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傳統防砂工藝受限?Darcy液壓篩管突圍而出

傳統防砂有局限?Darcy液壓篩管突圍而出

Darcy公司推出的新型耐久性液壓篩管工藝突破了傳統防砂工藝的部分局限,形成了新的技術優勢,可有效提高作業效率和防砂效果,能更好地應對油井出砂難題。新工藝與傳統的防砂工藝相比,適用范圍更加廣泛,能夠有效簡化操作流程,節省作業時間和人工成本。

目前防砂工藝所面臨的挑戰以及傳統井下防砂方法的局限性是液壓篩管系統的研究重點。

無泵安裝

耐久性液壓篩管系統的安裝不再需要泵送順應性材料和相關的流體,簡化了完井程序,減少了安裝時間和現場作業人員,并將作業風險和非生產時間降到最低。

液壓篩管系統通常與尾管懸掛器和封隔器配合使用,下入既定深度后,在可控防腐激活裝置的作用下,液壓組件作用于井筒。這樣簡單的一步就可實現井筒支撐,并不需要額外的井下工具。

360°支撐井筒

液壓篩管系統消除了篩管和裸眼間的環形空間。在獨特的激活裝置的作用下,液壓篩管系統徑向延伸,直到符合井眼幾何形狀,最終在壓力作用下有效支撐井筒。

保持井壁接觸有助于減小近井地帶的變形、有效防止微粒運移和篩管堵塞、消除腐蝕問題,對油井開發具有長期的保護作用。石油圈原創www.h29736.cn

下入井眼和層位封隔

維持既定中心管的幾何形狀有助于傳遞充足的能量,進而更好地進行短期或者長期的油井作業。該系統采用了模塊化施工并優化了閥門排列,能夠更好地控制生產井、注水井的流體,以及層位隔離、關井和選擇性等操作。

油井開發周期

該系統有選擇性地固定在堅硬的或欲下入的中心管上,與整體的閥門排列共同作用,從而為特定的項目提供其所需要的功能。結果該裝置在井的生產周期內明顯提高了支撐地應力的能力。

Darcy公司的每一個液壓篩管產品都經過了嚴格認證,并將完井質量提升到了一個新的水平,合格測試證實液壓篩管的機械強度通過了ISO液壓破壞標準—6000psi,超過了API中心管評級的額定值。

產品類型

100?型液壓篩管

結構簡易且有效,與井眼形成全井眼接觸,降低了礫石充填作業的復雜性。整體的閥門排列結構使得篩管發揮作用,并在地表注入壓力作用下進行生產作業。

200 ?型液壓篩管

該系統有助于進行關井、選擇性注入/產出和流量控制作業時平衡內部壓力,閥門結構使得作業人員在激活篩管后將其可以有選擇地投入生產。該系統還可以在進行堵水或出現其它油藏問題時提供有效的層間封隔。石油圈原創www.h29736.cn

300?型液壓篩管

為應對惡劣和極端環境條件,該系統的具體設計增加了內部結構強度的靈活性。液壓篩管技術具有很高的適應性。該裝置配有高溫高壓系統和鉆前中心管設計,主要針對注水井或一些特殊的用途,例如一些客戶傾向于直接進行篩套/油層表面的清理或其他處理方式。

常見問題與答案

Darcy系統如何下入?

Darcy液壓篩管的下入類似于獨立篩管完井,篩管可以扭轉、彎曲并借助傳統設備就可以下入井眼。在油藏深處封隔器(或懸掛器)位置,借助內部壓力將液壓篩管貼在井眼上。

篩管在井口壓力作用下即可激活,不需要借助其他工具;該系統適用于淺層井或者水平井,這是因為整個油層注水系數(篩管根數)并不受Darcy篩管激活過程的限制。

篩管如何坐放在井筒內?

液壓篩管的主要特征是在標準中心管上安裝一系列的激活腔。篩管一旦被液壓固定,這些激活腔就立刻充滿流體從而消除在篩管與井筒間的環形空間。激活一旦完成,就能形成有效的井筒支撐。

坐放后如何保證井筒的持續支撐?

特殊的激活方法可以有效的使整個系統遵循井眼幾何形狀進行擴展。完井作業時,激活壓力被保存在每一個獨立的腔體內,并對油層表面提供了持續的支撐。

坐放時中心管是否會擴大?

