环空
- 分布式光纤储气库井找漏技术应用
产过程中经常发生环空带压现象,成为威胁储气库安全的重要隐患。储气库井环空带压是在交变载荷作用下,井身管柱及管柱工具、固井水泥等屏障失效造成的威胁储气库井生产安全的问题[1]。为保障储气库井运行安全,储气库井一般采用多重管柱的井身结构,但仍无法避免各层级套管间的带压现象。环空带压现象表现为井口采气树密封失效、接箍渗漏、管柱工具失效、油套管裂缝等,通过井口检测和生产日报分析无法确定造成环空带压的井下原因,需要利用测井检测手段确定和分析其根源,为环空带压治理提供
测井技术 2022年5期2023-01-10
- 深水油气井套管环空注氮控压模型与效果分析*
)0 引 言密闭环空压力严重危害油气井井筒的完整性[1-3]，会引发环境污染、安全事故和经济损失，因此其防控成为亟需解决的关键问题。对于油气井而言，投产以后温度场的变化是密闭环空压力产生的原因，而密闭环空和热膨胀环空液体之间的体积矛盾是压力上升的根源。然而，井筒温度场的变化难以避免，因此如何缓解体积矛盾成为控制密闭环空压力的重要手段。基于此，多种技术被用来缓解体积矛盾，从而控制密闭环空压力。R.WILLIAMSON等[4]指出，可以降低水泥返高至套管鞋以下
石油机械 2022年10期2022-11-05
- 钻柱偏心旋转对环空摩阻压降影响的数值模拟研究
偏心旋转，影响了环空钻井液的流动和循环压耗，进而使井底钻井液当量循环密度（ECD）发生变化，而准确预测环空摩阻压降是复杂结构井控压钻井的重要理论基础[1-2]。钻井液环空摩阻压降常规计算方法假设钻柱在井眼内居中，且未考虑钻柱旋转，因而无法直接计算复杂结构井的环空摩阻压降。为此，国内外学者开展了偏心环空摩阻压降计算理论和试验研究[3-25]，建立了各种偏心环空流动摩阻压降计算模型，但均存在一定局限性，如解析模型中只考虑了偏心，没有考虑钻柱旋转，尚未建立符合现
石油钻探技术 2022年5期2022-10-17
- 一种基于统计原理的环空水泥浆流动摩阻计算方法
根本原因是水泥浆环空液柱压力大于地层压力。固井注水泥和替量过程中，环空液柱压力由两部分组成，即环空液柱压力和环空水泥浆流动摩阻。因此，环空水泥浆流动摩阻估算的准确性，对环空液柱压力计算、水泥浆浆柱结构设计、固井质量等起着非常重要的作用，特别是低压易漏地层和压力敏感地层[1-2]。国内外有很多学者[3-5]通过测量水泥浆的流变参数，流态判别进行分析，提出了不同的计算模型和方法。也有学者通过建立泵压和排量的模型，来计算环空水泥浆流动摩阻[6-7]。本文以提高环
承德石油高等专科学校学报 2022年4期2022-09-23
- 液态二氧化碳注入井环空带压规律研究
管发生泄漏，油套环空压力急剧上升，伴随着二氧化碳气体等腐蚀性介质窜入环空，泄漏程度扩大，井筒屏障失效；倘若环空气体泄漏至地面，则会导致井筒报废，危及人员生命、财产安全。因此，准确预测完井管柱泄漏引起的环空异常起压规律，对二氧化碳注入井的安全生产具有重要的意义[3-9]。目前国内外环空带压方面的研究，多针对采出井的诊断分析[8-14]，而有关液态二氧化碳注入导致的井筒失效方面的较少。本文首先分析了油管柱完好情况下，某油田注入低温二氧化碳引起的环空压降现象。接
石油化工应用 2022年7期2022-08-30
- 储气库注采井环空带压分析
RP90对气井环空带压做了明确定义，即指环空中的压力经过放压后短时间恢复至放压前压力等级的现象。井筒中环空包括油管-生产套管间环空、生产套管与技术套管之间环空、技术套管与表层套管之间环空。环空带压通常分为持续环空带压、热致环空带压、操作所引起的环空带压。根据以上分类可知，环空带压机理大致分为以下3类：井筒密封性失效、流体热膨胀、人为原因。气井油套环空带压、技套环空带压是影响气井安全生产的重要问题。环空带压对气井的安全生产提出了严峻挑战，是全世界石油工业面
辽宁化工 2022年7期2022-08-11
- 页岩气偏心水平井气侵期间岩屑运移数值模拟
响与井眼形成偏心环空[5]而较常规井更易形成岩屑床[6]。同时，位于中深部地层的偏心环空受高温高压环境及钻井液密度窗口狭窄等因素影响，气侵时有发生[7]，钻井液携岩运移问题已成为气液固三相流问题。此时偏心环空岩屑运移规律涉及因素更广，过程更为复杂[8]，却更接近真实钻井环境。国内外多位学者针对水平井环空钻井液携岩运移规律进行了广泛研究。Doron等根据质量与动量守恒建立了描述水平井钻井液携岩运移规律的三层模型[9]；Han等通过实验研究分析了环空倾角及钻杆
