各位領(lǐng)導專家大家好中原油田分公司二○○五年十月普光氣田采氣工程方案設(shè)計

匯報提綱

中原油田分公司一、采氣工程方案思路二、完井工程方案三、增產(chǎn)工藝方案四、氣井節(jié)點分析五、防腐工藝方案六、動態(tài)監(jiān)測方案七、投資預算八、安全及環(huán)保要求第一部分采氣工程方案思路一、采氣工程方案思路材質(zhì)選擇、防腐配套技術(shù)是氣藏高效安全開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)酸壓技術(shù)的應用是保證氣田高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的重要途徑

要提高氣藏開發(fā)整體效益，必須采用新工藝、新技術(shù)和新材料國內(nèi)尚沒有成功的同類氣藏開發(fā)經(jīng)驗，采氣工藝所涉及的技術(shù)需開展相關(guān)的研究和試驗，并在實施中不斷補充和完善

中原油田分公司二、普光氣田采氣工藝重點解決的問題油管材質(zhì)的選擇和防腐配套工藝技術(shù)高含硫、長井段、碳酸鹽巖射孔及儲層改造技術(shù)高產(chǎn)氣井管柱優(yōu)化設(shè)計及配套工藝穩(wěn)產(chǎn)期內(nèi)盡量不動管柱，確保安全生產(chǎn)優(yōu)選測試工藝，為氣田合理開發(fā)提供依據(jù)根據(jù)普光氣田氣藏工程的要求和氣藏流體物性的條件：第二部分完井工程方案一、完井方式選擇完井方式應主要考慮以下因素：大斜度井的特點；高含H2S、CO2腐蝕介質(zhì)；防止產(chǎn)層垮塌；滿足高產(chǎn)和長期安全穩(wěn)定生產(chǎn)。推薦采用射孔完井方式

二、完井管柱設(shè)計由于天然氣中高含H2S、CO2，作業(yè)風險大，采取一次性下入完井生產(chǎn)管柱。在氣層以上50～100m處下入抗H2S、CO2腐蝕的永久式封隔器密封油套管的環(huán)形空間，保護上部套管。流動短節(jié)流動短節(jié)井下安全閥

伸縮管封隔器滑套座放短節(jié)球座接頭100m5200m普通井口產(chǎn)量小于60×104m3三、采氣井口裝置的選擇Ｙ型井口產(chǎn)量60～90×104m3

整體式井口產(chǎn)量大于90×104m3實現(xiàn)：高低壓保護防火防毒氣（H2S）四、安全系統(tǒng)-地面安全系統(tǒng)地面井下四、安全系統(tǒng)-井下安全閥主要指標：完全金屬對金屬密封在70MPa下順利關(guān)閉材質(zhì)：718有效期15年帶插管式永久封隔器可穿越式永久封隔器雙向卡瓦永久封隔器主要指標：耐壓差：70MPa溫度：150℃材質(zhì)：718液壓坐封，采用磨銑工具套銑。測試管柱使用壓裂管柱使用腐蝕監(jiān)測管柱使用五、井下工具選擇

高壓氣密封管螺紋的選擇NEWVAM抗拉伸力超強耐粘扣性優(yōu)越無封嚴油膏粘付在受壓縮和拉伸之下時機械性能卓越+3°-3°-3°推薦VAMTOP扣作為普光氣田直井、大斜度井的管材扣型，可達到在高溫高壓下密封性要求。VAMTOP扣在井斜30°時仍優(yōu)于其它密封扣VAMTOP六、完井管柱選擇

鋼級油管

外徑

mm壁厚

mm

公稱

重量

N/m抗擠強度允許下入深度，m抗外擠抗內(nèi)壓抗拉選用安全系數(shù)MPaMPakN1.61.8N80735.5194.87772.965042853809N9085.48273048084274P11090.5102.190359505290P12590113100665935860N8088.96.45135.672.770.192142453773N9079.878.8103647754244P11087.387.27125357795136.9P12586109143266015868N80101.66.65141.460.763.2109541813716N9066.271.2123247044181P11076.476.4153267746021.49P1257698.68170675466708N80114.38.56226.251.758.1128143383856N905665.4144148804337P11089.989.821976070.35395.8P12589.5112245067495999單級管柱下入深度由計算結(jié)果可知，外徑88.9mm、101.6mm及114.3mm,P110鋼級管柱能滿足強度要求。普光氣田生產(chǎn)管柱流動短節(jié)流動短節(jié)井下安全閥

