激励下在三个方向的反应如图9、图10、图11所示, 可以看出三个方向柱顶的时程反应和最大位移反应, 空心薄壁墩均大于双薄壁墩, 其中X方向和Z方向的最大位移反应空心薄壁墩约为双薄壁墩的2倍, Y方向的位移反应两者相差不大。
5 结论及建议
由以上分析可以看出, 当双薄壁墩和空心薄壁墩截面面积基本一致 (相差约1.2%) , 惯性矩IY相差不多 (约8%) , 双薄壁墩IX和IZ均小于空心薄壁墩 (相差约31.8%和735.3%) 。对由其形成的高墩进行分析, 前50阶自振频率, 双薄壁墩最高频率约为80Hz, 空心薄壁墩最高频率约为130Hz, 双薄壁墩较空心薄壁墩低频分布更广。对抗震性能分析可得以下结论:
(1) 在X方向激励下, 空心薄壁墩的最大位移反应约为双薄壁墩的2倍。在Y方向激励下, 空心薄壁墩的最大位移反应与双薄壁墩的相差不多。在Z方向激励下, 空心薄壁墩的最大位移反应大于双薄壁墩约20%。
(2) 在三维空间地震激励下X方向和Z方向的最大位移反应空心薄壁墩约为双薄壁墩的2倍, Y方向的位移反应两者相差不大。
(3) 74.5m高的双薄壁墩抗震性能优于空心薄壁墩, 最终采用双薄壁墩方案是合理的。
参考文献
[1]交通部规划研究院, 国家高速公路网规划, 2004.9.
[2]Edward L.Wilson, Three-Dimensional Static and Dynamic Analy-sis of Structures[M], Computers and Structures, Inc.January2002, pp234-249.
[3]马坤全.大跨度高墩连续梁桥空间地震反应分析[J].上海铁道学院学报, 1995, 16 (2) :21-29.
[4]胡世德, 范立础.江阴长江公路大桥纵向地震反应分析[J].同济大学报, 1994, 22 (4) , 434-438.
迪那地区论文 篇4
迪那2-1井基本数据如下。
(1) 地面海拔:1680.15m (实测) 。
(2) 构造位置:塔里木盆地东秋里塔格构造带迪那2号构造的东端。
(3) 设计井深:5 2 1 8.4 m, 二开井段200m～3973.6m (设计) 。
(4) 目的层:古近系苏维依组、库姆格列木群。
(5) 完钻层位:古近系。
(6) 完钻原则:在库姆格列木群第三段顶界以上5m～10m的泥岩中完钻。
1 Power-V工作原理
Power-V工作原理主要是由定向机构 (支撑座) 与钻头同转速转动且施钻头侧向力, 由液压驱动3片支撑座, 支撑座从旋转的本体中定时伸出, 井眼曲线由3个支撑座与井壁接触点决定, 图1。
Power-V主要由三部分组成, 它们分别是上端的电子控制部件 (Control Unit简称CU) 和下端的机械偏置部件 (Bias Unit简称BU) 。在两者之间还有一个辅助部分Extension Sub (加长短节, 简称ES) 。Power-V下井前, 在维修车间或在井场上用计算机把编好的程序输入Power-V的电子部分CU。工具下井后, CU内的有关传感器会自动测量井底的井斜角和方位角。然后在限定的时间内固定其内部引鞋的方向, 从而使机械偏置部分的三个伸缩块在转到上井壁位置 (高边) 的左右60°范围内时在泥浆液压的作用下伸出, 将与其相连的可伸缩导向块推顶到上井壁, 从而迫使钻头有力地的切削下井壁 (低边) , 完成边钻进边降斜的功能指令。
2 Power-V对钻头的选择和使用
对PDC钻头, 选型时注意以下几点。
