管柱技术

管柱技术（精选九篇）

管柱技术 篇1

1 采油管柱技术的特点

管柱是油井和地面的通道, 掘采的原油经过管柱被升举到地面。作为采油机械系统的重要组成部分, 在实际的油田开采作业中, 管柱的应用类型呈多样化。根据不同的油田规模和产液情况, 我国各个油田通用的采油管柱主要包括以下几种: (1) 杆泵管柱。杆泵管柱可分为抽油泵、油管、抽油杆、筛管和丝堵等重要组成部分。相对于无秆泵管柱, 杆泵采油管柱的应用范围较大。 (2) 原油管柱和稠油管柱。这两种管柱主要是依照油田产液的性质和油田地质条件来划分, 原油管柱对地层的适应性较强, 符合原油产液和抽油机井的生产要求。

为了增加油田产出量, 使油田企业获得较好的经济效益, 目前有利于开采情况改善的主要措施有:提高采收率, 科学利用采油技术, 稳定驱油条件和加强特殊油藏的开发利用。在油田开采作业中, 采油企业要结合油田的具体环境、规模、地质条件和油质, 利用合适、高效率的开采方式, 保证各油田原油维持稳定的产出比例。但在实际的采油过程中, 原油采集易受地质条件和环境因素的制约, 例如有些储存平面厚度不均匀, 渗透性差, 局部温度过高, 不利于使用采油管柱技术。通过分析采油管柱技术的特征, 可以了解到这项技术的应用范围和条件。为保证采油管柱技术被充分应用到原油采集作业中, 采油企业需进行合理的资源配置, 加快建好配套设施, 改善不利的采油环境, 从而保证油田产量稳步提升。

2 我国采油管柱技术的应用现状

探究我国目前的采油管柱技术的应用情况, 根据各油田的生产情况来总结技术改进方法, 探讨和总结这门技术的优劣势, 有助于指导采油企业在施工作业中加强应用, 克服采油管柱技术在应用的障碍, 同时改进资源配置方式, 为油田开采事业注入新的动力。

2.1 热洗降黏和堵漏掺水技术

针对部分油田主要生产稠油的特点, 为节约开采成本, 解决套管堵漏和结盐油问题, 采油技术人员创制了“热洗降黏, 堵漏渗水”这一科学技术方法, 通过掺水来降解结盐油, 同时这项技术能准确把握漏失点, 保证能根据套管漏失情况做及时封堵。此外, 这项采油管柱技术保证了在含水率较低的情形中, 抽油冷采井仍能进行正常作业, 有效地克服了采油作业中的不利条件, 具有较高的应用价值。

2.2 丢手可取隔水采油技术

这项技术灵活运用了管柱的密封功能和解封功能, 并且能有针对性地解决原有油田采油管柱的钻磨解封和偏磨问题。这一技术的应用原理是:一次性让两个封隔器进入油井里, 当封隔器进入正确位置之后, 扶正油管, 在井中置悬重, 之后同时坐封两个封隔器, 进行油球打压, 约5至10兆帕。无论选择丢手还是不丢手, 都能对任意层起到很好的隔水作用。这项技术被应用在自喷井和下杆式泵抽油机中, 均有较好的出油效果。

2.3 不动管柱换层采油技术

油田作业中中经常采取注水降黏措施来开采原油, 这种方法加剧了油藏层间矛盾, 使原油的含水量不断增加, 导致了一系列原油分层卡堵问题。不动管柱换层采油技术通过一次下入, 有效控制管柱, 使用套管和液压方法, 进行重复换层生产。这种技术可在2至4层的直斜井、高温深井中应用, 在相应的换层和分层卡堵水里试采原油, 因而它的发明, 有助于水驱油藏开发的实现, 有效提升了油田企业的开采效率。

3 油田采油管柱技术的应用改进办法

由于各个地区油田的储存量、分布地质环境不同, 针对不同的油田, 采油企业应灵活应用采油管柱技术。在开采作业开始时, 认真做好地质勘探, 合理设计开采方法, 把握各项技术的适用范围, 做到因地制宜, 合理施工。采油管柱技术为提升实际的产油率发挥了重要作用, 但为了使其更好地应用在采油作业中, 采油企业应在原有技术的基础上, 加大研究力度和科技投入, 并注意合理配置资源, 根据油田规模和性质来规划开采量和开采范围, 保证后期可持续开采。此外, 应在节能减排等环保理念的指导下不断优化开采工艺, 改进开采程序, 将技术应用和节能降耗目标有效结合起来, 为企业创造较好的经济效益和环保效益。

4 结语

目前我国大多数油田在采油作业中都受到了地质条件、资源条件的限制, 阻碍了采油管柱技术的投入应用。采油企业要在现有的采油管柱技术条件下不断探索, 改进原先的管柱设计和采油工艺。结合油田的具体环境、规模、地质条件和原油储量, 利用合适、高效率的开采方式, 改善采油管柱技术的实际应用情况, 使企业步入科学开采、可持续发展的轨道, 实现能源资源节约和经济效益最大化。

参考文献

[1]梁永超.试论油田采油管柱技术的应用[J].价值工程, 2014, (16) .

[2]邵魁歧.对油田采油管柱技术应用探究[J].化工管理, 2013, (20) .

管柱技术 篇2

关键词：井下作业；管柱上顶；治理措施

0 引言

在井下作业施工过程中，出现管柱上顶情况，导致施工周期延长的同时，极易造成井喷污染、危害人身安全、损坏生产设备等事故。目前，在治理管柱上顶方面，主要采取中止施工，上带压作业设备的方法进行治理，存在治理费用大、待修时间长等诸多不利因素。如何在不增加工艺措施的情况下，进行管柱上顶情况治理，减少井喷事故及安全事故的发生，需要我们进一步的研究和探讨。

1 形成管柱上顶的原因

1.1 形成管柱上頂的理论原因 根据压强公式：P=F/S，可转换为：上顶力F=（地层压力-液柱压力）P×受力面积S；从上顶力计算公式可以看出，上顶力的大小与管柱所在深度地层剩余压力和管柱最大受力面积的大小成正比。即地层压力越大，上顶力越大；下井工具直径越大，上顶力也越大。

1.2 形成管柱上顶的管柱结构分析 在油田开发过程中，为实现分层注水、分层采油的目的，采用了多种类型封隔器及多种工艺措施；同时，为提高开采速度，也采用了较多大直径螺杆泵、电泵、抽油泵等多种生产管柱。这些工艺的实施，也埋下了一定的管柱上顶隐患。

如水井分层注水管柱、丢手封堵的打捞管柱、带有大直径下井工具的采油管柱。

2 发生管柱上顶情况的判断

2.1从指重表读数判断 井下管柱是否存在上顶情况，对于没有摩擦力影响的井，能够从指重表读数上直接反映出来，当指重表读数小于井内管柱理论重量时，说明管柱承受了一定上顶力，上顶力的大小=井内管柱理论重量-指重表读数显示负荷。对于封隔器胶筒不收缩和结蜡井会存在摩擦力的干扰，这类井会造成管柱上顶发生初期不易被发现，因此需要计算管柱摩擦力。

