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TP100H套管在超稠油热采井中的应用

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TP100H 套管 超稠油热采井 中的 应用
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第第 特 种 油 气 藏管在超稠油热采井中的应用杨立强 辽宁 盘锦 益严重 , 制约热采油井正常生产这一问题 , 研制开发了适合于超稠油热采井需要的 ,管。 经现场应用效果明显 , 可使套管损坏率下降百分点以上 , 从而保证了热采油井的正常生产。关键词 管稠油热采井果中图分类号 献标识码管损坏概况特种油开发公司完井套管类型均为 管。 截至 底 , 随着蒸汽吞吐轮次的增加, 已有 油井发生套管损坏 , 其中套管变形 错断 , 套漏 , 防砂管坏 , 套管损坏率 套管损坏发生的平均周期为 期 , 损坏部位一般在射孔井段内部和上部 ,其中发生在射孔井段内部的有 井 , 发生在射孔井段上部的有 井 , 发生在射孔井段下部的有 井。 套管损坏的井中, 大修井 , 上返井 , 被迫停产井 , 带病生产井 。由于油井套管损坏发生时的吞吐周期较低 , 正值油井生产高峰期 , 产量损失较大。 套管损坏后 ,不但修复难度大 , 而且修井费用庞大。 为预防及缓解热采油井的套管损坏问题, 现场应用了 以代替目前普遍使用的 管 , 收到了较好的效果。管的选择鉴于目前套管损坏的现状, 以来在制定新区块开发方案时 , 曾考虑全部使用日本进口的管 , 但其成本高、定货周期长, 特别是存在套管屈服强度低于热采过程中所受热应力的问题。为此 , 经过认真调查研究 , 最终选用 材进行实验。它完全满足一些参数要求 , 为了验证 材的性能, 进行了常规条件下的性能实验及热采条件下的模拟实验。规条件下的性能指标套管采用 级材料 , 接箍采用 级材料 管为 准的普通套管。管与 管管体的组织均为回火索氏体。 两种套管管体的拉伸性能、冲击、硬度实验结果见表 表 伸实验结果管类型 抗拉强度服强度伸率,一 击 、硬度实验结果 样规格 实验温度 纵向冲击值 度值 回 日期 立强 男 , 工程师, 之毕业于石油大学东 博十研究生在读, 现任特种油开发公司副总工程师 , 从事特种油藏开发和管理工作 , 电话 ! 一第 杨立强 管在超稠油热采中的应用从对两种套管的常规性能检测结果来看 , 均满足生产的要求。采模拟实验件下的抗热变形能力要优于 管, 而且具有较高的强度和良好的韧性 , 能够满足辽河油区超稠油注蒸汽热采井套管的技术要求 , 因此可选用!∀ 套管。热采井模拟实验主要对 套管的试样施加拉一压循环载荷 , 其中拉伸载荷在室温下进行 ,压缩载荷在 下进行。 实验的主要参数及载荷计算见表 表 验主要参数及载荷计算 一一止壑婴燮一一己套措施室温下材料最小屈服强度 !!##∀∃ %%∃&印72249/2247528/5692249/2247528/569从实验结果看 , TP l 管在 2 249 35 9 种载荷条件下 , 其对应的应力分别为46 6731 经过6次拉一压循环(其中压应力是在350℃的温度下施加), 未发生断裂或其它形式的失效 , 这充分说明o H 套管具有良好的抗高温变形的能力。从套管材料性能来看 , T Pl 管的屈服强度为720 一 9 2 0 M P a , 而 7 5 8 M P a ,显然 o H 套管的力学性能要高于 管。从实际承载能力来看 , T Pl o H 套管至少能承受731而管在570 且直接导致残余拉应力也达到 573又降低了其寿命, 因此0管的实际承载能力高于管 。从拉一压循环的变形情况看, 无论是实验中的位移变化, 还是实验前几何尺寸变化 , 均说明o H 套管较管变形小 , 因此o H 套管抵抗热变形能力要优于管。从热应力分析来看 , 在拉一压循环中, 由于 尤其是高温压应力条件下 ,较 套管的变形要大得多, 而且室温条件下拉应力也较高 ,最大为573 而 H 套管最大拉应力仅为 343 说明 套管比管更适合热采井。由以上分析可以得出, T H 套管在热采条从实验结果看, TP l 管强度、韧性指标均优于管 , 但是考虑到超稠油热采井生产中的实际状况 , 仅靠采用特殊钢种套管还是不够的 ,还必须有其它配套措施保证套管的安全使用 , 主要措施为:(l) 在套管生产及套管下井过程中, 两端必须按要求使用高温高压密封脂。( 2) 超稠油热采井选用硅砂作为高温稳定剂,要求水泥石抗压强度〕 10 M 72 h), 经高温(27 0℃)养护48 同时在低压易漏油井使用耐高温低密度水泥浆。( 3) 水泥返高必须到井口 。( 4) 使用固井工程设计软件进行动态模拟 , 使固井技术水平由靠感性认识和经验向科学化 、标准化过渡。( 5) 严格执行热采井固井作业规程。