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海洋石油完井基本流程

文章出處:人氣:-發表時間:2018-05-15 09:43【

海洋石油完井的大致流程:組裝井口和防噴器組→刮管洗井,探人工井底→射孔→再次刮管,探砂麵→下沉砂封隔器(橋塞)→下防砂管柱(→防砂)→下生產管柱→拆防噴器,移井架。

完井流程

1、組裝井口及防噴器總成:拆下9-5/8"套管保護蓋,切割套管,留高170mm,將套管切割處的內外邊打磨成45°´2mm倒角;裝防噴器,對防噴器進行功能試驗

2、刮管洗井:下入刮管管柱,在射孔段和封隔器座封位置上下50m至少刮管3次,然後反循環洗井,至返出液濁度持續30min小於30時停止洗井,接著替入射孔液和工作液。刮管洗井的目的是清除套管壁及井內的髒物

3、負壓複合射孔:負壓值的選擇以不卡槍為原則盡量接近設計負壓值;按照順序下入射孔管柱;射孔槍下到位後,下放至最低,然後上提至上提懸重,保持上提狀態,座卡瓦,電測校深,配長達到射孔深度要求後,連接測試樹、方井口和地麵管線,投棒點火。

4、起射孔槍,刮管衝砂。

5、電纜座封底部封隔器,進行防砂作業。

6、起鑽,下生產管柱:生產管柱分普通合采管柱、"Y"型分采管柱和"Y"型合采管柱。

7、拆防噴器、移井架,裝采油樹,座封過電纜封隔器。

一、刮管洗井

     由於鑽井完畢後,井內有許多鑽井液懸浮物粘於套管內壁,如不將其清除,會刮傷封隔器膠皮影響座封效果。同時也防止射孔後汙染地層。

刮管洗井具體工序

    首先放入防磨補芯,組裝升高短節及防噴器組。(仔細清洗各鋼圈槽,塗好黃油,檢查鋼圈狀況。擰螺絲時要確保鋼圈進槽。)對防噴器組進行功能試驗。關剪切閘板對套管試壓3000Psi*10Min,壓降≤2%為合格放壓。連接鑽台流程並確認管線。

   組下刮管管柱:8-1/2”牙輪鑽頭+9-5/8”套管刮管器+X/O+5”HWDP+5”DP(水平井在接近尾管處緩慢下放,因為在此處易發生卡鑽),下壓2噸,探人工井底並記錄,此時井底為鑽井液懸浮物和地層砂的沉澱。在射孔段上下50m及封隔器座封位置上下刮管三次。

    上提鑽具(注意鑽杆接箍遠離防噴器3m),關萬能防噴器並對其進行試壓:低壓500Psi×5min,高壓2000Psi壓降≤2%為合格。放壓,關閘板防噴器,並對其進行試壓:低壓500Psi×5min,高壓3000 Psi×10min壓降≤2%為合格,放壓。接循環頭用過濾海水大排量進行正循環洗井兩周,確保將井底沉澱全部清除出井。(正循環一般對井底衝刷大但攜砂能力差,反循環正好相反)。

    正替套管清洗劑至井底,再以小排量正替過濾海水將套管清洗劑頂替至井口。改反循環將清洗劑再推至井底,浸泡。再反替地層水將套管清洗劑替出回收至罐,其他返出液排海。用2u過濾海水大排量反循環洗井,同時監測返出液的NTU值-濁度(1小時一次),直到返出液的NTU值≤30且連續30 min保持穩定時停止循環。

    正替完井液+射孔液(量取決於射孔段環空體積)+完井液(確保射孔段內全為射孔液)。最後起鑽(注意:前15柱起鑽速度保持在3柱/10min,以免射孔液和工作液摻混)。

二、負壓射孔

     射孔前地層與井筒被套管封死不連通的井為空井,井內可以無鑽杆,因為井內不可能發生湧、噴等異常現象。為使地層油能夠順暢的流出所以要將套管射開使地層和井筒連通。現代射孔工藝一般都采用油管輸送負壓射孔技術—T(tubing )C(convey )P(perforrate )。

    負壓射孔是在井筒完井液液柱壓力小於地層壓力的條件下射開油氣層。產生負壓的方法:從鑽杆內灌密度為1.03g /cm³海水,根據所需要的負壓值來確定需要灌多高液柱(一般指灌滿至所下鑽柱柱數)。

負壓射孔的優點:

1)可消除完井液進入地層對地層產生汙染。

2)可將射孔孔道內的碎屑和孔道周圍的壓實層清除幹淨,在井筒周圍建立暢通清潔的流動通道。

?負壓射孔具體作業

  首先召開安全會議。作業隊人員及射孔作業人員參加。要求所有槍由射孔作業人員上扣入井,各部門人員相互協作、相互保護、注意安全。按順序連接並下入射孔管柱。

主要部件及其功用如下:

  • 盲堵:阻止井筒內液體進入槍內部.

