南海C区块高温高压气井井控技术
高温高压油田技术

2. “hc”一词源自环法自行车赛所采用的最陡 的 山 地 自 行 车 级 别。在 法 语 中,“hc”代 表 无法划分,意思是“ 超出划分标准 ”。
3. Adamson K,Birch G,Gao E,Hand S,Macdonald C,Mack D 和 Quadri A:“ 高温高压井施工 ”, 《油田新技术》,10 卷,第 2 期(1998 年夏季 刊):36-49。
超HPHT井是指温度或压力超过现 低温、高压盐层则被归类到HPHT 这一 的 被 调 查 者 认 为 B H P 将 在 6 9 - 10 3
有电子技术实际作业范围(高于205°C 范围内。
MPa(10000-15000 psi)之间,而5%的被
(400 °F)或138 MPa(20000 psi))的那些
AIT,CemCRETE,CemSTRESS,CNL,FlexSTONE, Litho-Density,Quicksilver Probe,REDA Hotline550, Sensa,SlimXtreme,SLT,ThermaFRAC WellWatcher, WellWatcher BriteBlue,WellWatcher Ultra 和 Xtreme 等是斯伦贝谢公司的商标。
Lee Temple 得克萨斯州休斯敦
Kevin Wutherich 德国汉诺威
在编写本文过程中得到以下人员的帮助,谨表 谢意:卡尔加里的 Trevor Bouchard;得克萨斯州 Sugar Land 的 Mary Jo Caliandro,Martha Dutton, Gretchen Gillis,John Still 和 Don Williamson,以 及美国马萨诸塞州坎布里奇的 Lisa Stewart。
井控技术

口成功。
案例3
××井井喷事故。 2002年2月18日,某作业施工队在××井进行解堵施工。 施工前从2月19日至2月23日,每天都在洗井、焖井,在 2月24日解堵时,压井液用的是相对密度为1.2的卤水。 当天拉了3车卤水,共计45m3。压井用了30m3,按井深 2080m计算,用30m3卤水能压住井,但该井压力始终在 13.14MPa,又关井一夜。2月25日,白班又用15m3卤水 压井,认为能压住井。但井口打开时,始终在 溢流, 就下φ73mm油管12根去对扣,在下管过程中,井口还在 溢流,大约45分钟后,卤水已基本喷出,但下φ73mm油 管底带卡瓦捞筒,下至第7根油管时,突然发生井喷, 把7根油管全部喷出,在油管喷出时折断3根飞出30多米 远,还有的油管绕在驴头上,砸在井架上。井架绷绳碰 断一根。但由于躲闪及时,没有造成人员伤亡。这次井 喷没有把井内管柱全部喷出,而是把打捞的油管喷出。
未预测到的探井,煤层气,开发注水引起的油
气上窜。
气层浅,储量不大,压力相对高,侵入快,井 喷迅猛,人们往往来不及反应。
浅气层井喷情况
2、气顶气: 喇嘛甸油田是大庆油田唯一具有气顶的油田,气顶发育 的层位包括萨零组、萨一组、萨二组和萨三组油层的 上部,气顶气的分布范围严格受构造控制,分布范围 约占含油面积的85%左右。气顶气的纵向埋藏深度一 般在800~1000m,地层压力一般处于原始地层压力 状态,压力系数1.10左右,在油田开发过程中局部地 区由于套损等原因,高压水窜入气顶中,造成气顶压 力升高,地层压力系数达到1.30~1.50,这部分井所 占的比例大约在5%~10%,井数比例虽然不大但却 是井控风险比较大的一类井型。
中 压 14 MPa
高 压 大 于 14
带压作业装置简介
高温高压天然气井常见问题及安全钻井工艺

8 ,套管磨 损 , 口、套管 易损坏 井 钻 柱 与套 管 的磨 损始终 存在 。由于高 温高压 井 作业 时间长 ,加之井 斜控 制不好 ,套 管磨 损就可 能 十分严 重 。表 层套管 鞋被 磨穿 ,下段 形成 键槽 ,起 钻时钻 铤进套 管鞋 遇卡 。套管被 磨坏 的 主要原 因是 电测 口袋偏心 造成第 二次 开钻后 钻具对 表层 套管 偏 磨 。铁 矿粉加 剧 了对 套管 的磨损 。 9 。高温 问题 高温不 仅 给 钻 井 液 、水 泥 浆 的 稳 定 性 造 成 困 难 ,也 给 工 具 和设 备 的 使 用 造 成 阻 碍 ,如井 口装
完 井 作 业 中 高 温 高 压 问题 成 为 最 突 出 的 技 术 难 题 之 一 。 实 践 证 明 , 无 论 是 在 我 国 陆 地 还