科技和产业 2022年6期2022-07-08
- 小间隙偏心环空注水泥顶替效率研究*
个水泥浆逐渐充满环空的过程，水泥浆首先从环空中心开始顶替钻井液并逐渐向环空两壁面扩展[1-3]。由于钻井液具有黏性，当注水泥顶替动力不足以顶替掉黏附在井壁和套管壁上的钻井液时，环空两壁面会滞留部分钻井液。由于环空内流体流动受到的阻力和环空间隙呈负相关，在常规井中，当环空比较规则、套管居中度高时，环空各间隙处流体流动阻力相近，注水泥顶替效果相同，固井顶替效率较高。但是由于井壁垮塌、缩径以及套管自重等因素的影响，套管不可避免地产生一定的偏心[4-5]。当套管偏
石油机械 2022年6期2022-06-10
- 深水油气井全生命周期环空圈闭压力预测模型*
井筒热传递引起的环空圈闭压力上升(Annular Pressure Buildup，APB)[1－3]是深水油气井生产过程中面临的主要问题之一。现今，中国南海、墨西哥湾和西非等海域的深水油气井均出现不同程度的环空圈闭压力。例如2000 年，在尼日利亚A 油田发现的OML130 区块上的井就出现了很严重的圈闭压力[4]；BP 公司Marlin 油田的生产套管破裂，环空圈闭压力就是主要的诱导原因之一。从上述案例中不难发现，环空圈闭压力上升会破坏井筒完整性，缩短
石油机械 2022年4期2022-04-13
- 海洋油气柔性软管环空状态检测研究及应用*
压密封层，在管壁环空内不断积聚、冷凝进而产生憋压[7-8]。如果设计和运行管理不当则可能对管壁结构产生不利影响：过盈压力造成外保护层鼓胀、发泡甚至破损，不能达到阻隔海水防腐的目的；水蒸气在环空冷凝形成液态水后不易排出管外，导致部分甚至全部浸没环空；冷凝水在CO2或H2S的作用下形成腐蚀性环境，诱发环空金属结构发生腐蚀失效，动态立管在“腐蚀-疲劳”的耦合作用下严重缩短服役寿命[9]；管道停输后因环空温度下降而产生的水合物堵塞排气系统，使内管泄压的瞬变压力与环
中国海上油气 2022年1期2022-03-11
- 基于fluent紊流幂律流体偏心环空数值模拟研究
业中普遍存在偏心环空流动现象，偏心环空流动的速度、压力分布规律是影响钻井速度、井眼质量及钻井成本的重要因素[1]，研究并揭示大位移井偏心环空动态水力行为规律十分必要。对于环空水力行为的研究，主要有理论分析、实验研究和数值模拟的方法，此前国内外已有多位学者通过理论及实验的方法对环空钻井液循环规律进行了研究[2-3]，遗憾的是现有理论及计算模型未能完整考虑实际钻井作业环境。也有部分学者通过数值模拟的方法验证、完善了上述理论[4-6]，但是未能充分探究部分影响因
科技和产业 2021年11期2021-11-23
- 基于热传递作用的环空圈闭压力预测与分析
流体热传递导致的环空圈闭压力上升是深水油气井钻采过程中面临的诸多难题之一[1-2]。在深水油气田开发过程中，特别是高温高压油气井测试及生产初期，几乎所有的井都会出现环空带压现象。这是由于地层流体温度高达上百摄氏度，而海床附近温度很低，热的地层流体在流经生产管柱时使得井筒温度场重新分布，热传递作用会引起环空流体即完井液温度升高，当密闭环空流体受热膨胀却又无法释放压力时，就形成了环空圈闭压力[3-4]。圈闭压力的产生会诱发套管变形，严重时甚至导致套管破裂、油气
重庆科技学院学报（自然科学版） 2021年5期2021-11-09
- 深水井注泡沫隔离液井口环空圈闭压力计算研究
密闭的各层套管间环空内的流体膨胀，从而使环空圈闭压力升高，称为井口环空圈闭压力[1-2]。井口环空圈闭压力在油气井测试和开发阶段普遍存在，尤其在高温高压井、深水井中尤为突出，但由于深水水下井口的特殊性，B、C环空目前尚无有效手段实现压力释放。圈闭压力对油气井套管强度校核有较大影响，在进行套管柱设计过程中，应充分考虑圈闭压力的影响，如预测不准确会造成严重的套管挤毁事故[3-4]。墨西哥湾Marlin 油田A-2 井在生产数小时之后，过高的圈闭压力将生产套管挤
钻采工艺 2021年4期2021-09-22
- 油套环空带压气井漏点位置放压诊断研究
术研究院0 引言环空带压是指油套环空、技套环空、表套环空的井口处压力根据设计应接近于0而实际上异常地带有较高压力的现象，在各地区气井中都较常见。美国矿业管理局的环空带压统计数据表明，在海湾外大陆架地区，环空带压的油气井占比逐年增加，在15 500口井中，有6 692口井存在环空带压。墨西哥湾地区某油气田26口生产井有22口井(占总数的85%)存在环空带压[1- 3]。国内大庆油田的升深8、徐深10、徐深901、徐深606、达深斜5等存在技套环空带压情况，塔