( 6 ) 应用套管提拉预应力技术。( 7 ) 应用热应力补偿器, 对生产套管因热应力进行的微量伸缩进行补偿 ,从而达到减少或保护套管不被损坏的目的。3 场应用情况1999年以来钻井中使用 0 H 套管的应用情况见表4。表4 1999年以来新钻井中各类套管使用情况Ta 19侧〕年下半年 2以洲)年上半年 一 2以X) 年上半年 下半年新钻井数/「!N 80 套管【!么X〕1年 合计58 3380 43气”八一,‘八门以!8,、†11,1,”,了0,、伪使用 使用仰管井数/口TP 套管井所:片比例/%特 种 油 气藏 投产新井套管损坏情况见表5。表5 1999年以来投产新井套管损坏情况Ta 产井数/口套管损坏井数/口 套损率 套损平均发生业22 错断 合计 /肠59 5周期/轮、”4内」…4, 0N 8 0 + P l l oT l, 1 《刃计算, 可节约作业费用47 3 x 损后浪费的注汽费用按 巧 x 104 元/口计算,可节约注汽费用64 5x 104元;套损后大修费用按35x 计算 , 可节约大修费用 1 505x 修成功率按80 %计算, 每周期原油产量按so t/口计算 , 9 口无法修复而调层井将影响36 0 0 折合资金14 0每吨油40 元的利润计算)。 截至目前, 已获得经济效益4 063 套损平均发生周期来看 , TP l o H 套管比Pl 与管基本相当;从套管损坏比率来看 , TP l o H 套管比, 比 管低 。 统计结果表明, TP l o H 套管应用效果显著。济评价o H 套管对套管损坏率的降低按20 % 来考虑 ,应用管的21 5 口油井共减少套管损坏43 口井, 套管损坏后增加的作业费用(包括打铅印费用)及管柱(注汽管柱及采油管柱)损坏等费用4 结论与建议经理论研究、 室内实验和现场应用证明,T 管是适合超稠油热采井的, 它可以明显减少套管的损坏, 节约总体成本 , 为油田带来巨大的经济效益。 通过几年的研究 , 目前已形成一整套超稠油热采井完井的配套技术, 为辽河油田更大规模地开发稠油和超稠油做好了技术准备。建议进一步加强对超稠油热采井套管损坏问题的研究 , 以期彻底解决套管损坏问题。,1护O”工”产0巧64氏乙,”编辑 姜 岭(上接第4 页)4 结 论产油藏分析 、采油设计、工艺措施实施和评价具有重要的指导意义。( l) 开发的高温长效测试技术可进行油井生产过程井底流温 、流压资料的录取;该项测试及分析成果可获得油井生产重要的动态参数 ,对指导稠油开发意义很大。( 2) 高温长效流温资料可用于定性评价油井热效情况 , 预测稠油生产末期温度的形成时间;定量确定油井产出液带出热量大小, 评价注人热量利用情况等。( 3) 对高温长效流压资料进行研究 , 可以得到多项油井采油、油藏的动态和热力参数。 对现场生参考文献:【1〕任书权, 等译校 〕油工业出版社 , 1 9 83.〔2〕童宪章 田开发中的应用〔M 〕油工业出版社 , 1 9 89.[ 3 〕E , N e v e p a n d w i l s o n D C : U s e a n d a p p l i e a t i o n 。s*盯一编辑 常汉章一q i n( 助et a L 24010,A b s tr a e t : I n a e e a n e e w i t h t h e s i t u a t i o n o f w at e a k i n g d d , b o t t o m w a t e r e h a n n e l i n g u p w n d e d g ew a t e r p ro p a g a t i n g rd d u ri n g re e ov e 叮 of 11 fo rm a ,i t 15d i u l t t od is e ri m i n a t e b a e k du e e d w at e nd bo t t o m w a t e r i n t h e re e o v e r e d w a t e r b y m e r e l y u s i n g 6 一i o na n s i s m e t h o d.I n r t o d i s e o v e r t o p , b o t t o m a d g e w a t e r p ro d u e i n g a s e a rl y a s v o s s i b l e d u ri n g e y e l i e s t e a ms ti m u l a t i o n v ro e e s s,w at e r q u a l i t y h as b e e n a n a l y z e d fo r 2 7 0 A nd wn rk ed to ne of ro in 11by io n m e t h od,an d 15fe as i b le t o d e t n e