(1) 保径长度要短, 最好不超过2.5〞。
(2) 冠部形状:外锥长度要短, 内锥要浅。
(3) 如果条件允许, 刀翼上的齿要做成侧向切削齿, 侧削齿的布齿密度尽可能大一些。
在本井中钻头选用的是16〞M1955SSC和16〞BD605KG, 均获得较高的机械钻速和单只钻头进尺, 以16〞M1955SSC为例说明, 钻具组合:16〞Bit+Power-V+731×NC610+16〞STB×1只+9〞浮阀+9〞MWD+631×NC610+16〞STB×1只+9〞DC×3根+NC611×NC560+8〞DC×14根+8〞随钻×1根+8〞DC×3根+NC561×520+51/2〞DP, 钻头水眼的选择:Φ11.1mm×6+Φ9.5mm, 根据PowerV的使用要求, PowerV在正常工作时, 偏置装置的压降范围为610psi左右, 即4.2MPa, 水眼的选择和排量的确定需根据此要求进行, 同时满足设计泵压和水马力要求。入井深度255.00m, 出井深度3089.00m, 进尺2834.00m, 纯钻206.17h, 机械钻速13.75m/h, 钻遇地层N2k、N1-2k、N1j, 岩性以褐色、灰褐色泥岩为主, 泥浆密度1.20～1.35g/cm3, 粘度68～55, 钻进参数:钻压12t～16t, 转速130rpm/min, 排量53L/s, 泵压15MPa～21MPa, 由于参数选用合理获得单趟进尺2834.00m, 16〞M1955SSC钻头创迪那地区单趟进尺最高纪录。
3 泥浆控制
上部大井眼井段, 地层胶结程度相对较差, 易出现泥岩垮塌和砂岩厚泥饼缩径现象, 二开开钻就使用KCL-聚合物钻井液体系, 随着井深的增加逐步向KCL-聚磺体系转化。钻井液加足大分子聚合物包被剂, 80A51/KPAM两种大分子1∶1比例配合使用 (泥浆中浓度保持在0.2%～0.3%) , 小分子聚合物泥浆中浓度保持在0.1%～0.2%, 保证钻井液的有足够的包被能力和抑制能力;在保证包被和抑制性前提条件下, 使用降失水材料 (聚阴离子纤维素、乳化沥青、SMP、SPNH等) 控制失水和改善泥饼质量。2100m由KCL-聚合物转KCL-聚磺泥浆体系后, 保持泥浆对分散造浆钻屑的抑制性, 协同使用RH-4清洁剂清洁井眼, 防止钻头、钻具泥包, 严防钻井液流变性失控, 并充分利用磺化材料、沥青类防塌降失水材料控制失水和改善泥饼质量, 防止井壁掉块和垮塌造成井下复杂。在满足携带钻屑前提条件下, 采用低粘切钻井液钻进, 达到对井壁的冲刷作用。
充分用好四级固控设备, 尤其使用好振动筛和离心机, 振动筛尽量使用细目筛布, 在地面上清除有害固相是实现低固相的关键, 只有作到及时、有效、最大限度地使用固控设备, 才能避免有害固相在钻井液中积累。振动筛、除砂器、除泥器等与钻井泵同步运转, 严格控制钻井液中的劣质固相含量和低密度固相含量。根据需要, 间断使用离心机。必要时及时对钻井液进行置换, 降低钻井液中劣质固相浓度。勤清洗沉砂罐, 保证泥浆净化。泥浆的含砂量严格控制不超过0.5%。
由于泥浆性能控制得当本井起下钻基本正常, 缩短起下钻时间, 减少事故复杂发生几率, 延长Power-V使用时间。
4 使用Power-V的注意事项
(1) 要求循环系统的承压能力高, 钻机设备性能要好, 尤其是泥浆泵性能要好, 配备三台泥浆泵。同时顶驱必须能提供足够的扭矩。