钻采工艺 2021年4期2021-09-22
- 生产管柱泄漏气井油套环空起压模式对比
均存在不同程度的环空带压现象，严重影响气井的长期安全稳产［1-3］。受井下高温高压、复杂载荷和腐蚀流体的影响［4-5］，生产管柱泄漏成为环空起压的主要原因之一。如BP公司阿拉斯加州某油田区块［6］，生产管柱接箍和管体的微小泄漏占泄漏点总数的50%以上；中东［7］、墨西哥湾［8］和国内区块［9］的现场数据也证实了这一观点。生产管柱泄漏引起的环空起压，呈现压力高、压力上升速度快且周期性恢复的特点［10］。气井环空起压对气井井口、封隔器、水泥环的完整性和日常管理
断块油气田 2021年4期2021-07-28
- 密闭环空热膨胀压力全尺寸模拟实验
，易形成多层密闭环空结构。油气运移过程中井筒高温流体与地层低温环境间巨大的温差作用，会导致密闭环空内的流体介质吸热膨胀，产生较大热力载荷，从而导致套管挤毁变形，严重威胁井筒完整性。目前针对密闭环空热膨胀压力研究主要集中于模型预测，张波等[1]、胡志强等[2]研究建立了基于环空流体状态方程的预测模型，石小磊等[3]、胡志强等[4]研究了基于环空体积相容性原则的计算方法，主要包括套管刚性强度和敏感性参数分析等方面。但针对热效应引起的环空压力全尺寸模拟实验尚处于
科学技术与工程 2021年16期2021-07-12
- 超声波成像法在多层环空井下漏点检测技术中的应用
中越来越多地出现环空带压问题,环空带压预示着井筒发生泄漏,井完整性受到削弱,威胁气井安全生产。造成气井环空带压主要原因:在建井阶段,套管固井质量不合格;在生产阶段由于多种作业工况交替变化,或受井下高温高压、腐蚀性介质影响,油套管柱、井下工具或丝扣的力学完整性及密封完整性受到削弱。目前四川盆地MX气田多口气井出现了不同程度的环空带压现象:在投产初期A环空带压井占比14.3%、B环空带压井占比11.4%,生产3年之后A环空带压井和B环空带压井其占比分别达到48
测井技术 2021年2期2021-06-17
- 利用环空压力测试数据评价高温高压气井固井水泥环的密封完整性
下环境。气井油套环空、技管环空等环空异常带压现象逐渐增多，对气井安全生产提出了严峻的挑战。环空异常带压（SCP）是指环空压力在泄放之后又再次恢复到泄压前压力水平的现象。气井环空带压主要有以下几种情况：（1）人为原因（包括气举，环空补压或其它目的）引起的环空带压；（2）密闭环空温度场变化导致环空内流体和管柱形变引起环空带压；（3）环空内气窜导致环空带压。因气井生产作业人为施加的环空压力和温度效应引起的环空压力，通过泄压可以放掉，但环空气窜导致的环空压力，泄压
钻探工程 2021年6期2021-06-16
- 深水油气井非稳态测试环空压力预测模型
。在测试时，由于环空中流体吸收了来自测试管柱的热量，流体发生热膨胀而产生密闭环空压力，从而破坏井筒的完整性[1-2]。不同于陆地和浅水干式井口各套管环空压力可以通过井口设备来控制，深水油气井在水下进行测试作业时采用水下测试树和井口，测试管柱和生产套管之间的环空（环空1）压力可以通过水下测试树和井口来控制，但对生产套管和技术套管之间的环空（环空2）压力、技术套管和表层套管之间的环空（环空3）压力进行监测和控制的难度很大[3-5]。因此，在测试作业前准确预测各
天然气工业 2020年12期2021-01-06
- 高压气井环空自动补压设备研究*
，国外就开始研究环空带压问题。经过半个世纪的努力，国外在导致环空带压问题的原因、建造气井时采用的原料、固井的工艺流程等方面得出了很多理论，并将理论应用于实际的气井建造过程中。其中，2006年，美国出版了一部推荐做法[6]，将关于环空压力的多个方面进行测定记录，形成了一套指导方针，对环空压力的研究有重要意义。国内部分学者在气井环空方面有深入研究，也形成了一些有特色的环空研究理论。张波等[7]在2011年通过调研及研究，提出了环空带压的成因，建立了气井允许的环
机电工程技术 2020年6期2020-07-23
- 基于井眼清洁程度与水力学耦合的环空压耗最小化计算方法
