高温高压高含硫气田采气工艺方案设计汇报

1、普光气田普光气田采气工程方案设计采气工程方案设计 汇报提纲汇报提纲 中原油田分公司中原油田分公司二、普光气田采气工艺重点二、普光气田采气工艺重点解决的问题解决的问题油管材质的选择和防腐配套工艺技术油管材质的选择和防腐配套工艺技术高含硫、长井段、碳酸盐岩射孔及储层改造技术高含硫、长井段、碳酸盐岩射孔及储层改造技术高产气井管柱优化设计及配套工艺高产气井管柱优化设计及配套工艺稳产期内尽量不动管柱，确保安全生产稳产期内尽量不动管柱，确保安全生产优选测试工艺，为气田合理开发提供依据优选测试工艺，为气田合理开发提供依据根据普光气田气藏工程的要求和气根据普光气田气藏工程的要求和气藏流体物性的条件：藏流体物性

2、的条件：一、一、完井方式选择完井方式选择流动短节流动短节流动短节流动短节井下安全阀井下安全阀 伸缩管伸缩管封隔器封隔器滑套滑套座放短节座放短节球座接头球座接头100m5200m606010104 4m m3 3三、采气井口装置的选择三、采气井口装置的选择6060909010104 4m m3 3整体式井口整体式井口产量大于产量大于909010104 4m m3 3实现：实现：高低压保护高低压保护防火防火防毒气（防毒气（H H2 2S S）地地面面井下井下主要指标：主要指标：完全金属对金属密封完全金属对金属密封在在70MPa70MPa下顺利关闭下顺利关闭材质：材质：718718有效期有效期 15

3、15年年带插管式永久封隔器带插管式永久封隔器可穿越式永久封隔器可穿越式永久封隔器双向卡瓦永久封隔器双向卡瓦永久封隔器主要指标：主要指标：耐压差：耐压差：70MPa70MPa温度：温度：150150材质：材质：718718液压坐封，采用液压坐封，采用磨铣工具套铣。磨铣工具套铣。测试管柱使用测试管柱使用压裂管柱使用压裂管柱使用腐蚀监测管柱使用腐蚀监测管柱使用高压气密封管螺纹的选择高压气密封管螺纹的选择NEW VAM抗拉伸力超强抗拉伸力超强耐粘扣性优越耐粘扣性优越无封严油膏粘付无封严油膏粘付在受压缩和拉伸之下时在受压缩和拉伸之下时机械性能卓越机械性能卓越+3-3-3推荐推荐VAM TOPVAM TO

4、P扣作为普光气田直井、大斜度井的管材扣型，可扣作为普光气田直井、大斜度井的管材扣型，可达到在高温高压下密封性要求。达到在高温高压下密封性要求。VAM TOPVAM TOP扣在井斜扣在井斜3030时仍优于其它密封扣时仍优于其它密封扣VAM TOP钢级钢级油管油管外径外径mm 壁厚壁厚mm 公称公称重量重量N/m N/m 抗挤强度抗挤强度允许下入深度，允许下入深度，m抗外挤抗外挤 抗内压抗内压 抗拉抗拉 选用安全系数选用安全系数MPaMPakN1.61.8N80735.5194.87772.965042853809N9085.48273048084274P11090.5102.1903595052

5、90P12590113100665935860N8088.96.45135.672.770.192142453773N9079.878.8103647754244P11087.387.27125357795136.9P12586109143266015868N80101.66.65141.460.763.2109541813716N9066.271.2123247044181P11076.476.4153267746021.49P1257698.68170675466708N80114.38.56226.251.758.1128143383856N905665.4144148804337P11

6、089.989.821976070.35395.8P12589.5112245067495999 单级管柱下入深度单级管柱下入深度普光气田生产管柱普光气田生产管柱流动短节流动短节流动短节流动短节井下安全阀井下安全阀 伸缩管伸缩管封隔器封隔器滑套滑套座放短节座放短节球座接头球座接头加药阀加药阀井下监测仪井下监测仪合金钢油管管柱合金钢油管管柱测试管柱测试管柱三段式油管加药管柱三段式油管加药管柱 Weatherford. All rights reserved. TUBULAR RUNNING SERVICESMicroGrip Jaws微牙痕钳头合金钢油管合金钢油管作业设备租作业设备租用及服务费用