不 足 、钻 头选择 范围小 等 因素造成 了该井 机械 钻速 偏低 。大 尺寸井 眼使 用 转盘转 钻进 时单位 面积 上 的 最 大 P 值 只 有 普 通 井 眼 ( 径 2 59 N 直 1 . mm)正 常 钻进 时 的 5 9 ~4 . 4 ,使 用 复合 转 时 也 只提 .4 4 9 高 到 了 6.2 。 7 4 5 。起 下钻 阻卡严重 井 眼长期不 畅 通 ,起 下钻 频 繁 遇 大 吨位 阻 卡 。 机 械钻速 慢 、作业 时 间长 、浸泡 时间长 、井 眼尺寸 大 、裸露 面积大 、井壁 需要 的支撑 力大而 且不 断变 化 ,所有 这些致 使该井 井壁极 不稳 定 。井 眼环 空间 隙大 ,上返速度 低 ,岩 屑从井 底 到地面运 移 时问较 长 ,部 分岩屑 到不 了地 面 。长期水 化分 解 、重复切 削和钻 具的扰动 、研磨 使得 岩屑越 来越 细 。亚微米 细颗粒 不容易被 清除 ,有害 固相 含量不 断增 加 ,钻 井液黏 度高 、切力大 ,井 眼越来 越不 畅通 。地层砂 泥岩交互 频繁 ,大倾 角的部 分泥 岩地层 由于应 力不 稳垮塌 ,砂岩 保持原 有形状 ,频 繁长期起 下 钻具形 成大量 键槽和 台阶 。 6 ,强 烈憋跳钻 井 内 的大 掉块 、地层 不均质 引起井 底 不均匀切 削导致 憋跳 ,大尺寸 井眼放 大 了这 种扭 矩变化 ,使 得旋转 过程 中扭 矩极 不均匀 。
井控技术及设备管理.doc

井控技术及设备管理(提纲)井控技术是保证石油天然气钻井安全的关键技术。
做好井控工作,既有利于发现和保护油气层,有可有效地防止井喷、井喷失控或着火事故得发生。
井喷失控是钻井工程中性质严重,损失巨大得灾难性事故。
一旦发生井喷失控,将打乱正常得生产秩序,使油气资源受到严重破坏,造成环境污染,并易酿成火灾、设备损坏、油气井报废,甚至人员重大伤亡。
井控技术分一次井控技术、二次井控技术、三次井控技术。
一、一次井控技术:一次井控技术的核心是处理好地层孔隙压力与钻井液液柱压力、环空循环压耗、地层破裂压力(漏失压力)和套管压力之间的关系,使得钻井过程中地层流体被有效地控制,不发生溢流和井漏、安全、快速地完成钻井作业。
a.近平衡钻井钻井液液柱压力>地层孔隙压力(油水井0.05-0.1,气井0.07-0.15或油水井1.5-3.0Mpa,气井3.0-5.0Mpa)。
钻井液液柱压力+环空压耗<地层破裂压力(或漏失压力)。
如果钻井过程中,在进入油气水层之前,已发生井漏,则需采取堵漏措施。
并经过承压试验,使油气水层上部地层承压能力大于油气水层的地层孔隙压力+钻进时的环空压耗(下钻过程中的激动压力),否则不能打开油气水层。
b.欠平衡钻井()正常钻进时:钻井液液柱压力+环空压耗+套压<孔隙压力(2-7Mpa)。
其中环空压耗值估算是关键,也是欠平衡钻井技术中的关键技术之一,需测定地层流体产出量(油、气、水,关键是气体产出量),然后根据气液两相流的理论,用专用软件迅速计算环空压耗值来,并及时调整节流阀的开启度,控制好套压值。
起钻前应调整钻井液密度,满足(装有不压井起钻装置或套管节流阀的井除外)。
钻井液液柱压力-抽汲压力>地层孔隙压力1、钻井设计为了有效地实现一次井控技术,必须有一个有针对性的钻井地质工程设计,其中关键是根据地层的孔隙压力、破裂(漏失)压力剖面和流体性质,设计合理的井身结构,套管串结构、分井段的钻井液密度值,以及井控装置。
高温高压气井完井技术难点与对策

琏金项 目:『 家科技重人 々项课题 “ = } _ : 『 低渗油气阳完井关键技术 ”( 号:2 0 Z 0 0 2 0 6 编 0 8 X 5 2— 0 ) 作者简介 :熊昕尔 (9 3 ,博上,高级] 程师 ,从事油气田开发 I :E m i xs p@13CI 17 一) 作 - a :xdw i 6 . I l OI
1 完井及测试主要技术难点
高温 、高压气井 由于埋藏深 、高温 、高压 、高 腐蚀等特征 ,完井及测试过程中面临套管磨损与挤 毁 、腐蚀失效 、连接漏失 、封 隔失效 、成本居高不
收 稿 日期 :2 1 0 0—0 6一i 8 修 订 日期 :2 1 一l 一种腐蚀预测方法具有普遍适应性 。 材质选择过低 ,气井面临安全风险 。而由于材 质价格差异 巨大 ,材质选择过高 ,将带来 巨大的资
58 / a rl a eh o g N t aG s cnl y u T o
总第 2 期 4
天然气技术 ・ 钻井工程