  • 4-1/2”射孔槍:內裝射孔彈及導火線,射開套管使地層與井筒連通。

  • 機械點火頭:內裝有雷管。當點火棒撞擊頂針引爆雷管,進而點燃導火線再引爆各槍眼。其上部厚壁油管短節內有NO-GO環以防止校深時電測儀器預先撞擊機械點火頭而導致射孔槍提前引爆。

  • 負壓閥:下入前負壓孔內塗滿潤滑脂。當點火棒通過時,撞斷內部銷釘,使鑽杆內與環空連通產生負壓,形成返湧通道

  • 旋轉接頭:座封封隔器時上部旋轉而其下部不轉,防止下部管串倒扣脫手。

  • RTTS可回收封隔器:當槍響時會產生巨大震動用封隔器可以起到固定管柱的作用.

  • RH安全釋放接頭:萬一下部管柱發生卡鑽可以在此處卸開,便於起出之上管柱再打撈下部管柱。

  • 5”液壓震擊器:卡鑽時可上擊或下擊來解卡。

  • 放射性標記接頭(同位素接頭):用於電測校深。下完射孔管柱後,將CCL測得的GR曲線與固井後測得的CBL中GR曲線相對比,可確認套管上兩個放射性同位素源位置。也可以由CCL確定射孔管柱中同位素接頭的位置。根據校深結果井口配長。

    下完射孔工具後下鑽杆。要求每下五柱灌一次海水 上提狀態座卡瓦(因為封隔器必須保持上提狀態座封,校深時也應保持上提狀態)。進行電測校深,確定管柱各部分的下入位置。再根據校深結果進行配長。測上提下放懸重(給座封RTTS封隔器時上提或下壓找基準)。連接測試樹,然後座封RTTS封隔器,

    連接方井口及地麵管線,並對地麵管線先通水再試壓(若管線中有氣體試不住壓。通水將管線內的氣體排出),試壓3000 Psi×10min壓降≤2%為合格。地麵設備檢查無誤後打開測試樹閘閥,投棒點火,記錄從投棒到槍響的時間,導通方井口返湧至井口壓力穩定為止。返出液經方井口進油氣分離器,將返出液中的氣體放空或燃燒掉,完井液進沉砂池。

     油水進回收罐送回陸地處理。如投棒點火不成功,則進行鋼絲作業打撈點火棒,下擊點火。返湧放噴至少30min後,慢慢上提解封封隔器(環空壓力降,可以進行循環),用工作液反循環壓井2個鑽杆容積,返出液回泥漿池,停泵觀察15 min,測漏失量。確認無溢流後,拆地麵管線,甩測試樹至甲板。起鑽(在射孔段起鑽速度要慢,以防抽吸導致井湧),在起鑽過程中要保持環空液麵高度。

三、再次刮管洗井

   射完孔後,射孔段套管上留下許多毛刺,封隔器通過時可能會刮傷膠皮影響座封效果。

?刮管洗井施工步驟

   組合刮管管柱:8-1/2”牙輪鑽頭+9-5/8”套管刮管器+X/O+5”HWDP+5”DP下鑽。在射孔段上下刮管三次,然後測上提下放懸重。下放至砂麵,懸重減小再下壓2噸探砂麵,並記錄砂高。再關防噴器反循環衝砂至人工井底(反循環攜砂能力強),反循環工作液洗井。待返出無油氣停泵起鑽。

四、電纜座橋塞

橋塞的作用:

1.插入定位密封插入後可以定位。

2.可以使產層和口袋隔離開,在礫石充填時不影響擠注測試結果,打砂時也能阻止沙進入口袋影響充填結果。

3.在生產時也可使油直接進入生產管柱。

電纜座橋塞

   電纜下橋塞工具組合為:“F-1”橋塞+電纜座封工具+CCL 。橋塞下到位後校深(校深非常重要,其他各部件都是以他為基準,若其位置錯篩管的下入位置就會不對,會嚴重印象油井的產量)。根據校深結果,下橋塞至目的位置(一般座封於射孔底界以下1.5m),座封橋塞。注意:作業過程前要求通知平台所有無線電停止通訊。

 電纜座橋塞座封原理:

 用電纜下入並校深至座封深度,點火引爆,產生高壓氣體傳遞到液壓腔室轉化成液壓動力驅動活塞和外套向下移動使封隔器座封,同時拉短銷釘即可回收電纜和座封工具。

?液壓座封橋塞

   鑽杆下橋塞,組合為:‘F -1’橋塞+液壓座封工具+變扣+5”鑽杆+同位素接頭

+5”鑽杆。下鑽至目的層,保持上提狀態座卡瓦(因為下麵作業都是保持上提狀態座卡瓦,便於定位)。量井口方餘(方餘與方入對應,方餘指一根鑽杆未入井的長度,方入指入井的長度)。再電測校深。根據校深結果配管,並標記座封位置,保持上提狀態座卡瓦。連接地麵管線並用固井泵對其進行試壓4000 Psi×10min,壓力不降為合格。

    投1-7/16”球並用固井泵送至球座,從鑽杆內打壓1500Psi×5min放壓至0,2500 Psi×5min放壓至0,3100 Psi×5min放壓至0。(分3次且每次放壓至零是為了膠皮能充分的張開),在進行液壓座封時,球座可能提前被剪切掉此時可再投1-3/4”球,送球座於球座上部本體的縮徑處,繼續打壓座封。上提鑽柱過提10噸,下放鑽柱下壓5噸,驗封。上提管柱至標記位置上提狀態座卡瓦。鑽杆內打壓4000 Psi剪切球座。正轉10-15圈液壓座封工具脫手(工具串上接一反扣)。起鑽,注意灌滿環空,防止井湧。

五、下防砂管柱

    按順序下入2-7/8”內管管柱組合:引鞋+4-3/4”座封工具+2-7/8”EUE油管。

    連接頂部封隔器,下一柱鑽杆後試循環。下鑽,最後一柱測上提下放懸重。接頂驅試循環,記錄泵壓、泵速,並確認返出。投1-7/16”座封球,接頂驅,緩慢打壓送至球座,從鑽杆內打壓500Psi×5min放壓至0,1300 Psi×5min放壓至0,1800 Psi×5min放壓至0,2300 Psi×5min放壓至0(分3次且每次放壓至零是為了膠皮能充分的張開)。

     上提鑽柱過提10噸,下放鑽柱下壓5噸,確認卡瓦已座封。上提至中和點,關萬能防噴器,環空打壓2000Psi×5min,驗封。放壓,正轉鑽柱15圈脫手。接固井管線,固井管線通水,正加壓4000Psi,剪切球座。從座封頂部封隔器位置上提,至第一個負荷顯示位置。下放至驗封位置開泵循環,記錄泵速、泵壓,確認返出。上提至負荷顯示位置,加壓1300 Psi×5min放壓至0,1800 Psi×5min放壓至0,2300 Psi×5min,座封隔離封隔器。重新下放至驗封位置,開泵循環,確認無返出,證明封隔器已座封。起鑽至井口,甩座封工具和中心油管。

?高速水礫石充填作業

Baker公司的Mini—Beta 工具(一次多層防砂作業工具)工作原理是:

1、下外管柱

外管柱包括沉砂封隔器、篩管、盲管、隔離封隔器和頂部封隔器:

A、沉砂封隔器主要作用是隔離射孔段、定位以及承重,一般座於地層射孔段底界以下5ft(座沉砂封隔器之前需電測校深)。

B、篩管用來覆蓋射孔段,以起到防砂的作用,一般要求篩管覆蓋射孔段上、下界各1—1.5m。

C、盲管的主要作用是用來調節封隔器位置,以及作為防砂的信號管柱(當出現脫砂壓力時,證明盲管外已有一定砂高,地層已經充填結束)。

D、隔離封隔器:主要由密封筒、延伸管、滑套和座封單元(膠筒)組成,其作用主要是分割防砂層段以實現各層逐一防砂;實現分采。

E、頂部封隔器總成主要由密封筒、延伸管、滑套、座封單元(卡瓦和膠筒)和座封脫手工具組成,其主要作用有封隔射孔段頂部,以實現上層防砂;承重可以懸掛井下工具,以及生產管柱插入密封。

2、衝管、礫石充填工具以及密封

A、礫石充填工具是防砂作業的主要工具,它可以用來座封,循環打砂,以及反循環。其主要部件包括密封單元、循環孔、反循環孔、負荷顯示器和單流閥。

B、密封總成,分為上部密封總成和下部密封總成,部密封總成的作用主要是防砂時密封頂部封隔器,防止返出的充填液進入上部地層。底部密封的主要作用是密封該層以下隔離封隔器,防止充填液進入下部地層,以及作為充填時,返出液的入口。

C、衝管的主要作用是構成小環空,以及調節密封和礫石充填工具的位置。

3、中心管和拋光插入管。

拋光插入管插在礫石充填工具內部,上麵接中心管,以構成打砂的通路。

4、礫石充填基本程序

1、循環測試:分別以各種泵速循環,控製返出,以測試循環時各泵速下的摩阻。

2、找反循環位置,環空打壓500psi,上提至壓力降,然後在上提0.5ft,此位置及為反循環位置,在反循環位置做反循環測試,記錄各返速下的泵壓,以確定反循環摩阻(在充填結束後,上提至反循環位置進行反循環,是為了能夠將管柱內剩餘的礫石清洗幹淨,以防卡鑽)。