眼清洁不充分导致环空压耗过大是一个技术难点[1-2]，尤其是大斜度井和大位移井中钻屑由于重力作用易沉降在下井壁，若清洁不及时，岩屑将会堆积形成岩屑床，使环空当量直径减小或沿程摩阻增大，造成环空压耗显著增大，导致钻井液漏失等一系列问题，在钻遇窄安全密度窗口地层时这一问题尤为突出。为了提高井眼清洁程度，需要降低由岩屑堆积引发的环空压耗。然而，如果为了降低岩屑体积分数或岩屑床高度而采用较大的排量，又会因为环空流速过高导致环空压耗增大。因此，为了降低环空压耗，必须
石油钻探技术 2020年2期2020-06-17
- 基于环空压力的储气库井风险分级及管控程序
管柱与套管间密闭环空带压，并且难以判断问题来源[3-5]。对于储气库注采井的环空带压问题，国内外做了一定的研究，结果表明：环空带压不一定是生产管柱泄漏引起的，也不一定具有极高风险需要马上进行修井处理[6-9]，并且实例分析表明：大多数储气库注采井油/套管间环空压力，是生产过程中生产管柱内温度/压力升高引起的正常现象[3-4,10]。为此，有必要对储气库注采井环空带压问题进行明确的风险分级，对环空压力超出正常范围的、压力卸放/恢复测试显示泄漏量较大的井进行技
钻采工艺 2020年6期2020-04-26
- 海洋深水高温高压气井环空带压管理
]，进而导致出现环空带压。在高温高压含CO2气井中，环空带压值过大将会影响正常生产，一旦超过允许值将诱发潜在的安全事故[6]。国际上比较通用的环空压力计算方法是根据API RP 90-2标准提供的计算模型[7]。但API RP 90-2标准（2016年）仅限于一个压力值，并且没有最小预留压力值，可操作性不强。车争安等[8-11]国内外学者针对油气井的环空带压问题进行了大量研究，并取得了显著的成果。但前人所有环空的最大环空允许压力值都是根据井筒最小强度值计算
天然气工业 2020年2期2020-04-10
- 高压气井突发环空压力异常应对措施
一定的缺陷，造成环空压力异常升高，甚至超过其最大允许压力，若该情况得不到有效控制，则很有可能引发天然气窜漏至地面,导致井口失控的灾难性事故。一、基本概况D2-22井是迪那凝析气田的一口开发井，于2009年6月6日完钻，完钻井深为5 242 m，投产井段4 894.5～5209.0 m(126.5 m/20段)。一开后套管头Ø508 mm×Ø339.7 mm-35 MPa，二开后套管头Ø339.7 mm×Ø244.5 mm-70 MPa，三开后套管头Ø244
钻采工艺 2020年5期2020-03-09
- 基于环空带压临界值确定高温高压气井临界产量*
管存在1个或多个环空同时带压的情况[1]；2004年，美国矿产管理局报道墨西哥湾深水及大陆架14 927口井中有近50%的井出现过环空带压现象[2]。井筒环空带压直接作用于井下油套管以及井口装置等，严重时将会导致井筒完整性失效[3-6]，缩短井筒服役寿命。API RP 90标准根据管柱强度折减系数给出了最大环空许可压力的确定方法，API 17TR8给出了控制高温高压井环空带压的井身结构优化设计方法。丁亮亮等[7]提出1套高压气井环空压力管理标准化图版；卢俊
中国安全生产科学技术 2019年10期2019-11-06
- 连续油管水力喷射环空压裂技术在大庆油田的应用
连续油管水力喷射环空压裂技术的应用模式进行优化配置，积极解决开采、隔器过程中封封方面的问题，从而提高水平井的核心产量。基于此，文章就连续油管水力喷射环空压裂技术进行了探讨。关键词：连续油管;水力喷射;环空;压裂技术引言大庆油田运营重点是提高开采产量，需结合新时期的工艺技术和工艺理念进行创新构建，从而提高产业的经济效益。由此可见，工作人员需要结合水力喷射环空压裂技术个性特征，不断提高封隔器的实践价值。但是，该技术应用中也存在一定项目缺陷，如封隔器设备功能问题
石油研究 2019年3期2019-09-10
- 基于赫-巴模型的微小井眼连续油管钻井环空流阻计算分析
钻井井眼直径小、环空间隙小，环空循环流阻较大，严重制约了微小井眼CT钻井的应用与推广。国内对于常规井眼环空循环流阻[9-11]的研究较多，井眼环空流阻的计算模型也较多，如：宾汉、幂律、卡森、赫-巴等计算模型。赫-巴模型结合了宾汉与幂律2个流变模型的特点，能更好地反映钻井液的流变特点和流变规律。王常斌[12]等对同心环空赫-巴流体层流和紊流流动进行了数值模拟；魏淑惠[13]等对赫-巴流体偏心环空紊流进行了数值模拟；汪友平[14]等研究了赫-巴流体同心环空流动
特种油气藏 2019年4期2019-09-06
- 环空带压井漏点检测技术在深层气田的应用