面和 纵 向上 产 能差 异 大 ,易导 致 低 产 能 高投 入 的现 象 发生 ,存 在 巨大投 资风 险 。 1 连接 漏 失和封 隔失效 威胁 油气 井安全 . 2 过 高 的关 井 压力 使 油 管 、套 管 、井 下 工 具 及 采 气 井 口都 将 承受 很 大 的 密 封压 差 。 同时 ,深 井 不 同 作 业 工 况 下 管 柱 变 形 量 大 ,如 酸化 测 试 联 作 工 艺 , 大 排 量 注 入 时 ,管 柱 因温 度 降低 和 内 “ 胀 效 应 ” 鼓 而 大 幅 缩 短 ,测 试 时 因温 度 升 高管 柱 又 大 幅 伸 长 ,
含 量 62 . 5%。 在 高 温 、高 压 气 井 完 井 及 测 试 过 程 中 ,面 临安 全性 与经 济性 矛盾 突 出 、连接 漏 失 和 封 隔 失效 、作业 工况 及 井 下条 件 复 杂 、完 井 装 置及 工 具 性能 要 求 高 等诸 多 难点 和 问题 ,有 必 要 对该 类 气 井 完井 测 试技 术 难 点 、对 策 进 行研 究 ,为 高 温 、高 压 含硫 气藏 开发提 供相 应 的技 术支 撑 。
高温高压高含硫气井完井试气工艺技术与应用【精选】

高温高压高含硫气井完井试气工艺技术与应用Completion and well testing technology in HTHP and high-H 2S gas wells of the eastern Sichuan Basin 【作者】 苏镖; 赵祚培; 杨永华; 【Author 】 Su Biao,Zhao Zuopei,Yang Yonghua(Engineering and Technology Research Institute,Sinopec Southwest Branch,Deyang,Sichuan 618000,China)【机构】 中国石化西南油气田分公司工程技术研究院; 【摘要】 川东北海相碳酸盐岩气藏具有(异常)高压、高温、高产、高含酸性腐蚀气体的特点。
完井测试过程中,测试管柱在不同工况下的轴向位移明显,测试管柱安全可靠性较差;多种腐蚀气体共存,含量高,机理复杂,对管柱材质的要求高;施工工艺复杂,优质、快速、取全、取准资料难度大;同时,安全风险也大。
为了完井测试的顺利进行,通过对管柱力学性质、腐蚀机理的研究,优选了89 mm 、110SS 油管组合,并在对工艺技术调研的基础上,结合现场实践优化了APR 完井试气配套工艺技术。
所形成的川东北高温高压高含硫深井完井试气工艺配套技术,为该区和类同气田的勘探开发提供了技术保障。
更多还原【Abstract 】 The marine carbonate gas reservoirs in the northeastern Sichuan Basin are featured by(abnormal) high pressure,high temperature,high productivity,and a high content of acidic corrosive gases.During the process of well testing,remarkable axial displacements of testing string have been detected under different working conditions so the reliability and safety of testing string are relatively low.In addition,a high content of various corrosive gases co-exist and the corrosion mechanism is so complica... 更多高含硫气藏水平井测试工艺应用实践【作者】 宋爱军; 赵祚培; 杨永华; 乔智国; 【机构】 中国石化西南油气分公司工程技术研究院; 【摘要】 川东北高含硫气藏水平井,具有埋藏深、储层压力高、腐蚀分压高、地层易漏失等特点,储层测试评价存在下漏上喷、卡埋管柱等风险。
高温高压含硫气井试油井筒安全风险识别与控制

1井筒安全风险识别高温高压含硫气井试油井筒的结构稳定性以及完整性,是井下作业顺利开展的基础和保障。
井筒是油气田地层下井内的流体通道,井筒的控制与油气井的深度和所在区域地质的复杂程度密切相关,油气井越深以及地质越复杂,井筒的控制难度越高。
通常高温高压含硫气井试油存在先源性风险和后源性风险两类安全风险风险。
先源性风险指的是油气井钻井及固井作业结束后,试油作业前的安全风险;后源性风险指的是试油过程中出现的安全风险。
1.1井筒先源性风险井筒先源性风险包括因生产套管固井质量差导致的井筒起压、作业前套管变形等安全风险。
