海洋深水高温高压气井环空带压管理
发布时间：2021-10-20 11:42
中国南海高温高压油气藏开发过程中,井筒环空带压问题突出,一旦超过允许值将会影响安全生产。为了保证气井的正常生产,需要确定环空压力的合理范围,为此基于ISO 16530-1:2017标准和API RP 90-2的推荐做法,研究并建立了考虑管柱承压能力和关键节点校核的深水高温高压气井环空带压控制值计算模型以及一套环空压力管理图版。研究结果表明:①管柱承压能力计算主要针对环空对应的油管和套管;②关键节点校核计算主要针对井口装置、封隔器、井下安全阀和尾管悬挂器等;③建立了环空最小预留压力计算模型,以确保对深水高地层压力或井底高流压气井的环空施加一定的备压,保证井下管柱和工具在合理环空压力范围内正常工作;④以某深水气井为实例进行了计算与分析,得到了考虑和不考虑壁厚减薄情况下随投产时间变化的各环空带压控制值。结论认为,所建立的模型及图版应用于海上深水高温高压气井,使用简便、可操作性强,可以为深水高温高压气井及类似井的井筒环空压力管理提供借鉴。
【文章来源】：天然气工业. 2020,40(02)北大核心EICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
A环空带压控制值计算流程图
图2中各颜色区域界线含义如下：(1)在不考虑井筒管柱和关键节点等井筒屏障部件安全系数的情况下，以本文计算方法得到的i环空带压控制值作为i环空最大极限压力值（上部橙色区域顶界）；(2)在综合考虑相关井筒屏障部件安全系数情况下，计算得到的i环空带压控制值作为i环空最大允许压力值（上部黄色区域顶界）；(3)以(2)中计算得到的i环空最大允许压力值的80%作为i环空最大推荐压力值（中部绿色区域顶界）；(4)以本文计算方法得到的i环空最小预留压力值作为i环空最小允许压力值，但A环空最小允许压力不能低于0.7 MPa（下部黄色区域底界）；(5)以(4)中计算得到的i环空最小允许压力值的1.25倍作为A环空最小推荐压力值，但A环空最小推荐压力值不能低于1.4 MPa（绿色区域底界）；(6)以0 MPa作为A环空最小极限压力值（下部橙色区域底界）。被监控井的环空压力处于绿色区域为正常状态；环空压力处于黄色区域为预警状态，需采取相应措施并加强监控；环空压力处于橙色区域为危险状态，应及时治理。当环空压力超过环空最大允许压力时则泄压到推荐工作压力上限以下，当环空压力低于最小预留压力时则补压到推荐工作压力下限以上，始终将环空压力控制在推荐工作压力范围内。
陵水A气田位于南海北部海域，气田群海域水深介于900～1 700 m，井底压力介于35～45 MPa，储层温度在133～142℃。选取A气田某高温高压气田X井为例，用上述方法计算各环空的环空带压临界控制值。该井完钻斜深/垂深：5 387 m/3 060.5m；井底温度：142℃。采用?508.0 mm表层套管，下深505 m；?339.7 mm技术套管，下深2 995 m；?244.5 mm油层套管，下深4 675 m；?177.8 mm尾管，下深4 875 m。生产封隔器坐封位置为4 425 m，封隔器额定压差50 MPa（图3）。该井生产期间CO2含量为高达50%，不含H2S。生产套管采用P110材质，完井管柱采用?73 mm的13Cr油管。井口耐压值为105 MPa。该井目前井口压力25 MPa。3.1 考虑壁厚减薄情况下的合理环空压力范围
【参考文献】：
期刊论文
[1]气井环空带压形成原因及研究进展[J]. 宋建建,许明标,吴宇萌,王晓亮,舒曼. 科技通报. 2018(09)
[2]油气井环空允许带压值的计算方法探讨[J]. 何汉平. 钻采工艺. 2018(04)
[3]海上气井环空带压地面检测诊断技术[J]. 张喜明,樊建春,刘迪,刘书杰,吕宁贻,梁政伟,文敏. 石油科学通报. 2018(01)
[4]川中高压气井钻完井期间环空带压原因分析及应对固井技术[J]. 刘洋,鲜明,冯予淇. 钻井液与完井液. 2018(01)
[5]南海高温高压钻完井关键技术及工程实践[J]. 李中,刘书杰,李炎军,谢仁军. 中国海上油气. 2017(06)
[6]四川盆地页岩气水平井B环空带压原因分析与对策[J]. 陶谦,陈星星. 石油钻采工艺. 2017(05)
[7]气井环空带压临界控制值研究[J]. 张智,周琛洋,王汉,刘志伟,何雨. 中国安全生产科学技术. 2017(07)