根据井下管柱受力情况分析，上提管柱时，上顶力+大钩上提负荷=井下管柱理论重量+管柱摩擦力；下放管柱时，上顶力+大钩下放负荷+管柱摩擦力=井下管柱理论重量，合并公式可得出：管柱摩擦力=（大钩上提负荷-大钩下放负荷）/2；将得出的摩擦力数值代入公式，即可计算出管柱受到的上顶力大小。

2.2 从井口溢流情况判断 造成管柱上顶的一个重要原因是地层压力大，起管柱过程中，如果井口有溢流，说明地层压力被释放，减小了管柱上顶风险；井口无溢流，可能存在油套管堵塞的情况，发生管柱上顶的机率就会增加，地层压力低的井除外。对于起管柱过程中，溢流量突然减少或消失，更是发生管柱上顶的前兆，溢流消失说明泄压通道封闭了，地层在不断的积聚能量。

3 发生管柱上顶后的治理措施

3.1 降低地层压力

3.1.1 放压。通过油套管放压，能够快速降低本井的地层压力。采出井可采用放压进回油干线的办法，注入井可采用罐车、池子放压的办法快速降压。

3.1.2 热洗清蜡，打开泄压通道。对于关、停时间较长的油井，油套管结蜡情况通常较为严重，死蜡造成油套管堵塞，导致泄压通道封闭，无法进行放压。这样的井进行治理时，要采用热洗车洗井清蜡。如果洗井不通，可在油管内下小直径油管进行热洗，将油套环型空间死蜡融化后，再使用热洗车，从套管反洗井清蜡。

3.1.3 关闭同层注入井。在地层渗透性好的情况下， 注入井和采出井就像一个连通器，注入井不断的注入能量，再被采出井开采出地面，如果同层注入井不关闭，就会给同层位的其它采出井和注入井提供源源不断的供给压力，导致地层压力下降缓慢。在关闭同层注入井后，要定期监测上顶井压力，如果压力不降，说明上顶井周边存在窜通注入井，也要及时进行关闭。

3.2 磨封隔器胶筒 井下管柱中含有封隔器，封隔器胶筒不收缩，就会成为造成管柱上顶的重要因素，不收缩的胶筒一是增加了管柱的受力面积，二是导致地层压力无法外泄，憋升了地层压力。

3.2.1 提放管柱磨胶筒。在管柱上顶初期，上顶力通常小于管柱重量-胶筒摩擦力，可通过上提下放反复活动管柱的方法，磨封隔器胶筒，因封隔器胶筒紧贴套管内壁，长时间摩擦会使胶筒损坏。最好将胶筒置于套管接箍或油层部位，这样会提高摩擦效率，节省施工时间。

3.2.2 套管打压磨胶筒。在管柱上顶后期，上顶力大于管柱重量，无法通过下放管柱的方法，摩擦封隔器胶筒，可采用泵车或水井来水从套管打压，提高胶筒上部液柱压力，使管柱下行，达到磨封隔器胶筒的目的。

3.3 压井平衡提高液柱压力 对于带有支撑卡瓦的封隔器管柱，很难采用上提下放管柱磨封隔器胶筒和套管打压加深管柱磨封隔器胶筒的方法。这类上顶井治理，要首先采用热水洗井和注热水进地层，将井筒内结蜡清理干净后，再使用泥浆进行压井，提高液柱压力，使液柱压力与地层压力相平衡，达到不顶不漏的目的。如果封隔器距离井口较近，可将泥浆挤入封隔器胶筒下部，射孔井段上部。

3.4 上顶管柱控制 在管柱发生上顶情况发生后，要及时进行管柱控制，防止上顶情况恶化。及时关闭半封井器，防止发生井喷事故；安装安全卡瓦，防止油管继续上顶；也可在油管内下加重杆，增加管柱重量，帮助管柱下行。

3.5 使用带压作业设备 在上述方法治理无效的情况下，可暂时停修，待地层压力下降后再进行施工；也可中止施工，协调带压作业设备进行及时治理。

4 结论

管柱上顶情况的发生，对于施工人员及井口附近设备存在较大的安全风险，同时容易产生井喷失控和环境污染。通过对管柱上顶井的研究和分析，使井下作业人员能够掌握管柱上顶情况发生的原因及判断方法，并采取有效措施进行治理，从而减少管柱上顶情况所带来的隐患。

参考文献：

管柱技术 篇3

1 工程概况

JJ金融中心项目包括地下室、裙楼、附楼和主塔楼四大部分, 是集写字楼、酒店、商业、住宅为一体的大型综合建筑群, 总建筑面积58.5 万m2。主塔楼金融大厦共98 层, 高439m, 其外框结构为16根箱型钢管混凝土柱, 通过腰桁架、巨型斜撑将外框连成一体, 再由伸臂桁架和楼层钢梁连接外框结构, 与剪力墙内22根钢柱连接成一体, 形成高耸的空间稳定结构 (见图1) 。

JJ金融中心箱型钢管混凝土柱的施工难点为:箱型钢管柱两种基本材料的性能差异太大, 收缩变形不一致, 而且钢管柱内空间狭小, 混凝土浇筑时不便振捣, 要求混凝土自密实性及膨胀性, 来保证钢管混凝土的密实度, 所以高性能混凝土的试配及施工是个难点。箱型钢管混凝土柱的钢结构安装一般每次2-3层, 安装高度8.2m ~ 16.2m, 混凝土浇筑落差高达到16m, 在浇筑过程中混凝土不发生离析是施工中需解决的。箱型钢管内设竖向立板、水平拉筋、纵向钢筋, 钢管柱截面见图2, 操作空间狭小, 障碍多, 增加了施工难度。箱型钢管内每隔一定的间距设置水平隔板, 排走隔板底部空气保证混凝土浇筑质量也是一个施工难点。

2 施工方法比选

目前市场上比较常用的钢管混凝土施工方法有三种, 其工作原理、施工特点及适用性见表1。

通过对常用钢管混凝土施工方法的施工特点及适用性进行比较, 都不太适合本工程施工, 为此项目部依据本工程特点, 对钢管混凝土浇筑方法进行创新改良, 提出了串筒浇筑机械振捣法。此方法施工特点有: (1) 材料选用高流态自密实混凝土, 考虑到隔板存在, 不高抛, 采用串筒浇筑; (2) 为了达到密实性, 通过电动绞车调节振捣棒, 实施辅助机械振捣; (3) 在钢管外搭设操作平台, 操作人员在操作平台上进行施工控制, 不需进入钢管内操作; (4) 选用德国威克IREN65型高频振动棒, 其振捣有效半径达到1200mm, 而振捣最远距离为800mm, 所以能有效振捣密实混凝土。