(2) 入井工具应检查好, 尤其组合钻具时, 吊装工具时要小心, 以防碰坏其丝扣和内部电子部分。不能在鼠洞里连接斯伦贝谢仪器, 以免损坏丝扣以及仪器, 上扣时必须先用链钳上到转不动时, 再换用动力大钳按照规定扭矩紧扣, 要使用准确的紧扣扭矩表, 大钳在紧卸扣时, 其咬紧部位距公扣端面应大于15cm, 距母扣端面应大于30cm。由于PowerV及MWD仪器是均为无磁材料, 因此, 每次上扣之前, 丝扣油要涂抹均匀, 丝扣油内不得有杂质。
(3) 入井钻具须严格检查, 所有新入井钻具必须通径。保证泥浆清洁, 钻进时放好钻杆滤清器, 泥浆的含砂量通常应不超过0.5%, 入井泥浆的气泡浓度以不影响MWD信号传输为准。
(4) 在接立柱时, 动作要快, 以防时间过长产生卡钻。打完一根立柱后需要划眼, 倒划眼时泵冲要降低到正常打钻泵冲的90%转速降到40～60r/min。
(5) 钻进过程中, 注意观察井下钻具振动及憋跳现象, 如有振动及憋跳, 按照斯伦贝谢工程师指示调整钻井参数, 以降低振动, 从而延长PowerV及MWD-SlimPulse等井下工具的工作寿命, 减少因仪器或钻具损坏后起下钻的时间。
(6) 每打完1柱测斜一次, 以确保井身质量并确认PowerV正常且有效工作;测斜时接好立柱放入井底 (钻头离底1m左右) , 钻具静止, 开泵测斜。PowerV井下工作超过100个小时后, 应该适当加密测斜, 以便在出现异常情况时及时发现、及时调整PowerV的设置甚至起钻检查。
(7) 在下钻过程中一定要控制下钻速度, 尤其在裸眼井段。由于装有浮阀, 为平衡钻具内外压力, 以及保持砾石层段裸眼井段压力平衡, 下钻过程中, 每10～15柱灌浆一次。下钻过程中遇阻不超过10T, 否则开泵划眼, 旋转钻具划至井底。
5 结语
由于Power-V加PDC的成功运用, 本井从200m～3000m仅用14天, 并且控制井斜小于0.2°, 自动化的主动防斜和纠斜, 简便高效钻出的井眼平滑, 显著提高井身质量彻底解放钻压和转速, 在防斜同时有效提高钻速可以划眼和倒划眼, 不影响正常钻井作所有部件都随着钻具一起旋转, 有效降低卡钻风险, 种种优势使得PowerV在迪那等山前井上得到广泛应用。
参考文献
[1]王春生, 魏善国, 殷泽新.Power-V垂直钻井技术在克拉2气田的应用[J].石油钻采工艺, 2004, 26 (6) :5～8.
迪那地区论文 篇5
1.1 工艺原理
油吸收法是利用不同烃类在吸收油中的溶解度不同, 从而将天然气中各组分进行分离的方法, 通常采用的吸收油是石脑油、煤油、柴油或从天然气中回收的C5+凝液 (天然汽油, 稳定轻烃) 。油吸收法是通过减少液体中某种组份的摩尔含量, 从而减少其汽化驱动力。由于一定温度、压力下相平衡系数K不变, 则气相中该组份开始冷凝, 并趋近于新的平衡点。从而实现从气相中进一步回收凝液的目的。
因吸收过程是放热过程, 油吸收法会增加制冷系统的负荷, 适当增加外冷, 有实现在同等操作温度下得到更高的液化气收率的可能。也是确保油吸收效果的保障措施。因此油吸收工艺通常以油吸收+外冷的复合工艺形式出现。
因此, 本文以迪那天然气处理装置为例进行了油吸收+外冷的复合工艺模拟研究。以低温分离器温度作为目标参数, 调整外冷负荷, 探讨油吸收+外冷的复合工艺在迪那天然气处理厂提高液化气产量上的效果
1.2 技术路线
对原料气进站阀组到J-T阀前区域进行改造, 增设丙烷制冷系统, 达到外冷工艺的要求。对脱水、脱烃单元外输干气部分进行改造, 增设吸收油工艺。
1.3 工艺流程改造
1.1.1气源组分情况
迪那天然气处理装置原料气组成情况如表1所示, 其中C1+C2总含量均占95.34%, C3+含量仅分别为3.03%。