这类井筒安全风险在试油作业前即暴露出来,通过调整试油工艺可以消除或者削弱此类风险,当然也可能因为风险难以消除而弃井。
1.2井筒后源性风险后源性风险一般是在作业期间显露出来的,是井筒安全风险的主要风险。
主要包括:第一,生产套管损坏。
生产套管损坏对井筒安全的威胁最为严重,一旦损坏即意味着天然气在地下失控,处理难度和风险极大。
造成生产套管损坏的原因主要有:生产套管磨损后强度下降;改造时封隔器窜漏施工高压作用在低强度套管上或井底压力超过套管强度导致套管压坏;排液测试期间井内压力过低导致套管挤坏;膏盐层蠕变导致套管挤坏;套管回接筒损坏加剧井筒窜漏等。
第二,油管损坏。
油管安全风险集中在油管柱上提吨位过高致使油管断裂;储层改造、测试期间压力控制不当造成的油管挤坏、压坏和弯曲变形;产出流体含酸性腐蚀气体,非抗硫油管被腐蚀后易发生氢脆断裂。
第三,封隔器窜漏。
封隔器窜漏导致其坐封位置以上生产套管承受高压或是接触酸性腐蚀气体,严重威胁井筒安全,也增大了井控风险。
导致封隔器窜漏的原因较多:下封隔器时胶筒损伤,封隔器选型不当导致作业时损坏,作业中控制不当致封隔器解封,井下高温高压环境停留时间过长导致封隔器失效等等。
第四,井下工具损坏。
除封隔器以外,试油管柱上还带有循环阀、安全阀、安全短节、伸缩短节等井下工具。
这些井下工具作为作业管柱的一部分,一旦损坏将破坏整个管柱的完整性,严重威胁并筒安全。
1、中国石油天然气集团公司石油与天然气井下作业井控规定

中国石油天然气集团公司石油与天然气井下作业井控规定第一章总则第一条为做好井下作业井控工作,有效地预防井喷、井喷失控和井喷着火、爆炸事故的发生,保证人身和财产安全,保护环境和油气资源,特制定本规定。
第二条各油气田应高度重视井控工作,必须牢固树立“以人为本”的理念,坚持“安全第一,预防为主”方针。
第三条井下作业井控工作是一项要求严密的系统工程,涉及各管理(勘探)局、油(气)田公司的勘探开发、设计、施工单位、技术监督、安全、环保、装备、物资、培训等部门,各有关单位必须高度重视,各项工作要有组织地协调进行。
第四条利用井下作业设备进行钻井(含侧钻和加深钻井)的井控要求,均执行《石油与天然气钻井井控规定》。
第五条井下作业井控工作的内容包括:设计的井控要求,井控装备,作业过程的井控工作,防火、防爆、防硫化氢等有毒有害气体的安全措施和井喷失控的紧急处理,井控培训及井控管理制度等六个方面。
第六条本规定适用于中国石油天然气集团公司(以下简称集团公司)陆上石油与天然气井的试油(气)、射孔、小修、大修、增产增注措施等井下作业施工。
第二章设计的井控要求第七条井下作业的地质设计、工程设计、施工设计中必须有相应的井控要求或明确的井控设计。
第八条地质设计(送修书或地质方案)中应提供井身结构、套管钢级、壁厚、尺寸、水泥返高及固井质量等资料,提供本井产层的性质(油、气、水)、本井或邻井目前地层压力或原始地层压力、油气比、注水注汽区域的注水注汽压力、与邻井地层连通情况、地层流体中的硫化氢等有毒有害气体含量,以及与井控有关的提示。
第九条工程设计中应提供目前井下地层情况、套管的技术状况,必要时查阅钻井井史,参考钻井时钻井液密度,明确压井液的类型、性能和压井要求等,提供施工压力参数、施工所需的井口、井控装备组合的压力等级。
提示本井和邻井在生产及历次施工作业硫化氢等有毒有害气体监测情况。
压井液密度的确定应以钻井资料显示最高地层压力系数或实测地层压力为基准,再加一个附加值。
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Di v i s i o n , S i n o p e c O f f s h o r e Z f i e l d S e r v i c e C o r p r a t i o n, S h a n g h a i , 2 0 1 2 0 6 , C h i n a )
摘 要: 为确保 南海 C 区块高温高压 气井钻 井过程 中的井控安 全 , 针对存 在 的地层 压 力高且 复杂 、 地层 温度 高、 钻 井液安全密度 窗 口窄、 高密度钻井液性能维护 困难等 井控技术难 点, 制定 了实时检测 溢流、 控制 溢流量 , 压 井 时逐渐提 高压 井液 密度 , 防止发 生井漏 , 钻井液降温和性能 维护 , 井下溢漏共存处理 等技术措施 。防止 井漏的技 术
第4 5 卷第 4 期 2 0 1 7年 7月
石
油
钻
探 ห้องสมุดไป่ตู้
技
术
Vo I . 4 5 No . 4
PETROL EUM DRI L LI NG TECHNI QUES