t i t y of e e d w a t e ri n e y e l i e s t s t i m u l at i o n.k ey w o r d s: s rh 011t op an d b ot wa t e r ;q u a l i t y o f p ro d u e e d w a t t n a n al y s i s ;i de n a n ; a P P l i e at i o n ; S h u la r e y si s a n d a P P U ca ti o n o f hi g h te m P e r a tu r e a n d l a s d a N G Z h o n n( Ch i n iv e rs a n,e i 4 307 4,C h i A b s tr a e t : O n b a s i s of m a n y y e a rs o f re s e o f h i gh pe r a t te s t , ah i g h pe u re an d lo ng la s ti n i t o ri n gi n s t ru m e n t h a s be e v e l o P ed,w h i e h e a n r e e o rd fi o w i n g t e m p e r a t u re s a n d p re s s u r e s o f a l l e y e l e s i n a t h l re e o v e 叮we a Of ie m ro in m th e la g a n d t h pa r t i ls e a e h e re t i g h t e m P e ra t u re an d l o n g l a s t i n g t e s t m d e i m P o rt a n t r e e n e e t o th l r e e o v e 叮im ve in r nt of P a L i a o n 24010,n a )tr a e t :u g h d y n a l y s i e s e rv o i r d e v e l o p m e n t , e n i n g w i t h fi e l d e ri m e n t a n d e n g w i t hv e e a l w e l l s i n as p e e t s Of t o t a l i nv e s n t , oP er a ti o n e o s t, e om p l e t i o n me th o d a n d P ro d u e t i o n t i v e n e s s , i t s h o w st h a t h o ri z o n t a l w e l l h a s e e rt a i n a d v a n t a g e s i n b l o e k D u 8 4.T h e d ev el o p m e n uP e av y 01 1 e a n be op t th t h u s p ro v i d i n g t h e o re t i e a l b a s i s fo r e o n v e rt i n g de v el o n u p e r h e a t h e a p p l i e a t i o n o f t h i s t e e h n o l o 群fa of wo s a v y 01 1 ; o n t l ;ie ti n;a b lo ; X l i o P l ie a ti o n o f T P 1 0 0 H ca s i n g i n t h l r e e o v e r ls o f s u P e r h e a 1 1Y A N G L ia n g( 助h et a L i a o n 24010,n a )A b s tr a e t:I n a e e a n e e wi t h t h e i ne r e a si n g P ro b l e m s o f ea si n g fa i i n t h o v e 叮wh i e hr e s t n ro du e ti T P 1 0 0 He a si n g ha e v e d e t n e ed of t he o v e 巧 Th e ra te fa re by t h u s e n s u ri n g n o r m a l P ro d u e t i o n i n t h e r -m a lr e e o v e 叮 w w al re of 11; efeetiveness
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