3 优化施工工艺及加强施工过程控制

3.1 原材料选用及混凝土配合比

本工程钢管内混凝土设强度等级为C60, 属高强高性能混凝土, 强度高、黏性大;泵送距离长, 坍落度损失大, 需采取有效措施降低坍落度泵送损失, 保证混凝土具有良好的可泵性, 不泌水、不离析、自密实等;为保证混凝土顺利进入钢管内每个空间并充满, 要求混凝土具有良好的流动性、和易性、填充性和膨胀性等。施工前成立高强高性能混凝土攻关小组, 通过大量的配合比、模拟浇筑试验, 最终原材料及配合比确定为:水泥为珠江水泥厂生产的P ﹒Ⅱ﹒42.5R水泥;砂细度模量为2.5、含泥量不大于0.6% ;石子为花岗岩碎石, 粒径为5 ~ 31mm, 含泥量不大于0.4%;掺加S95矿渣, KJ-JS减水剂等;水胶比0.28, 含砂率32.5%, 坍落度180 mm ;配合比 (水泥∶水∶混合材∶砂∶石) =1 ∶ 0.30 ∶ 0.05 ∶ 0.93 ∶ 1.93。

3.2 钢管柱内钢筋施工

由于在钢管内施工, 钢管又被立板、拉筋、横隔板分割, 钢管内空间小、深度深、空气流动性不好, 施工环境差。为了提供良好的施工环境, 在施工人员进入钢管安装钢筋前, 先安装通风空调设备, 对施工钢管内通风, 调节钢管内气温。做好施工现场准备工作, 配备了如下施工机具:切断机2台、剥肋滚丝机2台、力矩扳手6把、带灯头盔12只、电焊机4只、空调通风机2台、操作跳板12个、简易爬梯12套、操作平台。

本工程钢管柱内纵向钢筋, 根据钢管的焊接情况, 三层安装一次, 由下到上, 由里侧向中间进行安装, 边安装边加固。安装中采用人工接力传递为主, 电动绞车吊运为辅。因设计中未设置箍筋和其他水钢筋, 为保证钢管内纵向钢筋在后续施工中不偏位, 采取每2m间距设一道水平固定钢筋并与立板焊接成整体的措施。

3.3 钢管柱内混凝土浇筑

钢管混凝土浇筑前, 要求施工人员认真熟悉施工图纸及相关施工方案等资料, 进行技术安全交底, 把握浇筑过程中的关键点, 机械、材料准备充分, 人员全面到位。主要施工机具配备为HBT90砼输送泵3台, HGY-13型布料机2台, 漏斗2个, 3m3吊斗6个, 3m3吊斗6个, 1.5 m长串筒48节, 德国威克IREN65型高频振动棒15根, KXD电动绞车2台, 照明碘钨灯12只, 钢管上监控摄像头12个。浇筑时按两个班组进行, 人员组织安排如下:混凝土施工员1人, 混凝土班组长2 人, 泵机司机4 人, 信号员4 人, 布料员8 人, 振捣棒手12 人, 维修人员2人, 电工2人。

外框箱型钢管混凝柱16个, 混凝土浇筑在平面上分成四个区, 采用两台布料机浇筑, 由1# 布料机负责浇筑一区、三区, 2# 布料机浇筑二区、四区, 保持同向、中心对称浇筑, 各区分布见图2。

因箱型钢管内空间狭小, 施工人员没法进入管内进行浇筑振捣等操作, 为了有效解决此问题, 项目部通过研究讨论, 决定在钢管外搭设一个操作平台。钢管的安装及混凝土浇筑以三层标准层作为一个单元, 先安装此单元箱型钢管柱, 再安装型钢梁, 最后安装操作平台。作用一是作为纵向钢筋安装平台, 二是作为混凝土浇筑平台, 三是作为上层钢管焊接平台。另外在安装钢管和浇筑混凝土时, 在钢管口安装一个型钢套架, 用于架设电动绞车, 安装照明、串筒及监控设备, 此套架在混凝土浇筑完成后拆除。

施工前制作典型的1 :1箱型钢管样板柱, 进行混凝土模拟泵送施工, 检验样板柱混凝土各项性能指标, 并制作标准养护试件, 养护要求时间后对试件先进行检测, 根据试验结果, 进一步优化配合比、施工工艺等, 从而确保钢管混凝土的浇筑质量。

因钢管混凝土柱浇筑最大高差达到16m左右, 落差大, 为保证混凝土浇筑过程不发生离析, 并以优良状态入模, 一方面是要求混凝土拌合物具有良好的自密实性能, 送来混凝土须逐车检验, 目测有无泌水离析现象, 检测坍落度是否符合要求。另外一方面现场专门配置了漏斗、串筒以及3m长软管等, 来减少落差, 混凝土拌和物流径为布料机导出→进入钢管口漏斗→进入串筒→导入钢管柱内, 串筒每节长1.5m, 一般串筒连接长度在7.5m至9m ;当混凝土面浇筑到串筒底部时, 此时吊离串筒, 混凝土从布料机导出后, 先进入漏斗, 再通过3m长软管导入钢管柱内。

在浇筑过程中, 前后台间要保持良好沟通, 合理调配混凝土运输车辆、浇筑人员, 并控制好浇筑速度, 混凝土浇筑及间歇时间总和不得超过混凝土的初凝时间, 防止混凝土等待时间过长, 影响混凝土质量。同一根钢管柱内混凝土应连续浇筑, 分层浇筑时不得出现冷接缝, 在下层混凝土初凝之前上层混凝土务必完成浇筑。

因钢管柱内每层都有水平隔板、竖向隔板、拉筋等, 在这些节点处的混凝土很难振捣密实, 所以需合理控制浇筑速度, 尽量放慢, 并加强振捣。另外空气易在水平隔板底部聚集, 使混凝土振捣不密实, 为此在隔板上设置直径20mm、间距300mm的排气孔, 以便有效排走空气。对节点处混凝土面, 在钢管内混凝土浇筑完成面标高低于钢管接驳面400mm且将要初凝时, 采用球面棒将接触面压成球面凹窝的措施来保证混凝土面接触良好。对混凝土施工过程进行全过程有效控制, 在钢管内安装摄像头, 监控人员操作是否规范, 混凝土浇筑质量是否满足要求, 对发现问题能及时整改。

4 加强质量检测, 确保钢管混凝土的强度和密实度

钢管混凝土质量问题主要有蜂窝离析、孔洞、脱黏等, 钢管混凝土施工是隐蔽工程, 对管内混凝土质量无法进行直观检测, 所以采取有效的方法, 对钢管混凝土结构进行质量检测是很有必要的。目前市场上应用较为广泛的钢管混凝土内部检测方法一般有人工敲击法、超声波检测法、钻芯取样法等, 另外随着无损检测技术的发展, 也出现了冲击反射法、音频检测法等新型检测方法。