010）气井持续环空带压表明井屏障存在漏点，该现象是国内外已投产高压气井完整性问题的主要表现形式[1]。井完整性方面的学者们一般将油套环空称为A环空，按照由内向外的原则其余外层的套管环空名称按照字母顺序顺延。X为国内东部某深层气田，截止目前，持续环空带压井数占投产总井数的14%，对于高风险井即A、B、C三个环空均带压井，急需开展井筒漏点现场实测，为修井治理提供指导。目前，国内在环空带压井漏点检测方面，塔里木油气田、西南油气田通过超声波测井等技术对A、B 两
石油化工高等学校学报 2019年4期2019-07-25
- 塔里木油田气井环空保护液密度优化及应用
般采用密度较高的环空保护液，通常采用密度为1.4 g／cm3甚至更高的有机盐，采用密度较高的环空保护液可以降低油管和环空之间的压差，缓解储层改造时油管承受的高压[1]。但对于特低孔低渗储层，关井时井口油压高，开井生产时油压低，采用的环空保护液密度过高会降低A环空最大许可带压值，给后期的开发生产带来难题，不利于气井长期安全生产。因此，以超高压低孔低渗气井油管安全性评价为基础，针对超高压低孔低渗气井，开展环空保护液密度优化研究，通过优化计算方法，增大A环空的最
天然气技术与经济 2019年3期2019-07-18
- 海上气井环空带压管理方案研究及应用*
包括油套管腐蚀、环空带压、水泥环气窜等，其中环空带压(SCP)是海上气井生产阶段出现油气井完整性问题的主要表现形式，是气田生产管理的难题[1-5]。油套管丝扣泄漏及腐蚀刺漏、井下工具泄漏、固井质量不合格造成环空气窜等都会导致环空带压问题。环空的高压气体可能造成套管被层层压裂诱发地下井喷，使海床沉降而导致平台倾斜甚至倾覆报废；也可引起井口环空套管阀刺漏、高压天然气泄漏扩散引起火灾甚至爆炸事故，造成严重的人员伤亡、平台损毁和环境污染。Bourgoyne等论述了
中国海上油气 2019年3期2019-07-08
- 环空含气圈闭压力计算
致密闭各层套管间环空液体发生膨胀，形成环空圈闭压力。在高温高压井、深水井中，环空圈闭压力升高现象突出，对井筒完整性提出挑战。当多次释放环空液体或采用注泡沫隔离液时，环空内会出现气柱，环空气柱体积也会对环空圈闭压力产生较大的影响。国内外学者对圈闭压力的预测模型进行了深入研究［1-5］，而对含气后圈闭压力的预测研究较少［6］。Adams［7］建立了受温度影响的环空圈闭压力预测模型；Oudeman等［8］考虑了流体的热膨胀/压缩特性、套管的变形和储层流体运移等因
断块油气田 2018年5期2018-10-09
- 海上气井环空带压地面检测诊断技术
隔器退化而造成的环空带压问题日益突显[1-2]。环空带压轻则影响天然气产量、降低采收率，重则挤毁井筒管柱、造成井喷等灾难性事故，已成为危及海上天然气井开发生产安全的首要问题[3-6]。1991年，A. J. Adams建立了密闭环空内流体热膨导致的环空压力计算模型[7]。1999年，N. Somei最早对天然气在环空水泥环中的运移行为进行了系统性实验研究[8]。2001年，路易斯安娜州大学A. K.Wojtanowicz等人在前人的研究基础上，归纳了5种环
石油科学通报 2018年1期2018-04-03
- 含硫气井环空异常带压安全生产技术研究及应用
发统计来看，油套环空带压现象极具普遍性，特别近年在国内多个气田开发中，油套环空起压井比例均在50%以上。对于高含硫气田，由于H2S的腐蚀性及剧毒性，一旦油套环空带压后，井控、气井安全面临巨大风险。因此，针对含硫气井多种环空带压方式进行治理技术研究，形成含硫气井环空异常带压治理技术，可以保证气井运行的安全性和经济性，为同类含硫气井生产期间的安全控制提供经验。1 异常带压的风险判断1.1 环空带压的分类含硫气井完井投产管柱中的“井下安全阀＋油管＋永久式封隔器”
天然气技术与经济 2018年1期2018-03-06
- 南中国海深水开发井环空压力管理实践
中国海深水开发井环空压力管理实践同武军1，赵维青1，杜 威2，郑金龙2（1.中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，广东湛江 524000；2.中海油有限湛江分公司，广东湛江 524000）深水油气田通常采用水下生产系统进行开发，如果在生产过程对各个环空压力不进行有效的管理将影响井筒完整性，严重的将导致井的报废。本文介绍了井各个环空的定义，环空压力形成的原因，常见的几种环空压力管理措施的优缺点对比，分析了考虑环空压力下的套管强度设计工况考虑因素，并介绍了
石油化工应用 2017年9期2017-10-10
