气井环空带压管理方法研究应用

根据目前统计气田生产情况,部分气井环空带压情况突出,针对此类情况结合目前国内外对环空带压治理情况,对气田环空带压的情况进行分类安全评价,增强气井生产过程中环空带压问题管理的可操作性。
1 环空带压原因
1.1 井筒“ 物理效应” 引起的环空带压
井筒“ 物理效应” 指环空中的流体(油套环空保护液)热膨胀和油管内压力使其油管外径膨胀引起的环空带压。1.2 油管串、井口泄漏或渗漏引起环空带压
生产套管螺纹密封失效或套管管体腐蚀穿孔,生产套管外非产层气体与环空连通;生产套管外水泥环密封失效,同时生产套管螺纹丧失密封或套管管体腐蚀穿孔导致产层气体与环空窜漏。
2 最大允许环空带压值的确定
2.1 确定最大允许环空带压值规则光模块安装
siv-011(1)生产套管“A”环允许环空带压值  取生产套管抗内压强度的 50%、技术套管抗内压强度的 80%、油管抗挤毁强度的 75%和套管头强度的 60%,四者之间最小值作为“A” 环空最高允许压力值。
(2)技术套管“B”环空允许环空带压值 取技术套管抗内压强度的50%、表层套管抗内压强度的80%、生产套管抗挤毁强度的 75%和套管头强度的60%,四者之间最小值作为最高允许技术套管“B” 环空压力值。
(3)表层套管允许环空带压值
取表层套管抗内压强度的 50%、技术套管抗挤毁强度的75%和套管头强度的 60%,三者之间最小值作为最高允许技术套管和表层套管环空压力值。
(4) 上述各层管柱在取值时应取该管串中最薄弱段管柱的强度值。如果各环空之间有相互窜通的情况,应把窜通的环空视为同一环空进行计算;如果井身结构中有挂尾管的情况,应对算法作相应的调整。
2.2 最大允许环空带压值计算模板
以按 API 5C3、厂家保证值或设计标准认可的新套管抗内压强度、抗挤强度为基准确定最大允许环空带压值。3 目前统计气田环空带压情况
水过滤芯
本次统计共涉及53井次,气田套压值小于和等于 0.69Mpa(100Psi)的生产井共有 22 井;套压值大于 0.69 Mpa(100Psi)但可以泄压至零的生产井共有 19 井;套压值大于 0.69 Mpa(100Psi)无法泄压至零的生产井共有 12 井;套压值大于 0.69 Mpa(100Psi)无法泄压至零的 12 口井生产井泄压数据;通过系列分析可知,其中一井次为油套环空完全串漏外,其余气井为轻微的渗漏,且环空压力远小于井口最大可操作压力,其安全风险等级较低。
4 治理方法4.1 环空带压井的日常监测
环空带压的日常监测需要记录以下内容:日期、设备标示、环空标示、环空压力、人员信息、井状态(流动、气举、关井等)、油压(流压和关井压力)、产量(油、气、水)、气举或注入(体积、压力)、施加压力信息(种类或原因,速率,压力),各层环空温度等。分析在开井过程中,产量的变化对环空压力的影响,分析环空起压的原因,从而判断动态条件下井筒的完整性。
4.2 环空带压流体取样分析
(1) 按照 GB/T 13609—1998 吹扫法、抽空容器法进行现场天然气取样。体外碎石机>电子防盗门
(2)气源分析
实验室按照 GB/T 13610—2003(气相普法)对现场取回气样进行天然气常规组成分析:包括 He、
H2、O2、 N2、CO2、H2S、 CH4至 C6+等。如果环空返出的流体组分和油管中产出的流体组分一致,则表明气源来自产层。
5 结束语
套压(油管与套管之间环空、油层套管与技术套管之间的环空等)对安全生产十分不利,是全世界石油工业界面临的共同难题和安全问题。 套压是指井口环空压力表非正常启压。如果该压力在经井口放喷阀门放喷后,关闭套管环空放喷阀门压力又重新上升到一定的程度,这种情况国际上通常称作持续套管压力 SCP(sustained casing pressure)或持续环空压力SAP(sustained annular pressure)。这里借鉴美国石油工程学会 API 推荐的近海油井套压管理方法中的套压管理程序,在该程序做法中,由于套压引起的可接受的压力风险等级应该被建立,并且这种压力等级通常受三个参数的限制:
(1)环空压力等于或者小于 0.69Mpa(100psi)的井,虽然表现出来的风险等级低,也应该受到监测。
(2)对于套压超过 0.69Mpa(100psi)且已经被监测的井,套管环空压力必须释放到零,环空被放压到零,这样的风险等级对于人员、财产和环境都时可以接受的。
(3)建立一个最大许可井口操作压力( MAWOP)。最大允许的井口操作压力计算对于 SCP、热引
起的套管压力和操作者附加的套压都是适用的。最大允许的井口操作压力对于环空来说提供了一个可接受的套压风险级别。根据以上原则对国内部分气田的环空带压问题,建立完整的套压监测制度,用于气田日常正常安全生产。
参考文献
[1] 石榆帆. 气井环空带压安全状况评价方法研究[J]. 重庆科技学院学报, 2012,2,(14).
[2]高温高压 CO2 气井环空带压管理.推荐作法(草案)
[3]API R P90 ( Annular Casing Pressure Management for Offshore Wells)标准.
气井环空带压管理方法研究应用
李广 冯殿阁 潘煜 齐延云 孟祥桦 王昌力 
中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司 广东 湛江 524057
摘要: 本文在国内外油气田持续环空压力现状调研和统计分析的基础上,针对统计内气田生产情况,给出安全相关的评价方法和评价流程,保障现场作业人员生命及国家财产的安全。
触摸屏手机关键词:环空带压 温度效应 泄漏 渗漏 环空带压原因分析
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本文发布于:2024-09-21 12:42:58,感谢您对本站的认可!

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标签:环空   套管   带压
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