本工程钢管柱内混凝土质量检测, 首先用小铁锤敲打钢管, 检查者根据不同音色找出异常点, 即第一步采用人工敲击法;第二步对异常部位再进行超声波检测, 采用对测法, 检测点沿钢管柱长边布置6个点, 每边3个点对称布置, 对检测数据按照《超声法检测混凝土缺陷技术规程》进行整理分析, 通过声时、幅值、频率来判断混凝土是否密实均匀, 是否存在缺陷, 再结合异常点分布确定缺陷位置及范围。最后对测出的缺陷部位, 采用局部钻孔压浆法进行补强, 对钻孔部位钢管进行补焊封闭。

5 结束语

金融中心工程箱型钢管混凝土柱施工, 通过选择合理的施工方法, 制定科学的施工方案, 有序组织、精心施工、严格检测, 确保了钢管混凝土的施工质量, 在进度、质量、经济效益控制方面取得了良好的效果, 为今后类似工程的施工提供了成功的经验。

摘要：钢管混凝土结构作为一种新型的组合结构, 具有良好的性能, 在超高层建筑中得到了广泛应用, 但其混凝土浇筑及质量控制一直是个难题。本文结合实际工程项目, 对钢管柱混凝土的施工方法、材料及配合比设计、浇筑工艺、质量检测等进行探索, 希望能对今后类似工程施工提供参考与借鉴。

关键词：超高层建筑,箱型钢管柱,混凝土浇筑技术

参考文献

不动管柱热采井口光杆密封装置 篇4

关键词：不动管柱；热采井口；光杆密封装置

1.不动管柱热采井口光杆密封装置的应用初衷

为降低高温高压环境下蒸汽刺喷现象为油藏开采工作带来的阻碍效应，相关人士采取分阶段开采的方式降低环境的危险性。第一步是对存在串通关系的待开采油井进行蒸汽开采作业，完成后将井口封闭；第二步则需要对注汽油井进行施工，此步骤完成后再对第一步封闭的油井进行作业，并将杆、管下进油井内，依据工程要求及施工规范安装好有井口。这种分阶段施工开采的方式所起到的效果十分有限，特别是在油井开采时间不断增加的客观条件下，待开采油井间出现同层位串通问题的油井数量随之增加，加之来源于多方面影响因素的综合作用，油井作业的井况复杂度不断提升。

在这样的行业背景下，人们意识到稠油热采的这一难题亟需依托不动管柱热采工艺的帮助与协调。不动管柱热采井口光杆密封装置研制成功，凭借此项工艺的一体化特征，明显削弱了稠油热采过程中的开采成本及风险水平，从效率层面推进了稠油热采行业的发展。

2.不动管柱热采井口光杆密封装置的细节分析

结构组成：完整的不动管柱热采井口光杆密封装置包含12个部分，即油井光杆、扶正过流套、扶正过流套定位销、锥形高温高压盘根、本体、圆柱形高温高压盘根、密封紫铜垫、紫铜盘根压垫、多功能盘根压帽、盘根压垫套、散热隔套、稠油热采光杆密封器。其中，密封部分包括本体、扶正、高温密封以及散热隔套四部分。

工作原理：首先，在对油井实施注汽时，需要先令装置的光杆停抽于上止点位置，再拧紧盘根压帽，压缩高温高压盘根，令盘根产生挤压，从而包紧装置光杆，实现开采作业的高温高压密封环境；其次，卸下原有井口的光杆密封装置，垫上H形盘根散热隔套，以确保井口密封装置处温度保持平稳，避免装置受损；再次，待注汽步骤完成后，取下散热隔套，连接好密封装置与盘根压帽。

效果实例：应用于胜利油田的不动管柱热采井口光杆密封装置展现出了显著的密封效果，减少了占地时间，避免了井口发生污染，省去了作业结束后的井口清理维护程序，为井口的安全生产提供了有力技术支持。

3.不动管柱热采井口光杆密封装置的特点分析

该装置在自身结构、应用方面的使用特点包含如下几方面：

第一，从作业流程角度不难看出，不动管柱热采井口光杆密封装置省去了注蒸汽时的上作业动力设备步骤。与分阶段注入蒸汽热采的方式相比，也省去了起出油井管柱、拆装移动抽油机等多个环节，不仅节省了稠油热采的作业时间，更提高了热采工作的作业效率。不动管柱热采井口光杆密封装置不仅简化了稠油热采的环节、增加了工程作业的效率，还保障了热采操作的安全性，实现了安全注汽。

第二，从蒸汽资源利用方面看，不动管柱热采井口光杆密封装置的应用解决了油藏井口高压蒸汽因同层油井相互串通而产生的刺喷问题，避免了蒸汽资源的浪费，降低了稠油热采工程的注采成本，提升了作业过程中蒸汽资源的使用效率。

第三，从装置的使用材料角度看，不动管柱热采井口光杆密封装置多采用特制高温材料，在耐温能力与耐压能力方面具有明显优势，加之自身润滑性能优秀，减少了稠油热采作业过程中的摩擦损耗。在作业过程中，装置的盘根与光杆密切贴合，保障了蒸汽流通过程中的良好密封效果。

第四，无需排空放压便可完成盘根更换。在未使用不动管柱热采井口光杆密封装置时，稠油热采过程中需要将旧盘根取出，这样做不仅增加了作业成本及能量消耗，更为作业的连贯性与安全性保障带来了不确定因素。而不动管柱热采井口光杆密封装置在使用过程中，省去了旧盘根的取出时间，可直接将高温高压盘根在旧盘根的基础上连续向下推进。这一结构的设计体现了不动管柱热采井口光杆密封装置在盘根利用率方面的提升与实效性。

第五，不动管柱热采井口光杆密封装置不仅具有高达35MPa的密封压力，更为稠油热采的整个流程提供了安全可靠的整体高压环境。在此作业环境下，采用两段式结构对油藏井口实施密封时，确保了注汽“一段密封、一段保护”的操作效果。与传统稠油热采操作过程相比，不动管柱热采井口光杆密封装置的出现大大节省了时间与精力，加之其操作难度较低，通常情况下仅依靠两个人花费十分钟左右时间便能完成停井注汽、焖井、开抽转换等多个步骤。

第六，不动管柱热采井口光杆密封装置的整体质量较轻，占地面积小，操作所需空间体积小，可反复多次使用，使用寿命长。这些有点对于能耗水平较高的稠油热采工作而言，无疑具有较大吸引力。从其应用广度角度看，不动管柱热采井口光杆密封装置的应用领域不仅仅局限于稠油热采注汽和高压蒸汽刺喷井口，该装置同样良好应用于其余类型的油井光杆辅助密封。

4.结语

基于本文内容不难看出，在稠油热采工程中，加装不动管柱热采井口光杆密封装置在工程效率提升、施工作业成本控制、开采安全性保障等多个方面均具有明显应用优势。这得益于不动管柱热采井口光杆密封装置在结构及设计原理方面较传统方法的改良，得以实现减轻工人劳动强度、杜绝高压蒸汽刺喷难题的良好成效。鉴于不动管柱热采井口光杆密封装置具备较长的使用寿命、较广的应用范围、较优秀的使用效果，不難推测这一装置在今后的应用前景较为广阔，可以为企业级社会带来效益。

参考文献：

[1]陈景世，张志华，袁杰，刘东亮，张韬，马红梅，冯新永.不动管柱热采井口光杆密封装置[J].石油机械，2009，07：43-45+95.