3、壓裂測試(試擠),完全關閉返出,以各種泵速向地層擠注充填液,以壓裂地層,同時記錄各泵速下的初始環空壓力和最終環空壓力,並做曲線,兩條曲線的交點,即認為在該泵速和環空壓力下將地層壓開,從而確定充填時的泵速和環空壓力(壓力因環空壓力而定,是因為環空無液體流動,無摩阻存在,可認為環空壓力即為地層壓力。若在某一泵速下將地層壓開,並且要對該層進行壓裂充填,一般采用該泵速1.2倍的泵速來進行充填作業)。

4、在循環位置開始循環充填或壓裂充填。待出現脫砂壓力後,停泵,環空保持一定壓力,上提至反循環位置,開始反循環,將管柱內的砂子全部衝出。

七、下生產管柱

    準備工作:將油管及入井工具吊入甲板丈量並記錄其長度,按順序編號並擺好,入井工具及其功能如下:

  • 井下安全閥:當井口發生火災或油管破裂時,可以通過地麵遠程控製將其關閉,停止生產。地麵有一探頭當井口發生火災或對其進行撞擊會使全平台的井全部關閉。

  • 滑套:使油管和套管連通進行循環。

  • 過電纜封隔器:1)分隔壓井液和工作液。2)保留住套管環空中的封隔液,起到保護套管和安全生產的作用。

  • 放氣閥:當井下含氣量大時,可以將其打開進行放氣。也可作為循環通道。

  • 工作筒:球座於此處進行座封過電纜封隔器。

  • Y接頭:投堵後可進行座封封隔器。

  • 電泵機組:為電泵提供動力。

  • 帶孔管:使油由此處流出進入泵的吸入口。

  • 定位密封:其外徑大於頂部封隔器內徑使其正好座於頂部封隔器之上,其他各部分也正好到達各自位置。

  • 生產滑套(打開狀態):其打開可以成為流出通道,如油層出水時將其關閉。

  • 插入密封:插入封隔器中使各層不相互影響。如上層出水而下層產油不會使上層水進入下層。

  • ‘‘XN’’ 坐落接頭:底層出水時可投堵將其堵死。

  • ‘‘X’’ 坐落接頭:防止鋼絲作業時工具掉入井底。

?下生產管柱具體步驟

  先卸頂絲,取出防磨補心(作用:防止頻繁起下鑽磨壞套管頭)。在下油管前必須先取出防磨補心,否則下完油管後油管掛也就座不上。按順序確認並下入生產管柱插入部分極井下工具。注意:入井封隔器膠皮處與滑套處塑料必須全部撕下。按順序下2-7/8”油管。(在定位密封之下全用倒角油管。因為篩管內徑較小倒角油管下入時遇阻幾率較小所以全用。)

    下入Y接頭(已投堵和驗封),連電泵機組,測絕緣和三相直阻(絕緣要≥1000MΩ,三相直阻要大致相等否則會導致三相工作不平衡易損壞泵。)給電泵重新注油。按生產管柱表下入3-1/2”油管,記錄打護罩和綁帶的數量及位置(打綁帶的原則是越少越好,因為綁帶不是太牢固可能掉入井內。)到位前測上提下放懸重,試插入Y分采管柱至頂部封隔器(負荷下降很大),重複兩次以確認到位。井口配管,座入油管掛,穿電纜及控製管線,注意方向,擰緊頂絲。在油管掛上注液壓油來查看法蘭密封性,給控製管線打壓5000 Psi×15 min,打開井下安全閥,拆升高短節和防噴器組。固井泵打壓座封過電纜封隔器或鋼絲作業座封過電纜封隔

?鋼絲作業步驟

  1. 組裝好地麵設備,主要有:絞車,防噴器,防噴管,密封係統,天滑輪和地滑輪,其他輔助設備。

  2. 連接好工具串下堵塞器,組合為:繩帽+加重杆+萬向節+震擊器+快速接頭+投堵工具+堵塞器,下入至過電纜封隔器的工作筒。

  3. 脫手後起出管柱,從快速接頭處卸下投堵工具,裝上平衡杆下入工具和平衡杆,下入,插入堵塞器。二者共同封堵油管內筒。

  4. 用泥漿泵從鑽杆打壓3000 Psi×15 min,座封過電纜封隔器。關萬能從環空進行反循環,若能憋起壓,證明座封成功。

  5. 起出平衡杆,從快速接頭處卸掉,裝上堵塞器打撈工具撈出堵塞器。

  6. 拆掉地麵設備,裝采油樹帽。