[8]大压差条件下水泥环密封完整性分析及展望[J]. 沈吉云,石林,李勇,刘硕琼,江乐. 天然气工业. 2017(04)
[9]琼东南盆地深水区探井随钻压力监测技术与应用[J]. 蔡军,李文拓,刘鹏,陈鸣,郑金龙,程远方. 天然气工业. 2015(10)
[10]深水油气井开采过程环空压力预测与分析[J]. 张波,管志川,张琦. 石油学报. 2015(08)
本文编号：3446847
【文章来源】：天然气工业. 2020,40(02)北大核心EICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
A环空带压控制值计算流程图
图2中各颜色区域界线含义如下：(1)在不考虑井筒管柱和关键节点等井筒屏障部件安全系数的情况下，以本文计算方法得到的i环空带压控制值作为i环空最大极限压力值（上部橙色区域顶界）；(2)在综合考虑相关井筒屏障部件安全系数情况下，计算得到的i环空带压控制值作为i环空最大允许压力值（上部黄色区域顶界）；(3)以(2)中计算得到的i环空最大允许压力值的80%作为i环空最大推荐压力值（中部绿色区域顶界）；(4)以本文计算方法得到的i环空最小预留压力值作为i环空最小允许压力值，但A环空最小允许压力不能低于0.7 MPa（下部黄色区域底界）；(5)以(4)中计算得到的i环空最小允许压力值的1.25倍作为A环空最小推荐压力值，但A环空最小推荐压力值不能低于1.4 MPa（绿色区域底界）；(6)以0 MPa作为A环空最小极限压力值（下部橙色区域底界）。被监控井的环空压力处于绿色区域为正常状态；环空压力处于黄色区域为预警状态，需采取相应措施并加强监控；环空压力处于橙色区域为危险状态，应及时治理。当环空压力超过环空最大允许压力时则泄压到推荐工作压力上限以下，当环空压力低于最小预留压力时则补压到推荐工作压力下限以上，始终将环空压力控制在推荐工作压力范围内。
陵水A气田位于南海北部海域，气田群海域水深介于900～1 700 m，井底压力介于35～45 MPa，储层温度在133～142℃。选取A气田某高温高压气田X井为例，用上述方法计算各环空的环空带压临界控制值。该井完钻斜深/垂深：5 387 m/3 060.5m；井底温度：142℃。采用?508.0 mm表层套管，下深505 m；?339.7 mm技术套管，下深2 995 m；?244.5 mm油层套管，下深4 675 m；?177.8 mm尾管，下深4 875 m。生产封隔器坐封位置为4 425 m，封隔器额定压差50 MPa（图3）。该井生产期间CO2含量为高达50%，不含H2S。生产套管采用P110材质，完井管柱采用?73 mm的13Cr油管。井口耐压值为105 MPa。该井目前井口压力25 MPa。3.1 考虑壁厚减薄情况下的合理环空压力范围
【参考文献】：
期刊论文
[1]气井环空带压形成原因及研究进展[J]. 宋建建,许明标,吴宇萌,王晓亮,舒曼. 科技通报. 2018(09)
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[3]海上气井环空带压地面检测诊断技术[J]. 张喜明,樊建春,刘迪,刘书杰,吕宁贻,梁政伟,文敏. 石油科学通报. 2018(01)
[4]川中高压气井钻完井期间环空带压原因分析及应对固井技术[J]. 刘洋,鲜明,冯予淇. 钻井液与完井液. 2018(01)
[5]南海高温高压钻完井关键技术及工程实践[J]. 李中,刘书杰,李炎军,谢仁军. 中国海上油气. 2017(06)
[6]四川盆地页岩气水平井B环空带压原因分析与对策[J]. 陶谦,陈星星. 石油钻采工艺. 2017(05)
[7]气井环空带压临界控制值研究[J]. 张智,周琛洋,王汉,刘志伟,何雨. 中国安全生产科学技术. 2017(07)
[8]大压差条件下水泥环密封完整性分析及展望[J]. 沈吉云,石林,李勇,刘硕琼,江乐. 天然气工业. 2017(04)
[9]琼东南盆地深水区探井随钻压力监测技术与应用[J]. 蔡军,李文拓,刘鹏,陈鸣,郑金龙,程远方. 天然气工业. 2015(10)
[10]深水油气井开采过程环空压力预测与分析[J]. 张波,管志川,张琦. 石油学报. 2015(08)
本文编号：3446847
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