[2]马春成，荀昊.有杆抽油机井口光杆密封装置的技术现状及展望[J].石油矿场机械，1997，03：18-21.

分层注水管柱设计 篇5

1 国内外在这方面研究的理论支持

1.1 国外的研究

随着国内石油行业的发展, 相关的开发技术也是在不断完善当中。早在上个世纪50年代开始, 有关专家就开始了这方面的研究, 那个时候他们分别利用了不同的研究方法, 在不同的油田井眼之下对管柱稳定性方面的问题进行了研究。而随着油田开发技术的不断完善, 在这个领域内的研究考虑的因素也是越来越全面。相关的理论成果已经被应用到了实际的采油生产当中, 也取得了良好的效果。

虽说早期钻井过程中一般都是采用较高的钻压, 但是因为压力过大, 所以井眼的品质是很难保证的。所以那个时候要花很大的精力在“防斜打直”这个问题上, 直到1950年国外的学者提出了钻柱在垂直平面内的弯曲方程, 指出了钻柱在井眼中失稳弯曲后的不规则运动才是造成井眼品质降低的关键。这算是为提高管柱稳定性的研究打下了开端。

封隔器的出现可以说是对油田注水作业带来了新的思考, 利用封隔器进行的酸化以及压裂、试油等作业是能够提高原油的产出效率的。但是早期的作业当中却经常出现管柱螺旋状弯曲的状况, 于是1962年J.L.Logan等人对这个问题进行了研究, 他们分别从膨胀效应以及活塞效应等4个方面对管柱的轴向载荷进行了计算, 并且提出了关于管柱弯曲的完整的表达公式。这些都会分层注水中的管柱设计提出了重要的参考。

1.2 国内的研究

相比较国外, 我国在上个世纪80年代才开始了这方面的研究工作, 虽然如此但是在有关学者的努力之下, 还是对国外文献当中的实验精度做出了自己的论证。而这些论证在后期的油田分层注水的工作开展当中, 为我们的作业提供了重要的参考意见。

2 分层注水管柱的基本概况

2.1 管柱

管柱的结构主要是由KQW、伸缩补偿器、水井双向锚、偏心配水器等组成的。其工作原理主要是在管柱下井的过程中利用封隔器的作用将各层段卡开, 当管柱下完之后再从油管内部进行蹩压, 来验证管柱漏失的情况。再继续蹩压让封隔器封隔油套环空, 这样就能使得各油层分隔成相对密闭的结构, 为实现分层注水打下了基础。继续蹩压到最高值20Mpa的时候, 需要剪断管柱伸缩补偿器的剪钉, 这是伸缩补偿器的伸缩爪就能够开始工作。在这个工序当中借助伸缩管就可以消除管柱的轴向应力, 防止管柱因为变形而损坏。最后只需要根据各油层的吸水情况进行分层注水就可以了, 需要注意的是如果在注水过程中需要洗井, 那么一定要按照相关的操作规范来进行。

2.2 高温高压胶筒

高温高压胶筒是分层注水当中重要的配套工具, 因为在结构上的特殊性, 所以说要选用质量靠谱的原料制作的胶筒。而且还应该考虑材料的耐油性以及耐热性, 因为采油工艺的原因要保证胶筒有非常可靠的延展性能和耐磨性能。胶筒本身的制作过程其实对于硫化工艺就是一个相当有难度的考验, 因为这种本身的厚壁橡胶制品如果硫化工艺不当, 是很容易出现气泡的。所以说制作过程中为了保证产品质量一般是采用的是先注压后模压的生产方式。

其实影响物理效能还有一个因素, 那就是有无加装保护碗。经过有关的实验我们可以得出这样一个结论, 那就是加装保护碗之后的胶筒是能够发挥其理想的强度和柔韧性的, 而且也能够在一定程度上防止胶筒两端因为压力过大而发生破裂。这对于提高分层注水当中管柱的稳定性是有非常明显的帮助的, 而且铜碗结构安装比较方便, 是一种非常理想的肩部保护结构。这对于完善分层注水设计是非常有意义的。

2.3 其他

除了以上提到的能够影响的分层注水当中管柱稳定性的因素之外, 水井双向锚以及伸缩补偿器等的部件都能够影响到注水环节当中管柱的稳定性。要想对分层注水的管柱进行新的设计还需要改进以上提到的几个部件的设计原理, 从清楚它们各自的工作原理开始弥补现有设计上存在的漏洞。这样才能够从整体上提高分层注水当中管柱的稳定性。

3 结语

分层注水是当下维持油田产量的重要工作, 而其中的管柱设计更是分层注水工作稳定性的关键。目前在我国的油田当中管柱设计还在沿用上个世纪的设计理念, 这在一些细节方面已经不适合现在石油工业的发展了。所以说完善分层注水的管柱设计是非常有必要的, 上文是根据笔者的经验对此的总结, 希望能够对完善分层注水管柱设计有所思考。

参考文献

[1]蒋敏, 韩宁, 孙聪聪, 李静嘉, 王淑华.分层注水管柱力学分析研究及应用[J].中国石油和化工, 2016, 01:44-46.

[2]张立义, 黄新业, 王金龙, 田志宏, 郭长永, 焦吾达.双台阶水平井分层注水管柱设计及优化[J].石油机械, 2016, 02:97-101.

