气井压裂后连续油管气举排液影响因素

(整期优先)网络出版时间:2022-07-28
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气井压裂后连续油管气举排液影响因素

张东琪,贾增强

中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司  陕西西安   710021

摘要:连续油管技术起源于上个世纪,被我国引入技术、优化创新,并在多个行业领域逐步得到良好的应用发展前景。连续油管技术在气井作业中发挥着重要的价值作用,其利用氮气等流体落实气举排液作业,从而确保气井压裂后的施工效果。文章主要探究连续油管的作业原理,并分析气举排液方法的各类影响因素,旨在推动我国气井的安全、稳定发展。

关键词:气井压裂;连续油管;气举排液;影响因素;应用

一、相关概述

连续油管是一种具备特殊性能的作业设备,以其经济性、实用性、高效性特点广受各行业领域的青睐与应用,连续油管本身是一种可塑性较强、强度较高、抗腐蚀性较好的焊接钢管,以长达几千米的蛇形管形式进行井下作业,可利用大型卷筒与钢带进行斜向连接与焊接作业,从而确保其良好密封性、较大范围性以及较强承压力,有效发挥保护油层并降低作业时间的作用。

连续油管技术在实际井下作业中有着较明显的技术优势,其应用设备较为简单,耗费成本也相对较低,不仅可缩短作业工期,还可有效提高作业效率,从而恢复或提高气井或油井的产量,有效保障相关企业的技术效益。连续油管设备与技术随着先进科技的发展不断得到优化与改进,并在气井、油井等作业中得到广泛应用,如钻井、测井、气举、冲砂等。

二、连续油管气举排液的基本原理

气井压裂后的连续油管气举排液工艺作业中,其核心基础为氮气,基本原理在于利用连续油管在一定深度内循环注入氮气,从而增强连续油管内部压力,并依据气液混合卸压的作业原理,将气井压裂后的残留液体进行流动排除,有效降低对气井作业设备等的不良影响。在连续油管气举排液作业中,一般包含两种作业方法。第一种为连续注入法,利用连续油管注入低于地层压力的氮气,控制其注入流量及速度,从而确保其气井压裂后残留液体的顺利排除。该技术方法的应用优势在于注气压力要求不高,气井排液量具备可控制性,对气井作业环境的影响相对较低,同时预防地层坍塌、出砂等问题的发生。第二种为定点式注入法,该技术方法工艺操作相对简单且便于控制,是相关工作人员利用专业化注氮设备,并提前计算并设定好注入参数,从而提升气举排液的工作效果[1]

三、气井压裂后影响连续油管气举排液的重要因素

连续油管在气举排液作业中会受到多种因素的影响,因此在设计作业方案时应针对作业环境特点,作业工艺需求合理进行改进与优化,从多角度出发合理把控其各类影响因素,从而在最小资源消耗的基础上确保气举排液作业的效率与质量,从而保障气井环境质量与稳定,为提升气井产灵夯实基础。

(一)流体的性质

实施气举排液作业时需保障气井中的残留液体如压裂液等的密度比储层流体高,并且不同气井环境与压裂体系下的残留液体存在明显的性质差异,相较而言密度较高的残液在流动排除时的速率较缓慢,作业时间也相对较长。

具研究分析表明,第一,气井残液的物理性质对于连续油管气举排液的具体实施有着直接影响作用,在残液排除的过程中也有着较为明显的效果差异;第二,储层流体的物理性质如密度、压力等也直接影响气举排液效果,注入流体如氮气等的合理把控有利于气井压裂液的准确、快速排出;第三,密度较重的气井残液易产生较高的压力,这就导致注入气井中的储层流体相对较少,残液排除速度也逐渐降低。因此,为确保气井压裂后残留液体的顺利排除,在实际作业过程中要充分考虑储层流体及气井残液的具体性质,依据液体性质合理设计严谨、适应的施工方案,合理把控氮气注入的时长与流速,达成气井自喷的作业目的,从而确保连续油管气举排液的质量实施与顺利进行。