伸縮管封隔器滑套座放短節(jié)球座接頭加藥閥井下監(jiān)測儀合金鋼油管管柱測試管柱三段式油管加藥管柱MicroGripJaws

微牙痕鉗頭合金鋼油管作業(yè)設(shè)備租用及服務費:5000美元／天微牙痕液壓鉗與普通液壓鉗

對合金鋼油管傷害對比七、射孔工藝方案油管傳輸射孔：常規(guī)射孔方式，用于射孔后動管柱酸壓改造模式化射孔：用于長井段不動管柱酸壓改造根據(jù)儲層的敏感性，優(yōu)選射孔(完井)液，性能指標：密度1.0-1.30g/cm3范圍可調(diào)；

pH值≥9.5;

耐溫130℃以上;

低表界面張力

δ表<22×10-3N/mδ界<0.1×10-3N/m油管傳輸射孔模式化射孔射孔工藝七、射孔工藝方案選用127型射孔槍彈、孔密10、14、16孔/m、射孔相位角以60度為主。射孔參數(shù)井下安全閥封隔器滑套球座接頭射孔投產(chǎn)誘噴示意圖注清水注液氮射孔投產(chǎn)從滑套注清水替作業(yè)液從滑套注液氮替井筒內(nèi)液體開井生產(chǎn)自噴不能自噴不能自噴自噴自噴第三部分增產(chǎn)工藝方案一、增產(chǎn)依據(jù)

儲層存在一定程度的污染，增產(chǎn)改造是恢復氣井產(chǎn)能的必要手段。通過增產(chǎn)改造形成長而有效酸蝕裂縫，提高單井產(chǎn)能。

井名普光1普光2普光4層位飛一飛一飛一～二飛三飛一測試層段5610.3-5666.245027.5-51024933.8-4985.44776.8-48265759.5-5791.6解釋模型復合氣藏變表皮＋均質(zhì)變井儲+復合氣藏雙重介質(zhì)+復合氣藏變井儲＋復合氣藏地層系數(shù)10-3μm2.m51.522920.916.1152

橫向滲透率(內(nèi)/外)10-3μm21.58/2.745.180.16/0.292.68/0.785.36/48.29表皮系數(shù)6.5556.300.690.7310.4測試氣產(chǎn)量104m3/d

42.3762.0222.6527.5657.78膠束酸體系膠凝酸體系乳化酸體系較高的粘度，延緩酸巖反應，提高酸的有效作用距離，實現(xiàn)深度酸壓；同時殘酸有一定的粘度，可懸浮、攜帶酸不溶顆粒二、酸液體系優(yōu)選污染較低、具有較高產(chǎn)能的井采用近井酸化解堵適合于深度多級酸壓中原油田分公司膠凝酸五級注入酸蝕裂縫導流能力試驗研究普通酸五級注入酸蝕裂縫導流能力試驗研究

采用多級注入閉合酸壓能顯著提高裂縫導流能力閉合酸壓顯著提高導流能力

1、多級注入閉合酸壓三、工藝技術(shù)選擇

2、投球酸壓技術(shù)

3、暫堵酸壓工藝技術(shù)

三、工藝技術(shù)選擇

ⅠⅡⅢ前置液膠凝酸中原油田分公司油管注入（不動管柱）

2.5～3.5m3/min

油套合注（動管柱）

4.5～5.5m3/min注入方式、排量

三、工藝技術(shù)選擇

四、酸壓優(yōu)化設(shè)計模擬結(jié)果Ⅲ類儲層K＝0.1～1×10－3μm2·cm導流能力：＞5μm2.cm酸蝕縫長：50～105m增產(chǎn)倍比：1.5～3倍Ⅱ類儲層K＝1～20×10－3μm2·cm導流能力：20－30μm2.cm酸蝕縫長：40～70m

增產(chǎn)倍比：1.5～

2倍Ⅰ類儲層K＞20×10－3μm2·cm導流能力：30－50μm2.cm酸蝕縫長：10～20m增產(chǎn)倍比：1～

1.5左右。中原油田分公司第四部分氣井節(jié)點分析井口氣嘴井口井底氣層產(chǎn)層①②③④利用節(jié)點分析方法：分析氣井流入和流出能力分析井筒內(nèi)壓力溫度損失計算臨界沖蝕流量分析氣井攜液能力優(yōu)選工作制度一、節(jié)點分析目的普光4井節(jié)點分析產(chǎn)量與井口壓力關(guān)系產(chǎn)量與油管尺寸關(guān)系二、節(jié)點分析計算