不动管柱多层压裂 篇6

1.1 实施多层压裂是提高单井产能的需要

(1) 大安油田具有多油层 (层系) 发育的特性。

2 0 1 1年产能建设的几个主力区块大208、大18、大42均呈现出多油层 (层系) 发育的特性, 为纵向叠置的多层系油藏。

(2) 增加储层动用厚度是提高单井产能的有效手段。

从产能定位图版看, 渗透率0.3～0.5毫达西的超低渗透油藏, 达到2吨的产能需要动用的厚度为13～20米。

1.2 压裂工艺限制多层压裂的规模实施

(1) 施工周期长, 单井平均压裂施工周期为4.6天。

(2) 储层伤害大, 压裂液在储层内滞留时间过长, 对低渗透储层造成一定程度的伤害。

(3) 施工成功率低, 仅为73.3%。

(4) 增加作业工作量, 上提或二次压准等作业, 增加了作业工作量。

2 研究的主要内容

2.1 技术思路

采用滑套投球技术实现对多个层段进行压裂改造的目的, 仍需解决三个方面的问题。

2.1.1 原有的滑套体无法实现不同直径钢球投送

2.1.2 原有的滑套体无法实现不同直径钢球投送

2.1.3 封隔器性能能否满足复杂条件下工作要求

2.2 机具改进

2.2.1 对滑套体的改进

(1) 增加滑套体的型号, 实现多级分层压裂。

(2) 增加滑套体的密封性能, 提高防砂防渗能力。

2.2.2 对封隔器的改进

为满足多层压裂对封隔器性能的更高要求, 对封隔器进行3点改进。

(1) 将封隔器的耐温、耐压参数, 由原来的耐温120℃, 耐压50MPa, 提高到耐温150℃, 耐压70MPa。

(2) 增大封隔器钢体的最大外径, 由原来的105mm, 增加到110mm。

(3) 增大封隔器钢体的中心管的内径, 由原来的4 6 m m, 增加到5 5 m m。

3 现场试验及应用

3.1 第一口试验井 (大北+1-14)

2011年4月11日在大北+1-14井开展了第一口不动管柱三层压裂实验, 取得了初步的效果。

(1) 三个目的层压裂施工当天连续完成, 减少了放喷、上提、二次压裂等环节, 大幅缩短了投产时间。

(2) 改进后的机具能够满足不动管柱多层压裂的要求。

3.1.3 各项施工参数 (排量、砂量、砂比等) 均达设计要求

3.2 扩大试验

3.2.1 扩大试验规模

从5月份开始, 先后分别在大208区、红岗老区及大42区又实验应用了6口井。这几口井压裂施工过程中压力平稳、投球顺畅、滑套剪切正常、套管无溢流, 各项施工参数均达到设计要求, 施工后全部正常投产。试验的结果表明了不动管柱三层压裂技术同样可以在2000多米的深井进行施工。

3.2.2 增加施工层数 (3层→4层)

2 0 11年6月4日在大3-1井进行四层分级压裂, 施工最高压力49.9MPa, 共加砂48.4M³, 放喷后管柱顺利起出。

3.3 规模推广

从下半年开始, 对需要多层动用的井全部采用不动管柱多层压裂技术施工, 截止到11月末, 共压裂投产新井166口, 其中不动管柱多层压裂施工65口, 接近新井投产总数的40%, 合计216层 (三层施工44口, 四层施工21口) , 平均单井压裂3.3层。

4 取得的效果

4.1 产能建设投产周期大幅缩短

截止到11月末, 共实施不动管柱多层压裂施工65口井, 当天完成压裂施工的有54口, 平均单井压裂施工周期仅为1.4天, 与原工艺相比减少3.2天, 按照单井平均1.5吨/日产油能力计算, 多贡献原油312吨。

4.2 施工成功率明显提高

截止到11月末, 共实施不动管柱多层压裂施工65口井, 一次压裂成功64口, 施工一次成功率98%, 与原工艺相比大幅提高, 并且没有造成卡井事故。

4.3 压裂成本得到有效控制

与原工艺相比, 不动管柱多层压裂技术单井可减少费用:3.2万元 (三层) 或4.58万元 (四层) , 按照2011年的施工规模 (65口井) 来计算, 可减少产能建设投资200余万元。

4.4 油层动用厚度有所增加

统计2011年产能建设相同区块可动用的41口井, 实施三层压裂动用油层厚度比双层压裂增加23%;实施四层压裂的增加45%。

5 几点认识

(1) 不动管柱多层压裂技术较好地解决了多层压裂施工周期长的问题, 一定程度的降低了储层污染。

(2) 不动管柱多层压裂技术在2500米以内井深施工具有较高的可靠性, 可以进行规模推广。

(3) 不动管柱多层压裂技术能够有效降低压裂施工费用, 规模推广可以一定程度减少产能建设投资规模。

参考文献

[1]叶芳春.水力压裂技术进展[J].钻采工艺, 2002, 18 (1) :10-14

[2]李根生, 刘丽, 黄中伟, 等.水力射孔对地层破裂压力的影响研究[J].中国石油大学学报 (自然科学版) , 2006, 30 (5) :42-45

[3]邓顺奇, 侯惟奇.电缆输送过油管射孔工艺技术在玉门油田的应用[J].油气井测试, 2005, 14 (5) :54-56

管柱旋转工具在渤海的应用 篇7

1 作业原理与应用范围

1.1 工作原理

管柱旋转工具通过钻具旋转将下套管的滑动摩擦变成转动摩擦, 增加钻具悬重, 降低摩阻, 推动套管 (或其他管柱) 向下运动, 使套管 (或其他管柱) 能够顺利送达设计深度。

管柱旋转工具剪切销钉未剪切时, 上部短接可以自由旋转, 下部短接保持不动。

管柱旋转工具通过憋压剪切销钉, 下部上部短接可以自由旋转, 下部滑动套筒上移, 上下短接锁在一起, 同时旋转。

1.2 工具特点

(1) 管柱旋转工具上部的管柱独立旋转, 同时不影响下部管柱;

(2) 能承载较重的轴向压力或拉力;

(3) 配置高扭矩承载能力的离合器;

(4) 大通径;

(5) 工作压力可调;

(6) 结构紧凑。

1.3 应用范围

提高复杂工具在大位移井、大斜度井和水平井中的下放和回收能力, 适用范围如下:

(1) 裸眼完井作业;

(2) 砾石充填防砂作业;

(3) 射孔作业;

(4) 打捞作业;

(5) 多分支完井装置;

(6) 下尾套作业。

现场应用

2H井作业过程

(1) 井深数据:2H井是渤海区域的一口水平井, 人工井底深1 799m, 垂深803.3m, 套管尺寸9-5/8”, 最大井斜90°, 井底水平位移700.02m, 进行套管充填防砂作业。

(2) 底部钻具组合:浮鞋+7”星孔筛管 (500m) +9-5/8封隔器总成+5”管柱旋转工具+5”加重钻杆*3柱。

(3) 井底测试:工具下钻至井底, 2H井探底深度1 783.64m, 测试静止和不同转速下管柱上提下放悬重, 试验记录见下表1。

旋转状态下, 管柱下放悬重大于静止状态下管柱下放悬重, 更多钻柱有效重力传递至管柱下方。

1.4 工具锁定

管柱旋转工具的锁定压力一般需低于尾管挂和封隔器座封压力, 工具在达到预设压差后会锁定, 从而将扭矩传递至工具下方的底部钻具组合, 确保尾管悬挂器或封隔器的送入工具在需要利用旋转对送入工具进行机械解锁的情况下顺利解锁。

此次作业工具预装4颗剪切销钉 (销钉剪切值:±250psi/个) , 投球后开泵泵送到位, 分别打压1 200psi*5min、1 400psi*5min, 销钉剪切, 工具锁定。工具锁定前后分别测试钻具在下压10t情况下低转速 (5r/min) 旋转扭矩, 辅助判断管柱旋转工具是否锁定, 表2是测试数据。