7、及服务费:5000美元天美元天微牙痕液压钳与普通液压钳微牙痕液压钳与普通液压钳对合金钢油管伤害对比对合金钢油管伤害对比七、射孔工艺方案七、射孔工艺方案油管传输射孔：常规射孔方油管传输射孔：常规射孔方式，用于射孔后动管柱酸压式，用于射孔后动管柱酸压改造改造 模式化射孔：用于长井段不模式化射孔：用于长井段不动管柱酸压改造动管柱酸压改造根据储层的敏感性，优选根据储层的敏感性，优选射孔射孔( (完井完井) )液，性能指标：液，性能指标： 密度密度1.0-1.30g/cm1.0-1.30g/cm3 3范围可调；范围可调； pHpH值值9.59.5; ; 耐温耐温130130以上以上; ; 低表界面张力低

8、表界面张力 表表22221010-3-3 N/m N/m 界界0.10.11010-3-3N/mN/m油管传输射孔油管传输射孔模式化射孔模式化射孔射孔工艺射孔工艺七、射孔工艺方案七、射孔工艺方案选用选用127型射孔枪弹、孔密型射孔枪弹、孔密10、14、16孔孔/m、射孔相位角以、射孔相位角以60度为主。度为主。射孔参数射孔参数井下安全阀井下安全阀封隔器封隔器滑套滑套球座接头球座接头注清水注清水注液氮注液氮射孔投产射孔投产从滑套注清从滑套注清水替作业液水替作业液从滑套注液氮替从滑套注液氮替井筒内液体井筒内液体开井生产开井生产自喷自喷不能自喷不能自喷不能自喷不能自喷自喷自喷自喷自喷一、增产依据一、

9、增产依据 储层存在一定程度的污染，增产改造是恢复气井产能的必要储层存在一定程度的污染，增产改造是恢复气井产能的必要手段。手段。 通过增产改造形成长而有效酸蚀裂缝，通过增产改造形成长而有效酸蚀裂缝， 提高单井产能。提高单井产能。 井名井名普光普光1 1普光普光2 2普光普光4 4层位层位飞一飞一飞一飞一飞一二飞一二飞三飞三飞一飞一测试层段测试层段5610.3-5610.3-5666.245666.245027.5-5027.5-510251024933.8-4933.8-4985.44985.44776.8-48264776.8-48265759.5-5791.65759.5-5791.6解释模

10、型解释模型复合气藏复合气藏变表皮变表皮均质均质变井储变井储+ +复合复合气藏气藏双重介质双重介质+ +复复合气藏合气藏变井储复合气变井储复合气藏藏地层系数地层系数 1010- -3 3mm2 2.m.m51.551.522922920.920.916.116.1152152 横向渗透率横向渗透率( (内内/ /外外) )1010-3-3mm2 21.58/2.741.58/2.745.185.180.16/0.290.16/0.292.68/0.782.68/0.785.36/48.295.36/48.29表皮系数表皮系数6.556.5556.3056.300.690.690.730.7310

11、.410.4测试气产量测试气产量10104 4m m3 3/d/d 42.3742.3762.0262.0222.6522.6527.5627.5657.7857.78胶束酸体系胶束酸体系胶凝酸体系胶凝酸体系乳化酸体系乳化酸体系较高的粘度，延缓酸岩反较高的粘度，延缓酸岩反应，提高酸的有效作用距应，提高酸的有效作用距离，实现深度酸压；同时离，实现深度酸压；同时残酸残酸有有一定的粘度，可悬一定的粘度，可悬浮、携带酸不溶颗粒浮、携带酸不溶颗粒污染较低、具有较高污染较低、具有较高产能的井采用近井酸产能的井采用近井酸化解堵化解堵适合于深度多级适合于深度多级酸压酸压中原油田分公司胶凝酸五级注入酸蚀裂缝导流

12、能力试验研究胶凝酸五级注入酸蚀裂缝导流能力试验研究普通酸五级注入酸蚀裂缝导流能力试验研究普通酸五级注入酸蚀裂缝导流能力试验研究采用多级注入闭合酸压能显采用多级注入闭合酸压能显著提高裂缝导流能力著提高裂缝导流能力闭合酸压显著提高导流能力闭合酸压显著提高导流能力020406080100120导流能力（m2.cm）35级数稠化酸普通酸020406080100120导流能力（m2.cm）35级数排量为15ml/min排量为30ml/min0100200300400500600700800导流能力（m2.cm）3级注入酸压5级注入酸压闭合酸化前闭合酸化后 1 1、多级注入闭合酸压、多级注入闭合酸压三、工