地層壓力降到30MPa，井口壓力９MPa，仍能滿足方案配產(chǎn)要求。

選用外徑88.9mm油管，能滿足方案配產(chǎn)要求。二、節(jié)點分析計算3?〃油管氣井產(chǎn)量與井筒壓降關(guān)系3?〃油管不同流壓下井口溫度曲線

采用

3?〃油管，在方案配產(chǎn)的條件下，井筒壓降15MPa。

采用

3?〃油管，在方案配產(chǎn)的條件下，井口溫度在60℃以上。生產(chǎn)氣井沖蝕臨界流量計算井口油壓MPa氣體相對密度不同尺寸油管氣體沖蝕臨界流量，104m3/d73mm88.9mm101.6mm114.3mm90.719935.2452.8171.9679.941241.5862.3184.91106.511546.6869.9595.32117.542052.7379.03107.69139.922556.7184.99115.81148.70不同井口壓力、油管尺寸下的氣井臨界流量井口壓力（MPa）不同尺寸油管下的臨攜液流量（×104m3/d）73mm88.9mm101.6mm114.3mm52.773.774.345.66103.895.305.908.05154.776.456.829.74205.427.397.8310.66256.028.208.3411.20306.558.929.6211.6普光氣田采用外徑88.9mm管柱，其單井設(shè)計產(chǎn)量在臨界沖蝕流量以下，也不會產(chǎn)生井筒積液普光氣田單井平均配產(chǎn)60×104m3/d，根據(jù)高效開發(fā)普光氣田、培育高產(chǎn)氣井的要求，遵循少井、高產(chǎn)的原則，采用定產(chǎn)量工作制度，根據(jù)節(jié)點分析結(jié)果，采用油管尺寸為：單井配產(chǎn)，×104m3/d<6060~8080～120油管外徑，mm7388.9101.6中原油田分公司三、節(jié)點分析結(jié)果第五部分防腐工藝方案井號H2S含量,%CO2含量,%地層壓力MPaH2S分壓MPaCO2分壓MPa普光１12.318.5755.56.614.43普光２15.419.0761.229.155.49一、抗腐蝕管材的選擇ＣO2分壓＞０.2MPa電化學嚴重腐蝕，H2S分壓>0.03MPa,硫化氫應力腐蝕嚴重UNSNUMBERN08535UNSNUMBERN08135UNSNUMBERN06985UNSNUMBERN06255UNSNUMBERN10276SM2535SM2035ALLOY-G-3SM2550ALLOY-G-276

Fe35.40Mn1.00Ni32.75Co0.00Cr25.50Mo3.25W0.00Cb0.00N0.00Fe36.50Mn1.00Ni35.50Co0.00Cr22.00Mo4.50W0.50Cb0.00N0.00Fe19.50Mn1.00Ni40.00Co5.00Cr22.25Mo7.00W1.50Cb0.50N0.00Fe11.50Mn1.00Ni49.50Co0.00Cr24.50Mo7.50W3.00Cb0.00N0.00Fe5.50Mn1.00Ni55.24Co2.50Cr16.00Mo16.00W3.75Cb0.00N0.00PittingIndex:36.23PittingIndex:37.60PittingIndex:48.35PittingIndex:53.75PittingIndex:74.43根據(jù)普光氣田流體條件，需要采用含鉻20％以上，鎳30％以上，鉬3％以上的合金鋼材料。二、抗腐蝕管材的選擇方案一：整套油管全部使用抗H2S和CO2的高等級合金鋼方案二：井口到井下安全閥之間選用既抗硫化氫應力腐蝕也抗電化學腐蝕的耐蝕合金鋼油管封隔器到井下安全閥選擇高抗硫化氫介質(zhì)油管封隔器以下選用既抗硫化氫應力腐蝕也抗電化學腐蝕合金鋼油管加藥毛細管方案一：整套油管全部使用抗H2S和CO2的高等級合金鋼方案二：井口到井下安全閥之間選用既抗硫化氫應力腐蝕也抗電化學腐蝕的耐蝕合金鋼油管封隔器到井下安全閥選擇高抗硫化氫介質(zhì)油管封隔器以下選用既抗硫化氫應力腐蝕也抗電化學腐蝕合金鋼油管二、抗腐蝕管材的選擇三、防腐蝕加藥工藝技術(shù)環(huán)空加低濃度緩蝕劑充滿采用毛細管連續(xù)投加緩蝕劑型號緩蝕率（%）加藥量（Kg/104m3·d）價格（萬元/t）酰胺類≥900.2-0.41.8咪唑啉≥900.1-0.32.2加藥閥預防工藝：通過和緩蝕劑復配，選擇協(xié)同作用好的溶硫劑、水合物抑制劑，和緩蝕劑一起通過毛細管連續(xù)投加。清除工藝：根據(jù)堵塞程度，將適量溶硫劑、水合物抑制劑沿生產(chǎn)管柱泵入，解除堵塞。四、防硫沉積水合物工藝技術(shù)硫沉積水合物中原油田分公司第六部分動態(tài)監(jiān)測方案可穿越式封隔器永置式壓力計永置式井下壓力計毛管測壓可穿越式封隔器毛細管測壓系統(tǒng)采用ERD傳感技術(shù)井下無電子器件可隨時獲取實時數(shù)據(jù)使用壽命8年可實時監(jiān)測壓力、溫度