2 结论

管柱旋转工具作业于2016年5月21日顺利结束, 圆满完成作业任务, 通过此次作业我们有如下总结:

1) 管柱旋转工具可有效降低上部管柱摩擦阻力, 增加下放悬重, 帮助尾管/下部完井管柱下至设计井深;

2) 工具锁定压力可以调整, 达到销钉剪切值后, 工具可实现锁定, 工具上下管串可一起转动, 锁定装置安全可靠;

3) 工具内径可确保钻杆胶塞、尾管挂坐封球通过, 对后续固井作业无影响。

摘要：大位移井技术是当今国际钻井工程领域的高新技术。随着水平位移和水垂比的不断增加, 井斜不断增大, 井眼轨迹逐渐延长, 会出现高水垂比, 常常因摩阻较大导致尾管或其它完井管柱无法正常下入。目前, 解决井下管柱摩擦阻力的常见方法主要有以下几种: (1) 在需要垂直井段和近垂直井段的管串中加入钻铤和加重钻杆, 即复合管柱加重技术; (2) 漂浮下套管技术。这两种手段均可以进行下尾管作业, 但是作业费用高, 操作复杂, 作业风险相对较高, 且无法满足裸眼完井的作业方式。

关键词：管柱旋转工具,应用

参考文献

分层采油工艺管柱的研究与应用 篇8

1 工艺管住结构的设计

1.1 管住结构:

工艺采用的管柱系统主要有以下三个部分组成, 分采泵、花管和补偿自锁封封隔器。

1.2 工艺原理:

在采油时, 通过油管将分采泵和补偿自锁封隔器等井下设备放到工作位置, 之后将封隔器通过上提旋转下放的方法坐封, 使伸缩补偿器在工作状态, 将下入柱塞、抽油杆完井, 启动调防冲距开始抽油。这时, 上下层原油经过分采泵将对应通室送入泵筒, 通过上柱塞上端进行混合, 沿着油管上升到达地面后, 即可实现分抽退出的升举工作方式。

2 关键部件设计

2.1 补偿自锁封隔器

封隔器是属于自封式封隔器, 由于油田油井出砂量很大, 所以对封隔器特别增加了防砂功能。将胶皮置于卡瓦的上部, 这样就可以防止砂埋和砂卡。因为封隔器主要依靠的是皮碗与套管之间的过盈接触, 以此达到封隔油套环空的工艺目的, 采用补偿器消除油管蠕动的措施, 对皮碗的摩擦以及解决油管和泵筒弯曲, 造成载荷增加致使分采泵无法正常工作开抽现象。

2.2 泵的选型

考虑到油田油井开采的工艺需求, 因为油田气油比过高 (115m3/m3) , 为了防止气锁可能造成分采泵下泵的问题, 导致不能正常工作, 进而影响油井产量, 所以调研国内许多种型号分采泵, 最后选用了两腔室防气式分采泵。

3 载荷计算

当封隔器坐封后, 如果不考虑影响因素, 那么管柱轴向任一点受力。如图所示:

管柱轴向任一点x受力为:FX=G-F载荷=qg (L-Lx) -F载荷, 以下为正方向。

q-空气中每米管柱的质量, kg/m。

Lx-管柱上任一点到管柱顶部的距离, m;

F载荷-封隔器对油管的作用力 (封隔器坐封载荷) ;

在中和点处, 管柱轴向受力为零, 即Fx=0, 即F载荷=q (L-Lx) 。以中和点为界管柱受力可分为两个部分, 中和点以上部分管柱受拉, 处于自重伸长状态;中和点以下部分管柱处于自重压缩状态。为防止分采泵受压发生弯曲变形, 必须确保分采泵处于悬伸状态, 因此需严格控制坐封载荷, 确保分采泵位于中和点或中和点以上位置。即:

在实际生产过程中, 随着泵的往复运动, 油管内液柱重量将相互作用在油管和抽油杆上, 使得油管受到拉伸和压缩。封隔器坐封后, 管柱两端被锚定, 随着泵的往复运动, 油管所受载荷将作用至封隔器上, 由上式可知, 封隔器所受压力增大, 中和点将上移, 为解决此问题, 特对封隔器进行改进, 在其上部增加油管伸缩短节。

4 现场应用

油井位油田分采井, 地面抽油机型号为CYJW7-2.5-18HF, 油井动液面1400m采用2濖8英寸平式油管生产, 设计44/32分采泵泵挂位置1500m, Y221封隔器位置2100m, 所产原油密度为0.85g/cm3。为保证管柱中和点位于分采泵下部, 封隔器坐封载荷:F载荷≤qg (L-L中) , 在我国《采油技术手册》可知, 28英寸油管, 管柱外径, Dw=73.02mm, Dn=62.0mm, q1=9.52kg/m将其代入上式可得F载荷≤55977N考虑到现场实际工况, 将补偿自锁封隔器自锁销钉剪切力设置为50KN。则中和点位置为L中=1564m>1500m, 中和点位置位于泵下方。封隔器坐封后, 泵正常生产时, 作用在油管上的液柱重量为:

油管弹性模量E=2.1×1011Pa经计算, 作用在油管上的液柱引起的油管伸缩量△L=0.0992m=9.92cm, 对油井进行下分采泵作业, 封隔器坐封压力50KN, 完井上抽, 生产正常。油井下分采泵前, 每天产油2.43m3;下入分采泵后, 每天产油3.08m3, 措施明显。

5 结论

5.1 通过现场试验, 验证了该分层合采工艺管柱的可行性, 并为以后进一步研究和现场应用打下了坚实的技术基础。

5.2 该工艺管柱能够控制坐封载荷, 消除泵筒和油管弯曲, 减缓油井生产过程中封隔器向下蠕动现象, 还可利用井口原有设备 (抽油机、井口) , 减少投资;但是该工艺管柱所用封隔器无法重复利用, 在解封后必须更换, 否则无法重新坐封。

5.3 由于采用工艺管柱, 所以解决了封隔器坐封之后, 使封隔器的下部环空密闭, 这样下部油层气体就容易导致分采泵气锁的问题。因此工艺技术满足油田的多层系开发实际需要 (油田气油高) , 所以有利于发挥出各层的潜力, 提高单井的产量。因此, 分层采油工艺得到了广泛的应用。

摘要：为降低钻采、开发成本, 油田研究应用分层采油技术, 在实践中发现, 部分井因为封隔器坐封载荷过大造成管柱弯曲, 分采泵无法正常抽汲, 针对这一问题, 研究设计了新型分采工艺管柱, 现场试验表明, 该分采技术不但能控制坐封载荷, 还能解决层间干扰, 提高单井产量。

关键词：油田,分层采油,分采泵,层间干扰,研究

参考文献

[1]孙利民.注水管柱应力与轴向变形分析[J].石油机械.1999.

