气田连续油管尾管悬挂技术的改造实践

2015-05-30 10:48齐宏伟
科技创新与应用 2015年16期

摘 要:气田连续油管尾管悬挂技术是一项独特的速度管柱悬挂工艺,是一种精确有效,可在单井中将连续油管悬挂于生产管柱内,且连续油管末端位于特定位置,以提高单井排水采气能力的作业方式。该项工艺相较于传统速度管柱工艺,可以在施工成本上更加经济,具有较高的应用前景和推广价值。

关键词:尾管悬挂技术;作业工具;排水采气

在大牛地气田近年的低效气井改造方面,连续油管速度管柱悬挂工艺得到了广泛的应用和推广。该项工艺利用毛细管原理,利用连续油管有效地提高了低效井的排水能力,从而很大程度上延长了气井的稳产时间,并在此基础上提高了气井产量,为鄂尔多斯大牛地气田后期开发和稳产奠定了牢固的基础。

1 工艺简介

传统速度管柱工艺是采取将连续油管通过悬挂器悬挂于井口采气树1号闸门之上的方式进行作业。目前大牛地气田低效井改造方面,单井速度管柱悬挂长度大部分在2600m至3300m之间。在作业成本方面,由于连续油管管材消耗是工艺固定消耗,因此该项工艺的作业经济成本已经难以进一步压缩。

连续油管尾管悬挂工艺则是在传统速度管柱工艺基础上进一步优化和改进,可以达到相同的实施效果,并在成本方面更加具有优势的连续油管悬挂工艺。该项工艺是通过将一定长度的连续油管通过专用悬挂封隔器密封并悬挂于单井完井管柱内,悬挂后通过连续油管在设计指定位置提高单井排水能力,从而达到低效井的改造目的。

与传统速度管柱工艺不同,连续油管尾管悬挂工艺只需悬挂指定长度的连续油管采用专用悬挂封隔器悬挂于生产管柱内,井口采气树不需要进一步改造,也无需增加其高度,其悬挂连续油管长度一般为500m至1000m之间,因此尾管悬挂工艺在经济成本方面具有更高的应用和推广价值。

2 作业流程简介

2.1 尾管坐封悬挂作业流程

(1)对生产管柱进行通井,通井到施工设计深度;

(2)连续油管连接堵塞器(环压式连接),下入设计长度速度管柱及记录油管悬重;

(3)坐连续油管卡瓦,剪切速度管柱;

(4)安装环压式连接头,进行拉力及压力测试;

(5)依次连接液压丢手、悬挂器、旋转短节工具串;

(6)将连续油管及工具串通過旋转短节与下部速度管柱Roll-on接头连接。

(7)下坐封悬挂工具到设计深度;

(8)分别测试上提、下放油管悬重,并记录;

(9)井口泵入液体(或液氮),分别打压25、30、32MPa坐封油管悬挂器;

(10)坐封完成后连续油管泄压,上提或下放管柱验挂,上提或下放不超过2T。

(11)油管环空验封15MPa,稳压15分钟;

(12)验封合格后,连续油管内打压击落连续油管堵塞器,建立油套循环;

(13)连续油管内泵入钢球( Φ 16.5mm),打压25MPa脱手,上提连续油管,核实悬重,起出上部管柱。

2.2 打捞作业流程

(1)油管内投球打压( Φ 19mm);

(2)连接好连续油管井口,下GS打捞头至悬挂器位置,将打捞头与连续油管接头对接;

(3)管内打压18Mpa,解封悬挂器;

(4)上提管柱回收工具串。

3 单井数据与计算

3.1 单井数据

在确定尾管悬挂数据时,需充分考虑所选井相关数据,以大牛地气田水平井DP40H井为例,该井相关数据见表1及表2。

3.2 计算

根据临界携液流量及临界携泡流量公式:

计算所选气井的流量见表3。

该井产量略低于60.3mm油管垂直段临界携液流量,达不到造斜段临界携液流量,但都可以达到速度管造斜段临界携液流量,主要排垂直段、除造斜段积液,则悬挂位置尽量悬挂上面。

根据模型计算气井井筒压降:

设定速度管下深都是距A点以上50米位置,即2955米处,距离油管456.33米。

设定速度管悬挂器悬挂最低点为距油管鞋50米位置,悬挂最高点距A点1050米位置每100米计算一个点压降,见表4。

表4 不同悬挂长度压降值计算计算表

以管网压力3.5MPa计算其所需临界举升压力为9.11MPa和临界举泡压力为6.37MPa。按照能达到举升压力的情况下尽量悬挂长的原则, DP40H井设计悬挂1000m能满足举升压力要求。

结合临界携液流量计算以及能达到举升压力的情况下确定悬挂器坐封悬挂深度1955m处,悬挂速度管长度为1000m,最终速度管柱深度为2955m。

4 结束语

(1)由以上内容可知,在工具设计及配套选取方面来看或者从该工艺的理论计算来看,连续油管尾管悬挂工艺具有高度的可行性,且可以满足低效井改造的目的,提高低效井排水能力,为低效井产能持续保持奠定了基础。

(2)在大牛地应用连续油管尾管悬挂工艺,具有高度的可行性及推广意义,其不改造井口和经济成本方面都使该项工艺具有实践价值;

(3)由于下入工具串外径接近生产管柱内径,因此在实际作业中,需考虑生产管柱内壁的清洁程度影响着工具能否顺利下入与能否顺利坐封悬挂;

(4)该项工艺在施工周期方面,经分析略长于常规速度管柱作业,而具体情况需进行实际施工来进行评价。

参考文献

[1]杰瑞能源服务有限公司.连续油管尾管悬挂技术[Z].2014.

[2]郝蜀民.惠宽洋.李良.鄂尔多斯盆地大牛地大型低渗气田成藏特征及其勘探开发技术[J].石油与天然气地质,2006.

[3]赵章明.连续油管工程技术手册[M].北京:石油工业出版社,2011.

[4]傅阳朝,李兴明,张强德.连续油管技术[M].北京:石油工业出版社,2000.

作者简介:齐宏伟,工程师,2005年毕业北京石油化工学院油气储运专业,现从事采气集输工程相关专业。