(1) 外冷部分:原料气经预冷换热器预冷后, 进入新建丙烷制冷系统进一步冷却。冷却到更低的温度后, 返回已建J-T阀节流降压降温, 由低温分离器分离脱烃。
(2) 油吸收部分:从低温分离器 (V-23101) 顶部产出的浅冷干气由新建吸收塔最底一块塔板进入吸收塔。经轻烃回收装置分馏产生的脱丁烷塔底轻油空冷后, 进入吸收油缓冲罐缓冲储存, 而后吸收油经轻烃增压泵加压至7.5MPaG由塔顶第一块塔板进入吸收塔, 与浅冷干气逆流接触传质, 进一步脱除干气中的重组分。干气从吸收塔顶出塔, 输送至已建预冷换热器回收冷量后外输。塔底析出轻烃进入轻烃回收单元脱水脱醇及轻烃分馏。
1.4 关键参数的确定
(1) 选择装置自产的液化气分馏塔底轻油作为吸收油;
(2) 设定预冷换热器干气出口流股温度与现场保持一致, 由此迭代计算原料气预冷后温度;
(3) 吸收油循环比设定为50%;
(4) 吸收塔塔顶操作压力6.97MPa G (与现场一致) ;
(5) 调整J-T阀后压力为7.0MPaG;
(6) 根据现场管道及设备材质情况, 研究过程中控制J-T阀后温度不超过-35℃。
2 油吸收+外冷改造在迪那天然气处理装置上的效果
通过调整外冷负荷, 研究不同外冷负荷下, 油吸收+外冷工艺改造在迪那天然气处理装置上的效果。得下表2。
单纯采用油吸收或外冷负荷较小时, 液烃产量出现负增长;
采用油吸收+外冷复合工艺流程可有效提高迪那液化气产量;
当外冷负荷增加到600kW负荷后, 液化气收率随外冷负荷线性增加;
在考察分馏单元塔底再沸器热负荷和外冷负荷的总负荷对液化气收率及液烃产量影响时, 可以看出因存在较大量的吸收油在系统中循环, 吸收油在分馏系统中加热而在吸收塔内降温, 由此造成系统负荷的大幅度增加。
注:序号1行所列为改造前现状。
根据脱水、脱烃单元设备、管道材质对操作温度的限定 (不低于-35℃) , 采用油吸收+外冷复合工艺可实现最高42.97%的液化气收率和8995kg/h的总液烃产量增加。经济效益比较明显。
3 结论
通过以上分析和研究可知, 油吸收+外冷复合工艺能有效提高迪那天然气处理厂液化气产量。但因轻油在流程中循环及吸收过程放热造成装置制冷和导热油热负荷增大, 研究结论可具体可归纳为以下几点:
单纯采用油吸收工艺对于提高迪那液化气产量无效。
油吸收+外冷复合工艺是提高迪那液化气产量的有效措施。通过增加外冷设施, 进一步降低了低温分离器温度, 通过轻油回流, 利用轻油对C3+组分的吸收作用, 增加轻烃冷凝率, 提高液烃产量。
通过油吸收+外冷复合工艺改造, 液化气收率理论上最高可提高至42%。
鉴于该工艺流程中, 油吸收+外冷负荷工艺能耗相对较高, 且因吸收油的循环增加后续脱醇分馏等单元处理液量。建议与其它措施进行经济对比后, 谨慎采用。
摘要：为了进一步提高高压组分较贫天然气处理装置的液烃收率, 本文针对塔里木油田迪那天然气处理装置应用冷油吸收原理, 通过工艺流程模拟分析与研究, 确定油吸收+外冷复合工艺原理流程。通过流程模拟, 分析了油吸收+外冷在该种类型装置上的适应性及改造效果。研究表明:单纯油吸收工艺在该套装置上无效;油吸收+外冷工艺可有效提高高压贫气天然气处理装置的液烃收率;且外冷负荷越大, 该工艺效果越佳。
关键词：油吸收,外冷复合工艺
参考文献
[1]王遇冬.天然气处理原理与工艺[M].2版.北京:中国石化出版社, 2011
[2]白俊生, 彭进.提高C3收率的冷冻油吸收轻烃回收工艺[J].石油规划设计, 2006, 17 (6)