J u 1 ., 2 0 1 7
钻 井完 井
d o i : 1 0 . 1 1 9 1 l / s y z t j s . 2 0 1 7 0 4 0 0 4
南 海 C 区块 古 同t . 1 日古 m同 压 气 井 井 控 技 术
徐优 富 ,张 忠 强 ,方 华 良。
( 1 . 中国石化上海海洋油气分公司 , 上海 2 0 0 1 2 0 ; 2 . 中石化海洋石油工程有限公 司上海钻井分公 司, 上海 2 0 1 2 0 6 )
Ab s t r a c t :To e n s u r e we l l c o n t r o l s a f e t y i n d r i l l i n g H TH P g a s we l l s i n t h e C Bl o c k o f t h e S o u t h Ch i n a S e a , a n d s o l v e t h e p r o b l e ms o f h i g h a n d c o mp l i c a t e d f o r ma t i o n p r e s s u r e s , h i g h f o r ma t i o n t e mp e r a t u r e s , a n a r r o w s a f e t y wi n d o w f o r d r i l l i n g f l u i d, d i f f i c u l t i e s i n ma i n t a i n i n g o f d e s i r a b l e p r o p e r t i e s o f h i g h d e n s i t y d r i l l i n g f l u i d s , s e v e r a l me a s u r e s h a v e b e e n d e v e l o p e d , i n c l u d i n g r e a l t i me k i c k d e t e c t i o n, o v e r f l o w v o l u me c o n t r o l , g r a d u a l i n c r e a s e o f k i l l i n g f l u i d d e n s i t y d u r i n g k i l l i n g , 1 o s t c i r c u l a t i o n p r e v e n t i o n, d r i l l i n g f l u i d t e m- p e r a t u r e c o n t r o l a n d p e r f o r ma n c e ma i n t e n a n c e , ma n a g e me n t o f c o e x i s t e d k i c k s a n d l o s t c i r c u l a t i o n , e t c . Th e
关键词 : 高温; 高压 ; 气井; 井控 ; 地层压力 ; 压井; 钻 井液 ; 南 海 C 区块 中图分类号 : T E 2 8 文献标志码 : A 文章编 号 : 1 0 0 1 — 0 8 9 0 ( 2 0 1 7 ) 0 4 — 0 0 2 1 — 0 6
We l l Co n t r o l T e c h n o l o g i e s f o r HTHP Ga s We l l s i n t h e C Bl o c k o f t h e S o u t h Ch i n a S e a
措施 包括提 高地层承压能力和钻井液的封堵性 、 优化 井身结构 、 控 制 井底 循环 当量 密度、 阶梯开 泵、 简化 钻具 组合 及控制下钻速度等。南海 c区块 3 O余 口高温高压 井在钻 井过程 中采取 了制定的井控技术措施 , 未发 生井控事故 。 这表明 , 采取所 制定的井控技 术措施 可以确保 南海 C区块高温高压气井的钻井 井控安全 。
XU Yo u f ul 。 ZHANG Zho n g qi a n g 2 。 FANG Hua l i a ng 2
( 1 . S i n o p e c S h a n g h a i 0厂 # s h o r e Pe t r o l e u m Co mp a n y, S h a n g h a i , 2 0 0 1 2 0 , Ch i n a; 2 . S h a n g h a i Dr i l l i n g