- 考虑钻具屈曲的环空流动仿真研究
）考虑钻具屈曲的环空流动仿真研究袁兰峰1，何世明1，黎学年2，汤明1，邵庸1（1.西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室，四川 成都 610050；2.中国石化华东石油工程公司钻井处，江苏 南京 210000）在小井眼定向井和水平井钻井过程中，钻具屈曲会对环空流场、压力场产生较大影响。文中借助流体动力学计算软件ANSYS FLUENT开展了考虑钻具正弦、螺旋屈曲的环空流动仿真模拟，系统地研究了不同环空偏心距、不同转速等因素对环空流场和流动压降的影响
断块油气田 2017年5期2017-09-26
- 高温高压深井产出时井筒温度场分析
温度变化导致套管环空温度变化、压力变化，导致套管外束缚空间的液体受热膨胀而导致的压力升高。因此，根据井身结构及储层特点，运用质量、动量、能量守恒原理及热力学第一定律，根据井筒流体纵向传热和井筒对地层传热特点，分别建立方程并给出边界条件，采用递推法循环迭代，得到井筒及套管与井眼环空和围岩的温度场。通过研究得到：随着产液量的下降，产液温度、A环空、B环空、C环空温度都逐渐降低，且产出液温度下降最快；环空温度与地温梯度成线性关系，且随地温梯度的增加而升高；随地温
石油化工应用 2017年6期2017-07-24
- 气井环空带压临界控制值研究*
引言目前，气井环空带压现象十分普遍，环空带压是指气井环空压力在泄压后短时间内又恢复到泄压前压力水平的现象[1]。生产过程中若环空压力过高，会造成油套管、封隔器、井口装置等挤毁失效，进而导致井筒的完整性遭到破坏，对气井的安全生产造成巨大威胁[2-3]。但是，目前尚未形成有效的技术措施来彻底根除环空带压问题，环空带压问题最主要的应对措施是将其控制在安全范围内，从而有效延长油气井安全开发周期[4]。因此，为确定环空带压安全运行范围，近年来国际上发布了一系列相关
中国安全生产科学技术 2017年7期2017-04-16
- 套管封固段变形对高温高压井环空圈闭压力影响规律
变形对高温高压井环空圈闭压力影响规律董星亮1刘书杰2谢仁军2张兴全21.中海石油（中国）有限公司；2.中海油研究总院高温高压井在钻井及生产过程中，由于密闭环空流体受热膨胀产生的环空圈闭压力严重影响着气井的安全，环空圈闭压力大小与密闭环空体积变化密切相关。为研究套管封固段变形对环空圈闭压力的影响，根据弹性变形理论，在建立套管—水泥环—地层协调变形模型的基础上，综合考虑环空流体参数、套管变形等因素，建立了多管柱环空圈闭压力计算模型，结合实际案例分析了套管变形对
石油钻采工艺 2016年6期2017-01-12
- 深水水下井口环空压力监测及诊断方法
)①深水水下井口环空压力监测及诊断方法赵维青1，冷雪霜1，陈 彬2，牟小军1(1.中海油能源发展股份有限公司 工程技术分公司，广东 深圳 518607；2.中海油能源发展股份有限公司 深圳分公司，广东 深圳 518067)①针对深水水下井口及采用水下采油树方式生产的井，对比了地面井口与水下井口环空压力监测的通道；给出了各个压力环空的定义；分析了形成环空压力的原因及压力源的来源；阐述了A环空压力的监测及诊断方法，并对每种方法的优缺点进行了对比。通过一口深水井
石油矿场机械 2016年12期2017-01-06
- 深水油气井井筒内流体特性对密闭环空压力的影响
内流体特性对密闭环空压力的影响张波，管志川，胜亚楠，王庆，许传斌（中国石油大学（华东）石油工程学院）针对密闭环空压力威胁深水油气井安全生产的问题，建立了密闭环空压力计算模型，研究了井筒内流体特性对环空压力的影响规律，并分析了各可控因素的敏感性和工程可行性。建立了基于相容性原则的体积平衡方程组和基于井筒-地层耦合传热的井筒温度计算模型，实现多层次含液密闭环空压力计算。环空压力随着环空液体的膨胀压缩比减小而降低；降低环空饱和度能从根本上消除环空压力，提出了极限
石油勘探与开发 2016年5期2016-11-15
- 环空底部加压固井技术的研究与应用
239300)环空底部加压固井技术的研究与应用陈 滨，陈 波，李定文，徐均文，王居贺(中国石化华东石油工程公司安徽分公司，安徽 天长 239300)江苏油田老区由于多年的注水开采，地层压力紊乱，钻井施工中易引发油气侵、溢流，同时固井候凝期间的水泥浆失重也会诱导油气侵和溢流的发生，对固井质量影响较大。研究应用了环空底部加压固井技术，固井碰压后，首先坐封封隔器封闭下部环空，再通过套管内加压对环空注入一定量的水泥浆，保持套管外环空憋压候凝。该项技术共完成7口井
