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[石油] 高温高压井的完井设计
2006/1/18/09:55  来源:中油网
    慧聪网石化讯:高温高压井的完井包括了高风险和高成本的作业。贝克休斯石油工具公司通过与油公司密切合作填补了这项技术空白。

     为了帮助鉴别作业环境、安全作业包络线和技术差距,创造了一种新的术语。术语把高温高压作业分为3级。1级的定义是油藏的压力为15000psi,温度为350Fo;2级为“超”高温高压井,油藏压力为20000psi,温度为400Fo,多数深水油气井,特别是墨西哥湾的深水油气井属于2级。3级为“极端”高温高压井,油藏压力高达30000psi,温度高达500Fo。第3级为技术空白区,北美陆上和墨西哥湾大陆架的几个深气藏属于这种类型的气藏。

     1.风险决定所选用的方法

     高温高压井完井的风险和效率决定了需要考虑的问题和投资。大多数油井是根据套管和油管的设计来选择完井设计的。然而大多数2级和3级完井设计与1级完井是有区别的。需要考虑的其他问题是设计方案要解决高温高压对井下设备的不利影响。高温可能诱发下列问题:

    (1)在封隔器处油管会发生较大的移动或较高的压缩载荷,特别是高温下以较高的作业压力进行井下作业时;

    (2)随着井深的增加或由直井段开始造斜时,机械摩擦力和流体摩擦力会不断增大;

    (3)使用油管封隔器时要考虑温度的周期变化和油管应力的变化;

    (4)封隔器和密封的金属材料会降低弹性寿命和屈服强度;

    高压导致的结果:

    (1)所有的油管和井下设备的横截面都会变薄;

    (2)需要使用高屈服强度的材料以控制其过高的破裂和挤毁压力;

    (3)需要防腐合金以防止井内流体腐蚀高屈服强度的钢材;

    2.关键的成功因素

    为确保完井设备在特定的高压高温环境中的安全和生产性能,下列条件是至关重要的:

    (1)精确的确定新设备的作业和性能参数组;

    (2)尽快制定设计规范;

    (3)为确保工程精度的可行性,要按设计交付设备;

    (4)确保使用适宜的测试设施。

     在油井设计的初期就应该进行完井工程和试井设计。完井原理对完井设备的选择有很大影响。

     3.项目管理

      没有一种方法比质量保证和质量控制对高温高压井完井的成功更重要了。与质量保证和质量控制同等重要的是油公司、完井作业公司和项目组成员间的信息交流。油公司和完井作业公司必须建立项目管理机构。多数油公司把资金投入在非标准油井的设备设计和设备制造上,但这对高温高压井的完井是十分重要的。油公司要在设备的设计评价方面投资以确保作业的需求。

     4.技术突破

      高气价和深层油气勘探是划分3类高温高压井下完井的动力。同时,该系统必须能满足降低风险、降低钻机占用时间和降低成本的要求。满足上述需求必须在3个关键领域有所突破——测试设施、密封材料和聚合物以及冶金技术。

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