氣井持續(xù)環(huán)空帶壓本科畢設(shè)論文.doc

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1、氣井持續(xù)環(huán)空帶壓摘要隨著石油天然氣勘探開發(fā)工作不斷深入，大量油氣井在開發(fā)過程中相繼出現(xiàn)持續(xù)環(huán)空壓力現(xiàn)象。自天然氣開發(fā)以來，持續(xù)環(huán)空壓力或井口竄氣問題就一直困擾固井技術(shù)人員與作業(yè)商。持續(xù)環(huán)空帶壓或井下層間竄流會嚴重影響氣井的產(chǎn)量，降低采收率，對氣田開發(fā)后續(xù)作業(yè)如酸化壓裂和分層開采等造成不利影響。持續(xù)環(huán)空壓力或?qū)訂柛Z流不突出時，會增加壓力監(jiān)測與井口放壓的成本；嚴重時需要關(guān)井，有時會導致整口井甚至整個井組報廢。從環(huán)境保護和安全的角度考慮，作業(yè)商經(jīng)常要通過關(guān)井或修井來解決該問題，所造成的關(guān)井停產(chǎn)損失或修井費用相當巨大。氣井的油管外環(huán)空或

2、套管外持續(xù)環(huán)空帶壓壓力引起的問題日益嚴重。因此，研究氣體持續(xù)環(huán)空壓力現(xiàn)狀，了解氣田持續(xù)環(huán)空壓力機理，安全評價及治理持續(xù)環(huán)空迫在眉睫。這是指導氣田安全生產(chǎn)的關(guān)鍵所在。關(guān)鍵詞：持續(xù)環(huán)空竄流氣井固井指導生產(chǎn)33目錄第1章緒論11.1課題研究的目的及意義11.2課題研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀及其情況21.2.1墨西哥灣的OCS地區(qū)氣井持續(xù)環(huán)空壓力情況21.2.2加拿大天然氣井或油井持續(xù)環(huán)空壓力情況21.2.3國內(nèi)天然氣井持續(xù)環(huán)空壓力的情況21.2.4美國礦產(chǎn)部統(tǒng)計了美國外大陸架區(qū)域環(huán)空帶壓情況21.2.5國內(nèi)外研究現(xiàn)狀31.3研究的主要內(nèi)容及技術(shù)

3、路線61.3.1主要內(nèi)容61.3.2技術(shù)路線6第二章產(chǎn)生機理82.1環(huán)空的概念及分類82.2持續(xù)環(huán)空壓力92.3固井方面102.3.1環(huán)空帶壓對氣井固井的特殊性102.3.2氣井固井后環(huán)空帶壓的規(guī)律112.3.3環(huán)空帶壓或井口竄氣的原因分析112.4持續(xù)套管壓力形成機理132.5卸壓后持續(xù)套管壓力上升機理162.6井口允許最大帶壓值模型152.6.1環(huán)空最大許可壓力值概念162.6.2確定原則162.6.3Ａ環(huán)空最大許可壓力162.6.4中間環(huán)空最大許可壓力162.6.5表層環(huán)空最大許可壓力17第3章持續(xù)環(huán)空壓力安全評價及治理方

4、案183.1安全評價183.1.1中石油方面183.1.2風險級別判別18333.1.3標準與規(guī)范183.1.4氣井本身特性193.1.5工藝措施203.1.6當前狀態(tài)203.1.7風險級別判別模式223.1.8評價流程233.2治理方案253.2.1預防環(huán)空帶壓的技術(shù)措施253.2.2解決環(huán)空帶壓的技術(shù)措施26第4章實例計算，指導氣田安全生產(chǎn)28第5章結(jié)論33參考文獻3433氣井持續(xù)環(huán)空壓力機理及安全評價研究第1章緒論1.1課題研究的目的及意義氣井持續(xù)環(huán)空壓力是氣田鉆井的普遍問題，環(huán)空異常壓力將嚴重威脅氣井安全生產(chǎn)。隨著國內(nèi)外

5、天然氣用量的迅速增加，井下的地質(zhì)環(huán)境也越來越復雜，固井后的持續(xù)環(huán)空壓力問題也越來越突出。在中國塔里木盆地迪那2、四川盆地龍崗等氣田，持續(xù)環(huán)空問題是困擾氣井安全開發(fā)的重要難題。氣井環(huán)空帶壓是指井口環(huán)空壓力表非正常啟壓。如果經(jīng)井口放噴閥門放噴后，關(guān)閉套管環(huán)空后，壓力又重新上升到一定程度，國際上通常稱為持續(xù)環(huán)空帶壓?。環(huán)空帶壓不僅使CO2和HS2等腐蝕性氣體進入油套環(huán)空而腐蝕套管內(nèi)壁，而且導致套管長時間承受高壓，存在天然氣竄漏至地層、泄漏至井口的風險，甚至引發(fā)災難性事故。自天然氣開發(fā)以來，持續(xù)環(huán)空壓力或井口竄氣問題就一直困擾固井技術(shù)人

6、員與作業(yè)商。持續(xù)環(huán)空帶壓或井下層間竄流會嚴重影響氣井的產(chǎn)量，降低采收率，對氣田開發(fā)后續(xù)作業(yè)如酸化壓裂和分層開采等造成不利影響。持續(xù)環(huán)空壓力或?qū)訂柛Z流不突出時，會增加壓力監(jiān)測與井口放壓的成本；嚴重時需要關(guān)井，有時會導致整口井甚至整個井組報廢。從環(huán)境保護和安全的角度考慮，作業(yè)商經(jīng)常要通過關(guān)井或修井來解決該問題，所造成的關(guān)井停產(chǎn)損失或修井費用相當巨大。因此必須進行氣體持續(xù)環(huán)空機理及安全評價研究，以解決或減少環(huán)空對鉆井過程中造成的事故。了解氣井持續(xù)環(huán)空壓力機理，制定環(huán)空壓力治理方案，解除氣井生產(chǎn)安全。33氣井持續(xù)環(huán)空壓力機理及安全評價研

7、究1.2課題研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀及其情況1.2.1墨西哥灣的OCS地區(qū)氣井持續(xù)環(huán)空壓力情況在墨西哥灣的OCS地區(qū)，大約有15500口生產(chǎn)井、關(guān)閉井及臨時廢棄井。美國礦物管理服務機構(gòu)(MMS)對該地區(qū)井進行了統(tǒng)計，有6692口井約43％至少有一層套管持續(xù)環(huán)空壓力。在這些持續(xù)環(huán)空壓力的井中，共有10153層套管環(huán)空帶壓，其中47.1％屬于生產(chǎn)套管帶壓，16.3％屬于技術(shù)套管帶壓，26.2％屬于表層套管帶壓，10.4％屬于導管帶壓。該地區(qū)大部分井下人了幾層套管柱，從而使判定環(huán)空帶壓的原因與采取有針對性的補救措施困難，每口井補救費用高達10

8、0多萬美元。1.2.2加拿大天然氣井或油井持續(xù)環(huán)空壓力情況在加拿大，環(huán)空帶壓存在于不同類型的井中。南阿爾伯特的淺層氣井、東阿爾伯特的稠油井和ROCKY山麓的深層氣井，都不同程度地存在環(huán)窄壓力問題。加拿大環(huán)空壓力問題絕大多數(shù)是由于環(huán)空封固質(zhì)量不好，天然氣竄至井口造