(二)气井压裂液等残液的返排

气井压裂后实施连续油管气举排液工艺时,其优先返排的为压裂液、支撑剂等残余废液,而这些残液对于气井施工设备与环境有着严重的不良影响,由此可知气井压裂液等残液的排除与清除在气举排液工艺中占据着至关重要的地位,其对于排液作业质量与后期施工风险都有着直接影响作用。而气举排液作业的施工时间与注入氮气量的参数设计又是以气井压裂残液的漏失量为依据进行设定的。因此在实施气举排液工艺时可利用专业设备勘勘察并记录气井压裂后的具体情况,准确评估气井中压裂液残液量,深入分析气井地层环境条件,明确返排的困难性。同时相关作业设计人员还应以此为依据深入结合以往作业经验科学设计作业步骤与操作参数,明确氮气的注入量与作业时间,从而确保气井压裂液残液的准确返排与清除效率。另外在气井压裂后残液返排量无法确定时,应利用先进的专业设备测算其上、下限阈值,从而为气举排液作业提供准确保障。由此可知气井压裂后,压裂液残液的返排是影响气举排液的直接影响因素,而压裂液残液的准确计算对于返排效果也有着重要影响,因此在气举排液工艺中应加强对气井压力后井内环境及残液情况的具体分析与准确计算,并以此为依据规范排液操作[2]

(三)注入氮气的用量与速度控制

气井压裂后连续油管气举排液作业的重要影响因素之一在于氮气的注入速度与注入用量,其对于气举排液工艺能否质量、顺利的实施有着决定性影响。具研究数学表明,在气井压力后进行连续油管气举排液作业时,相关工作人员应深入勘测气井作业环境与地层地质条件、了解压裂液废液压力,从而明确氮气的用量与速度参数,从而确保压裂液残液等废弃有害液体的完全排除与清除,为后续气井作业施工奠定基础。在注入氮气前还应做好前期的检查准备工作,确保其技术设备满足作业需求、注入参数等符合作业要求,同时还需配置专业人才依据作业现场情况进行及时优化与灵活调整,并进行严格监督与审查管理,从而有效保障气举排液施工的作业标准与质量落实。另外,在氮气注入时还应考虑成本耗费与施工效益等问题。

(四)连续油管的材料尺寸

在利用连续油管实施气举排液作业时,连续油管的尺寸规格对于排液效果也有着较明显的影响,若连续油管环空尺寸相对较大,则氮气注入时的摩擦压力也相对偏低,可通过提高氮气的注入速度显著降低气井底部压力;若连续油管环空尺寸相对较小,在氮气注入时会造成较大的摩擦压力与较高的注入压力,容易超过连续油管的安全作业压力范围,不仅影响施工效率,还容易造成严重的事故问题。因此,在气井压裂后的连续油管气举排液作业时,应依据气井作业情况合理选择尺寸、规格相符的连续油管,确保其安全标准与承压能力满足作业要求[3]

(五)作业后的隐患排查工作

气井压裂后的连续油管气举排液施工中,其作业后的隐患排查也是非常重要的环节,若气井安全得不到稳定保障,极易造成安全隐患问题。因此在气举排液作业竣工后,应依据安全标准与工程需求进行严格检验与严谨验收,及时排查可能发生的故障问题与安全风险,针对不符合质量标准的应进行返工处理,从而确保气举排液后气井的稳定与质量。做好全面交接工作并制定严格的定期检验与维修技术,科学设计应急措施,从而保障气井排液的作业效果与稳定产能。

四、结论

总而言之,在气井压裂后,应利用连续油管技术开展气举排液作业,从多角度分析其影响因素,利用先进设备深入勘测气井环境条件并准确分析各项影响参数,结合以往作业经验有针对性的采取应对措施控制其影响因素,从而保障气举排液的作业效果与施工效率,进一步确保气井作业的安全稳定性能。

参考文献:

[1] 游旭升. 页岩气井连续油管排水采气工艺探讨[J]. 江汉石油职工大学学报,2021,34(3):40-42.

[2] 孙杰文,贾凡飞,闫若愚,等. 低压深井连续油管气举工艺的应用[J]. 科学技术与工程,2019,19(5):124-128.

[3] 任雪凤,任建棚,宁金生,等. 低压渗深井连续油管气举工艺技术研究[J]. 中国科技投资,2021(20):124-125.