13、艺技术选择三、工艺技术选择 2 2、投球酸压技术、投球酸压技术 3 3、暂堵酸压工艺技术、暂堵酸压工艺技术 三、工艺技术选择三、工艺技术选择 前置液前置液胶凝酸胶凝酸中原油田分公司油管注入（不动管柱）油管注入（不动管柱） 2.52.53.5m3.5m3 3/min/min 油套合注（动管柱）油套合注（动管柱） 4.54.55.5m5.5m3 3/min/min注入方式、排量注入方式、排量 三、工艺技术选择三、工艺技术选择 四、酸压优化设计模拟结果四、酸压优化设计模拟结果 中原油田分公司利用节点分析方法：利用节点分析方法：分析气井流入和流出能力分析气井流入和流出能力分析井筒内压力温度损失分析井筒

14、内压力温度损失计算临界冲蚀流量计算临界冲蚀流量分析气井携液能力分析气井携液能力优选工作制度优选工作制度普光普光4井节点分析井节点分析产量与井口压力关系产量与井口压力关系产量与油管尺寸关系产量与油管尺寸关系地层压力降地层压力降到到30MPa，井口，井口压力压力MPa，仍，仍能满足方案配产能满足方案配产要求。要求。选用外径选用外径88.9mm油管，油管，能满足方案配产能满足方案配产要求。要求。5.007.009.0011.0013.0015.0017.0019.0021.0023.002030405060708090100 110 120 130产气量(104m3/d)井筒压降(MPa)流压21M

15、Pa流压31MPa流压41MPa流压51MPa3 油管气井产量与井筒压降关系油管气井产量与井筒压降关系3 油管不同流压下井口温度曲线油管不同流压下井口温度曲线采用采用 3 油管，在方案配油管，在方案配产的条件下，产的条件下，井井筒压降筒压降15MPa。采用采用 3 油管，在方案配油管，在方案配产的条件下，产的条件下，井井口温度在口温度在60以以上。上。生产气井冲蚀临界流量计算生产气井冲蚀临界流量计算井口油压井口油压MPa气体相对密度气体相对密度不同尺寸油管气体冲蚀临界流量，不同尺寸油管气体冲蚀临界流量，104m3/d73mm88.9mm101.6mm114.3mm90.719935.2452.

16、8171.9679.941241.5862.3184.91106.511546.6869.9595.32117.542052.7379.03107.69139.922556.7184.99115.81148.70不同井口压力、油管尺寸下的气井临界流量不同井口压力、油管尺寸下的气井临界流量井口压力（井口压力（MPa）不同尺寸油管下的临携液流量（不同尺寸油管下的临携液流量（104m3/d）73mm88.9mm101.6mm114.3mm52.773.774.345.66103.895.305.908.05154.776.456.829.74205.427.397.8310.66256.028.20

17、8.3411.20306.558.929.6211.6普光气田采用外径普光气田采用外径88.9mm管柱，其单井设计管柱，其单井设计产量在临界冲蚀流量以下，也不会产生井筒积液产量在临界冲蚀流量以下，也不会产生井筒积液普光气田单井平均配产普光气田单井平均配产606010104 4m m3 3/d/d，根据高效开，根据高效开发普光气田、培育高产气井的要求，遵循少井、高发普光气田、培育高产气井的要求，遵循少井、高产的原则，采用定产量工作制度，根据节点分析结产的原则，采用定产量工作制度，根据节点分析结果，采用油管尺寸为：果，采用油管尺寸为：单井配产，单井配产，10104 4m m3 3/d/d60608

18、080120油管外径，油管外径，mmmm7388.9101.6中原油田分公司井号井号地层压力地层压力MPa普光普光12.318.5755.56.614.43普光普光15.419.0761.229.155.49 O2分压分压.2MPa 电化学严重腐蚀，电化学严重腐蚀，硫化氢应力腐蚀严重硫化氢应力腐蚀严重UNS NUMBERN08535UNS NUMBERN08135UNS NUMBERN06985UNS NUMBERN06255UNS NUMBERN10276SM2535SM2035ALLOY-G-3SM2550ALLOY-G-276 Fe 35.40Mn 1.00Ni 32.75Co 0.00