[2]刘占广.卡瓦式封隔器在井下的受力分析[J].石油钻采工艺.1994.

[3]宋瑜, 万德立, 史云沛, 等.工程力学[M].北京:石油工业出版社.1997.

高效油层防污染管柱应用效果分析 篇9

截止2010年12月31日, 采油三厂卫四区共有油井38口, 其中结蜡12口, 负压9口, 分别占总井数的32%和24%。为此, 我们决定在部分结蜡井、负压井下高效油层防污染管柱。2009-2010年共下高效油层防污染管柱12口。其中, 2010年共下高效油层防污染管柱5口。2009年我们先后在4口井上进行了热洗清蜡试验, 效果明显, 2010年我们继续在7口井上进行了热洗清蜡试验, 效果依然明显。现以卫77-12为例做以下热洗效果分析。

2 应用高效油层防污染管柱热洗效果分析

高效油层防污染管柱主要由管柱蠕动补偿器、上筛管、定压记忆座封装置 (封隔器) 、单向阀、下振动筛管组成。油井热洗时能密封油套环空和泵以下油管下行通道, 从而可有效防止洗井液从油套环空和油管漏入地层, 避免污染油层, 同时减少热洗用水, 提高了热洗效率, 降低了热洗成本。

2.1 WC77-12热洗效果分析

2.1.1 WC77-12下防污染管柱热洗效果分析

77-12于2009年7月12日下防污染管柱, 2 0 1 0年8月1 9日实施了热洗, 历时2.5小时 (9:00-11:30) , 水量25方, 进口温度115℃, 出口85℃, 加高表200Kg, 洗前电流上30/下23, 洗后电流上23/下20, 该井动液面2228m, 洗到12方就开始返排, 排量由10方/小时 (2挡) ↑15方/小时 (3挡) , 泵压由0↑3.5MPa, 随着排量减少, 压力也随之下降, 说明防污染管柱密封有效。

2.1.2 WC77-12未下防污染管柱热洗效果分析

77-12于2009年3月26日进行了现场热洗, 历时3小时 (9:00-12:00) , 水量40方, 进口温度120℃, 出口70℃, 加驱排剂300K g洗前电流上34/下24, 洗后电流上28下24, 该井动液面2378m, 排量由7方/小时 (1挡) ↑14方/小时 (3挡) , 泵压一直稳定在1-1.5MPa, 听管线流动声音不大, 温度也不高, 说明返出的洗井液少, 电流变化不明显。

通过洗井前后数据及功图对比发现, 卫77-12下防污染管柱洗井含水恢复期为2天, 单井影响产量0.5吨, 最大载荷下降, 电流下降, 对系统产量没有影响, 功图变好;卫77-12未下防污染管柱洗井含水恢复期为5天, 单井影响产量3吨, 最大载荷上升, 电流略降, 对系统产量有较大影响, 功图没有明显变化。因此, 油井下防污染管柱加高表热洗方法最佳, 效果最佳。

2.2 WC377热洗效果分析

2.2.1 WC377下防污染管柱热洗效果分析

卫377于2010年7月3日下防污染管柱, 2 0 1 0年1 2月2 2日实施了热洗, 历时2小时 (9:00-11:00) , 水量20方, 进口温度110℃, 出口80℃, 加高表300Kg, 洗前电流上38/下14, 洗后电流上26/下12。洗前该井动液面2196m, 洗到13方就开始返排, 排量由8方/小时 (2挡) ↑12方/小时 (3挡) , 泵压由0↑2.5MPa, 随着排量减少, 压力也随之下降, 说明防污染管柱密封有效。

2.2.2 WC377未下防污染管柱热洗效果分析

卫377于2009年9月27日进行了现场热洗, 历时3小时 (9:00-12:00) , 水量45方, 进口温度120℃, 出口80℃, 加水锁处理剂300Kg, 洗前电流上24/下15, 洗后电流上22/下13, 洗前该井动液面1445m, 排量由7方/小时 (1挡) ↑14方/小时 (3挡) , 泵压一直是0MPa, 45方水用完再听进罐管线流动声音不大, 温度也不高, 说明返出的洗井液很少, 电流变化不明显, 大部分洗井水进入地层, 热洗效果差。通过洗井进一步证明卫377是负压井, 必须下防污染管柱热洗。

通过洗井前后数据及功图对比发现, 卫377下防污染管柱洗井含水恢复期为3天, 单井影响产量0.5吨, 最大载荷下降, 电流下降, 对系统产量没有影响, 功图变好;卫377未下防污染管柱洗井含水恢复期为5天, 单井影响产量1.5吨, 最大载荷上升, 电流略降, 对系统产量没有影响, 功图没有明显变化。因此, 卫377下防污染管柱热洗是最佳选择。

通过以上两口井下高效油层防污染管柱蒸汽洗井前后主要生产数据和功图对比发现, 热洗后平均含水恢复期为2.5天, 平均单井影响产量0.4吨, 功图明显好转, 最大载荷下降, 电流下降, 对系统产量影响不大, 热洗清蜡效果好。未下防污染管柱洗井平均含水恢复期为5天, 平均单井影响产量2.25吨, 最大载荷、电流无明显变化, 热洗清蜡效果较差。

3 效益分析

3.1 经济效益分析

(1) 应用高效油层防污染管柱进行蒸汽洗井, 洗井周期平均为90天, 一般洗井周期为30天。照此计算, 四口井下高效油层防污染管柱, 每年洗井按16井次, 未下防污染管柱每年洗井按48井次计算, 那么每年可节约热洗费用:

3000* (48-16) =9.6 (万元)

(2) 四口井应用高效油层防污染管柱进行蒸汽洗井, 平均含水恢复期为2.5天, 平均单井影响产量0.35吨, 四口井如果不下高效油层防污染管柱, 根据以往洗井数据统计, 平均含水恢复期约为5天, 平均单井影响产量约1.5吨。照此计算, 五口井每年洗井20井次, 每井次少影响产量1.54吨, 那么每年相对因增加产量所产生的效益:

1.54*16*4000=9.86 (万元)

(3) 一套高效油层防污染管柱价格8000元, 那么应用该工艺洗井, 每年净创效益:

(9.6+9.86) - (0.8*4) =16.46 (万元)

3.2 社会效益分析

(1) 如果是负压井, 采取水洗或蒸汽洗井, 洗井水几乎全进入地层, 不但达不到热洗目的, 而且严重污染地层, 甚至导致躺井。

(2) 下入高效油层防污染管柱洗井, 特别针对低产低能井、负压井, 可大大减少洗井用水及进入地层水量, 避免地层污染。

4 结论

(1) 卫377块、卫75块大部分油井结蜡且供液不足, 低产低能井、负压井多, 为确保热洗效果, 建议趁作业施工继续下入高效油层防污染管柱3-5口。