复杂油气藏 2016年4期2016-09-15
- 储气库注采井完井保护液应用分析
时，为保护油套管环空，一般都配套高性能环空保护液。根据流体连续相的性质，环空保护液可分为水基和油基两种。油基环空保护液主要由轻质油、芳香烃等组成，密度比水基保护液低，在高温下的热稳定性好，单位成本高，对封隔器胶筒的长期老化影响大。水基环空保护液相对成本低，在国内普光气田和长北合作区、大张坨储气库气井等都有应用，但要达到高缓蚀率需要有缓蚀、杀菌和除氧等组分，配伍性和长期的稳定性都需要大量实验来优化。1 储气库注采井对环空保护液的要求1.1 储气库环空保护液需
石油化工应用 2015年11期2015-12-24
- 一油套环空压耗实验研究
2249)一油套环空压耗实验研究黄中伟, 李根生, 黄 昭(中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室,北京 102249)修井/压裂作业中,油管上多个接箍导致环空流动压耗难以精确预测。按照油田油管和套管的实际尺寸,设计加工一套实验装置,分别改变油管上接箍数量、接箍直径、油管外径、环空排量等参数,测试不同参数组合条件下环空出口和入口的压差,该压差即为当前实验条件下的流动压耗。结果表明:流量较大时,油管接箍数与环空压耗呈线性关系;泵入流量与环空压耗呈二次函数关
中国石油大学学报（自然科学版） 2015年1期2015-03-24
- 水平段环空压耗与岩屑运移规律数值模拟
尹家峰水平段环空压耗与岩屑运移规律数值模拟尹家峰1，2（1.中国石油大学（华东）石油工程学院，山东 青岛266580；2.中国石油长城钻探工程有限公司，北京100010）环空压耗是油气井控压与水力参数设计的基础，由于在水平段存在岩屑床、钻具偏心等特点，水平环空压耗的计算不能简单套用直井段压耗计算模式。采用流体力学软件CFD对环空固液两相流动进行数值模拟，建立水平段环空物理流动模型和数值模型，给出了水平段岩屑分布状态和压耗分布情况，分析了岩屑物性对环空压耗的
石油矿场机械 2014年3期2014-12-11
- 深水套管环空圈闭压力计算及控制技术分析*
分公司)深水套管环空圈闭压力计算及控制技术分析*黄小龙1严 德1田瑞瑞1刘正礼2叶吉华2方满宗3张星星1(1.中海油能源发展股份有限公司工程技术深圳分公司; 2.中海石油(中国)有限公司深圳分公司; 3.中海石油(中国)有限公司湛江分公司)针对深水井测试及生产过程中套管环空圈闭压力增加导致套管挤毁和破坏的问题,建立了环空圈闭压力计算模型,利用平面应变问题的基本方程和拉梅方程对环空圈闭段套管应力、应变和位移进行了求解,分析了油藏与海底温度、流体性质与生产流速
中国海上油气 2014年6期2014-08-07
- 小间隙井注水泥环空流动计算方法与应用
将出现局部小间隙环空。国内，通常把环空间隙值小于12.7mm[1－3]视为小间隙。较小的环空间隙会使得注水泥的某些技术控制指标发生变化，常规的流动计算方法也不再适用。因此，为能更准确地预测井内环空流体流动的压力情况以及提高固井注水泥的质量，必须建立适应小间隙环空的注水泥流动计算模型。1 常规注水泥环空流动计算方法存在的问题在对小间隙井进行注水泥平衡压力设计时，通常用常规井的流动计算方法，但现场施工结果显示：用常规方法计算的小间隙流动压力的误差较大。表1对比
天然气工业 2014年4期2014-07-14
- 深井注水泥小间隙环空流动计算方法研究与应用——以塔河油田S井为例
00）油井小间隙环空一般指小于12.7 mm的环空间隙，小间隙井的水泥注替排量比常规井小30%～50%，而返速却又高一倍左右。环空间隙小易造成注替过程中出现井漏、环空易蹩堵、施工泵压高、水泥环薄且分布不均匀等情况。固井设计时应根据实际情况强化井眼准备、优化水泥浆设计等配套技术，以达到降低小间隙井固井风险、提高固井质量的目的。小间隙井的压降较大，用常规方法计算的压降比实际偏高25%～35%。因此，研究小间隙环空的流动计算规律对提高压力预测准确性具有积极的意义
石油地质与工程 2014年3期2014-04-27
- 有机酸盐环空保护液在元坝海相气藏的应用