安裝２口井井下沒有電子元件安全可靠正常工作15年以上誤差小于1%只能實時監(jiān)測壓力永置式井下監(jiān)測系統(tǒng)毛細管測壓系統(tǒng)井下壓力、溫度監(jiān)測腐蝕監(jiān)測點在井口安裝腐蝕監(jiān)測掛片及探針，監(jiān)測腐蝕速度及動態(tài)獲得實時腐蝕率和溫度數(shù)據(jù)最高承受

70MPa、163℃在任意深度放置或者回收電池壽命180天井下內(nèi)腐蝕監(jiān)測井口腐蝕監(jiān)測井下電探針腐蝕監(jiān)測第七部分投資預算序號項目金額（萬元）備注1材料費用油管

1097.5合金鋼和高抗硫油管組合

高抗硫油管廠商報價３～5萬元／噸合金鋼油管廠商報價30～42萬元／噸井口裝置

317包括井口安全閥、采氣樹、油管四通、地面控制系統(tǒng)等。廠商報價198～529萬元井下工具

289包括井下安全閥、永久式封隔器、流動短節(jié)、滑套、伸縮短節(jié)等。廠商報價198.5～334萬元加藥裝置

103.5井下監(jiān)測儀器

72井下壓力、溫度監(jiān)測儀器安裝2口井，井下腐蝕監(jiān)測儀器安裝3口井，費用均攤到10口井。廠商報價72萬元合計

18792投產(chǎn)費用射孔

273酸壓

642合計

915

合計2794采氣工程投資預算（一）序號項目金額（萬元）備注1材料費用油管

3042合金鋼油管廠商報價30～42萬元／噸井口裝置

317包括井口安全閥、采氣樹、油管四通、地面控制系統(tǒng)等。廠商報價198～529萬元井下工具

289包括井下安全閥、永久式封隔器、流動短節(jié)、滑套、伸縮短節(jié)等。廠商報價198.5～334萬元井下監(jiān)測儀器

72井下壓力、溫度監(jiān)測儀器安裝2口井，井下腐蝕監(jiān)測儀器安裝3口井，費用均攤到10口井。廠商報價72萬元合計

37202投產(chǎn)費用射孔

273酸壓

642合計

915

合計

4635采氣工程投資預算（二）第八部分安全及環(huán)保要求油、套管及井下工具選材符合NACE標準MR0715。防火防爆安全生產(chǎn)管理應符合SY-5225-1994中的規(guī)定。《含硫化氫油氣井安全推薦作法》（SY/T5087-2005）。《油氣井壓井、替噴、誘噴》（SY/T5587.3-2004）。《含硫天然氣管道安全規(guī)程》SY6457-2000。《石油天然氣工業(yè)健康、安全與環(huán)境管理體系指南》SY/T6276-1997。《含硫氣田干氣輸送安全生產(chǎn)管理規(guī)定》SY6506-2000。《石油天然氣工業(yè)鉆進健康、安全與環(huán)境管理體系》SY/T6283-1997。《采油采氣注水礦場健康、安全與環(huán)境管理體系指南》SY/T6361-1998。《含硫氣田干氣輸送安全生產(chǎn)管理規(guī)定》