19、Cr 25.50Mo 3.25W 0.00Cb 0.00N 0.00Fe 36.50Mn 1.00Ni 35.50Co 0.00Cr 22.00Mo 4.50W 0.50Cb 0.00N 0.00Fe 19.50Mn 1.00Ni 40.00Co 5.00Cr 22.25Mo 7.00W 1.50Cb 0.50N 0.00Fe 11.50Mn 1.00Ni 49.50Co 0.00Cr 24.50Mo 7.50W 3.00Cb 0.00N 0.00Fe 5.50Mn 1.00Ni 55.24Co 2.50Cr 16.00 Mo 16.00W 3.75Cb 0.00N 0.00PittingIn

20、dex: 36.23 PittingIndex: 37.60PittingIndex: 48.35PittingIndex: 53.75PittingIndex: 74.43 根据普光气田流体条件，需要采用含铬根据普光气田流体条件，需要采用含铬2020以上，镍以上，镍3030以上，钼以上，钼3 3以上的合金钢材料。以上的合金钢材料。二、抗腐蚀管材的选择二、抗腐蚀管材的选择方案一：方案一：l整套油管全部使用抗整套油管全部使用抗H H2 2S S和和COCO2 2的高等级合金钢的高等级合金钢方案二：方案二：l井口到井下安全阀之间选用既抗井口到井下安全阀之间选用既抗硫化氢应力腐蚀也抗电化学腐蚀硫化氢

21、应力腐蚀也抗电化学腐蚀的的耐蚀合金钢油管耐蚀合金钢油管l封隔器到井下安全阀选择高抗硫封隔器到井下安全阀选择高抗硫化氢介质油管化氢介质油管l封隔器以下选用既抗硫化氢应力封隔器以下选用既抗硫化氢应力腐蚀也抗电化学腐蚀腐蚀也抗电化学腐蚀合金钢油管合金钢油管加药毛细管方案一：方案一：l整套油管全部使用抗整套油管全部使用抗H H2 2S S和和COCO2 2的高等级合金钢的高等级合金钢方案二：方案二：l井口到井下安全阀之间选用既抗井口到井下安全阀之间选用既抗硫化氢应力腐蚀也抗电化学腐蚀硫化氢应力腐蚀也抗电化学腐蚀的的耐蚀合金钢油管耐蚀合金钢油管l封隔器到井下安全阀选择高抗硫封隔器到井下安全阀选择高抗硫化

22、氢介质油管化氢介质油管l封隔器以下选用既抗硫化氢应力封隔器以下选用既抗硫化氢应力腐蚀也抗电化学腐蚀腐蚀也抗电化学腐蚀合金钢油管合金钢油管二、抗腐蚀管材的选择二、抗腐蚀管材的选择三、防腐蚀加药工艺技术三、防腐蚀加药工艺技术环空加低浓度缓蚀剂充满环空加低浓度缓蚀剂充满采用毛细管连续投加缓蚀剂采用毛细管连续投加缓蚀剂型型 号号缓蚀率（缓蚀率（% %）加药量加药量（Kg/10Kg/104 4m m3 3d d）价格价格（万元（万元/t/t）酰胺类酰胺类900.2-0.41.8咪唑啉咪唑啉900.1-0.32.2加药阀加药阀预防工艺：预防工艺：通过和缓蚀剂复配，通过和缓蚀剂复配，选择协同作用好的溶硫剂、

23、水合物选择协同作用好的溶硫剂、水合物抑制剂，和缓蚀剂一起通过毛细管抑制剂，和缓蚀剂一起通过毛细管连续投加。连续投加。清除工艺：清除工艺：根据堵塞程度，将根据堵塞程度，将适量溶硫剂、水合物抑制剂沿生产适量溶硫剂、水合物抑制剂沿生产管柱泵入，解除堵塞。管柱泵入，解除堵塞。四、防硫沉积水合物工艺技术四、防硫沉积水合物工艺技术硫沉积硫沉积水合物水合物中原油田分公司可穿越式可穿越式封隔器封隔器永置式永置式压力计压力计永置式井下压力计永置式井下压力计毛管测压毛管测压可穿越式可穿越式封隔器封隔器毛细管测压系统毛细管测压系统采用ERD传感技术井下无电子器件可随时获取实时数据使用寿命8年可实时监测压力、温度安装