000）有机酸盐环空保护液在元坝海相气藏的应用段春兰1，2梁大川1王光平2温银武2霍宝玉2曹志波2（1.西南石油大学研究生部，四川成都 610500；2.四川仁智油田技术服务股份有限公司，四川绵阳 621000）元坝海相气藏具有埋藏深、高温、高压、高含硫化氢、中含二氧化碳等特性，气井生产中硫化氢、二氧化碳的存在使环空腐蚀环境极为恶劣。针对高含硫气井环空特殊的腐蚀环境，以有机酸盐为基液，添加高效咪唑啉类抗H2S和CO2缓蚀剂、铁离子稳定剂、除氧杀菌剂、助排剂
石油钻采工艺 2014年5期2014-03-11
- 粘弹性流体偏心环空螺旋流的速度分布
杆和油管所形成的环空中的流动，可视为粘弹性流体偏心环空螺旋流。研究粘弹性流体偏心环空螺旋流的速度分布对聚驱螺杆泵采油井生产参数的优化提供理论依据。关于流体偏心环空螺旋流，Ballal等[1]给出了忽略惯性力下Newton流体偏心环空螺旋流的流函数和轴向速度的解析解。张海桥等[2-3]推导了幂律流体环空螺旋流的视黏度和速度分布函数的解析表达式及流量的计算公式。崔海清等[4]推导并计算了幂律流体同心环空层流螺旋流的压降，并通过实验验证了该流动的压降方程和计算方
大庆师范学院学报 2013年3期2013-09-22
- 幂律流体偏心环空流动中的波动压力修正模型
重合的情况（同心环空），并不适用于偏心环空流动。在倾斜井、水平井中，管柱由于重力作用，其轴线与井眼中心偏离，环空中的流动属于偏心环空流动。目前，对于偏心环空层流中的压力波动计算主要采用2种计算方法，分别是双极坐标法［4］和无限细分法（把偏心环空转化为一系列的同心环空模型叠加）［5－7］。对于偏心环空紊流流动，主要采用CFD 模拟［8］和试验［9］的方法来探索其规律。本文通过CFD 数值计算，分析了环空比和偏心度对幂律流体偏心环空中压力梯度的影响，通过数值拟
石油矿场机械 2013年2期2013-07-08
- 深水油气井套管环空压力预测模型
大，井口各层套管环空密闭空间内流体温度和环空压力迅速增加，可能导致套管破裂或上顶井口[1-4]。不同于陆地和浅水干式井口，深水井采用水下测试树和采油树，套管环空压力监测和控制难度大，准确预测套管环空压力对于深水油气井测试和生产作业非常重要[5]。国内外针对油气井套管环空压力的研究主要集中在陆地和浅水高温高压井，对深水井套管环空压力的研究少，相关文献也主要是对套管环空压力管理措施的研究[6-11]。本文基于深水井井身结构和井筒传热过程，通过推导深水钻完井套管
石油勘探与开发 2013年5期2013-01-15
- 气井环空带压安全状况评价方法研究
34000）气井环空带压安全状况评价方法研究石榆帆1张 智1肖太平1周晓昱1汪 鹏2（1．西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室，成都610500；2.新疆油田采油一厂，克拉玛依 834000）高温高压高含硫化氢天然气井越来越多，环空带压现象逐渐增多。目前国内对环空带压产生的原因、影响因素、补救措施等方面还没有进行深入研究。为此，在国内外油气田持续环空压力现状调研和统计分析的基础上，建立井口允许最大带压值计算模型，并给出相应安全状况的评价方法和评价
重庆科技学院学报（自然科学版） 2012年1期2012-11-01
- 气体钻井全井段环空流场改善方法
院气体钻井全井段环空流场改善方法刘伟1李黔2程桥3伍贤柱4王明华5张萍1唐洪发4郑新华6段长春41.川庆钻探工程公司钻采工艺技术研究院 2.西南石油大学 3.新锐油田技术服务有限公司 4.川庆钻探工程公司5.川庆钻探工程公司川西钻探公司 6.中国石油塔里木油田公司勘探开发研究院气体钻井以可压缩气基流体作为循环介质,环空流速沿井深分布不均,容易导致下部井段井眼净化不良、上部井段冲蚀严重等问题。因此,有必要对气体钻井全井段环空流场进行优化改善。借助现代计算流体
天然气工业 2010年7期2010-12-14
- 高温高压含硫气井环空流体热膨胀带压机理
高温高压含硫气井环空流体热膨胀带压机理车争安1,2张智1施太和1涂军军3向亮1,4刘乃震41.“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室·西南石油大学 2.中海油能源发展股份有限公司监督监理技术分公司3.中国石化西南油气分公司工程监督中心 4.中国石油长城钻探工程公司车争安等.高温高压含硫气井环空流体热膨胀带压机理.天然气工业,2010,30(2):88-90.在高温高压含硫气井中,环空带压值过大将会影响正常生产,一旦超过允许值将诱发潜在的安全事故。针对开采过
天然气工业 2010年2期2010-08-30