24、口井安装口井井下没有电子元件安全可靠正常工作15年以上误差小于1%只能实时监测压力永置式井下监测系统永置式井下监测系统毛细管测压系统毛细管测压系统井下压力、温度监测井下压力、温度监测腐蚀监测点腐蚀监测点在井口安装腐在井口安装腐蚀监测挂片及探蚀监测挂片及探针，监测腐蚀速针，监测腐蚀速度及动态度及动态获得实时腐蚀率和温度数据获得实时腐蚀率和温度数据最高承受最高承受 70MPa70MPa、163163在任意深度放置或者回收在任意深度放置或者回收电池寿命电池寿命180 180 天天井下电井下电探针探针腐蚀监测腐蚀监测序号序号 项目项目 金额金额（万元）（万元） 备备 注注1材料费用 油管 1097.5

25、 1097.5 合金钢和高抗硫油管组合 高抗硫油管厂商报价5万元吨合金钢油管厂商报价3042万元吨 井口装置 317 317包括井口安全阀、采气树、油管四通、地面控制系统等。厂商报价198529万元 井下工具 289 289包括井下安全阀、永久式封隔器、流动短节、滑套、伸缩短节等。厂商报价198.5334万元 加药装置 103.5 103.5井下监测仪器 72 72 井下压力、温度监测仪器安装2口井，井下腐蚀监测仪器安装3口井，费用均摊到10口井。厂商报价72万元 合计 1879 18792投产费用 射孔 273 273 酸压 642 642 合计 915 915 合 计27942794采气工

26、程投资预算（一）采气工程投资预算（一）序序号号 项目项目 金额金额（万元）（万元） 备备 注注1材料费用 油管 3042 3042 合金钢油管厂商报价3042万元吨 井口装置 317 317包括井口安全阀、采气树、油管四通、地面控制系统等。厂商报价198529万元 井下工具 289 289包括井下安全阀、永久式封隔器、流动短节、滑套、伸缩短节等。厂商报价198.5334万元井下监测仪器 72 72井下压力、温度监测仪器安装2口井，井下腐蚀监测仪器安装3口井，费用均摊到10口井。厂商报价72万元 合计 3720 37202投产费用 射孔 273 273 酸压 642 642 合计 915 915

27、 合 计 4635 4635采气工程投资预算（二）采气工程投资预算（二）l油、套管及井下工具选材符合油、套管及井下工具选材符合NACENACE标准标准MR0715MR0715。l防火防爆安全生产管理应符合防火防爆安全生产管理应符合SY-5225-1994SY-5225-1994中的规定。中的规定。l含硫化氢油气井安全推荐作法含硫化氢油气井安全推荐作法（SY/T 5087-2005SY/T 5087-2005）。）。l油气井压井、替喷、诱喷油气井压井、替喷、诱喷（SY/T5587.3-2004SY/T5587.3-2004）。）。l含硫天然气管道安全规程含硫天然气管道安全规程SY6457-200

28、0SY6457-2000。l石油天然气工业健康、安全与环境管理体系指南石油天然气工业健康、安全与环境管理体系指南SY/T6276-1997SY/T6276-1997。l含硫气田干气输送安全生产管理规定含硫气田干气输送安全生产管理规定SY6506-2000SY6506-2000。l石油天然气工业钻进健康、安全与环境管理体系石油天然气工业钻进健康、安全与环境管理体系SY/T6283-1997SY/T6283-1997。l采油采气注水矿场健康、安全与环境管理体系指南采油采气注水矿场健康、安全与环境管理体系指南SY/T6361-1998SY/T6361-1998。l含硫气田干气输送安全生产管理规定含硫

29、气田干气输送安全生产管理规定SY6506-2000SY6506-2000。l石油开发工业水污染物排放标准石油开发工业水污染物排放标准（GB3550-83GB3550-83）l 含硫化氢油气井井下作业推荐作法含硫化氢油气井井下作业推荐作法SY/T6610-2005SY/T6610-2005。l含硫油气田硫化氢监测与人身安全防护规程含硫油气田硫化氢监测与人身安全防护规程（SY/T 6277- 2005）。）。l含硫化氢的油气生产和天然气处理装置作业的推荐作法含硫化氢的油气生产和天然气处理装置作业的推荐作法SY/T6137-2005SY/T6137-2005。执行的标准与条例执行的标准与条例安全要求：安全要求：（1 1）操作防喷器的控制装置应该安放在距离井口安全距离之外。）操作防喷器的控制装置应该安放在距离井口安全距离之外。（2 2）建立腐蚀监测、泄露监测、异常情况自动切断系统。）建立腐蚀监测、泄露监测、异常情况自动切断系统。（3 3）高压放喷管线