不會,Darcy篩管的中心管在坐放過程中不會擴大,這確保了中心管的強度不會減小并保持內徑不變,以使得在未來進行修井作業時方便工具下入。

是否可以實現層位隔離和流量控制?

是的,應用高標準可以很容易將Darcy系統和裸眼井隔離封隔器的完井設計結合起來。每只篩管都具有統一的閥門裝置,從而完成完井過程中的激活操作并為生產或注入提供流動通道。這種耐久性產品還提供了控水和關停井的可選功能。石油圈原創www.h29736.cn

如何保證完井質量?

Darcy系統中將激活腔體安置在中心管表面的設計已經申請了專利,該設計使其具有較高的抗擠毀強度(> 6000 psi)。能夠在高產、強地應力和高衰竭載荷情況下保持一定的穩定性。

如何承受產量下降和虧損衰竭?

Darcy篩管系統通過液壓固定在井筒內,借助內部壓力可持續提供井筒支撐,這種支撐作用充分考慮了高產液量下降的情況,并在能量極度衰竭的情況下提供有效支撐。

井底壓力小的情況下Darcy系統是否可以正常運行?

Darcy系統可以用來替代礫石充填作業,包括井底壓力低的情況。Darcy系統不依賴于循環作用實現井筒支撐。下部篩管完井在利用來自地面的內部壓力激活并坐放系統前,需要將套管鞋處的下部完井篩管簡易封堵 。

可以在注入井中使用嗎?

可以,注入井中的砂層會因為孔隙壓力、局部應力、飽和度、顆粒膠結物質粘結強度和溶解作用的變化而重新排列并變得松散,開/關井時會加劇上述情況,并導致液壓沖擊和膨脹效應。帶有配有相應過濾篩網尺寸的Darcy系統能夠有效支撐井底,從而克服了上述不良情況。

案例分析—Statoil

防砂工程專家Darcy的井下液壓篩管在挪威國家石油公司的Statfjord油田成功應用后,引起了業界的廣泛關注。

該系統的無泵防砂大大提高了操作效率并簡化了流程并精減后勤部門,從而節約了作業時間和成本。在業界首次采用的液壓技術,能夠極容易地在地面完成激活操作,從而為需要花費大量時間和集中作業的礫石充填方式提供了另一種選擇。石油圈原創www.h29736.cn

Statfjord作為一個老油田面臨著巨大挑戰,主要是地層壓力持續衰竭和傳統裸眼礫石充填完井方式利潤下降。將其與挪威國家石油公司的完井設備相結合,液壓篩管激活所用鉆機時間減少了一個小時。在起鉆和完井作業前油藏的分隔裝置需保持關閉并進行測定,從而確定每一層篩管的產液情況。

挪威國家石油公司是業內首家將液壓篩管技術作為低壓油藏首選的防砂技術。

Darcy公司的首席執行官 Steve Bruce說:“70%的老油田和深水油氣井需要防砂作業且面臨著高成本的挑戰,我們堅信液壓篩管具有廣闊的市場空間,這是因為其易于安裝,并且其在油井生產周期內能夠有效處理井下地應力與生產載荷。我們自主設計研發的新技術可消除業內對于礫石充填作業高失敗率和高成本的顧慮。我們的液壓系統提供了一種更為有效的防砂方式,使作業人員能夠在完井過程中對于一些傳統防砂措施很難起作用的油井進行處理?!?/span>

液壓篩管在Statfjord油田其他井得到了進一步的推廣,同時適合于深水區、老油田和高溫高壓井。有效的井筒支撐可以阻止砂巖顆粒、頁巖顆粒和煤粉的顆粒運移,在一些高應力和極端生產條件下保證足夠的機械強度和抗坍塌能力,同時保持中心管的幾何形狀不變,還可以提供有選擇性的生產、注入和關井。

該技術的作業實施不像礫石充填作業需要專業的泵注作業隊和其他的井下工具。同常規完井工具配合使用,節省運輸效率和空間。在Statfjord油田的作業案例中,僅需要兩名Darcy公司的工程師到場安裝并實施液壓篩管的激活作業,且整體工具下放時間不到10小時。

來自/Darcy ?譯者/魏亞蒙 ? 編輯/張永君

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白礬
石油圈認證作者
畢業于中國石油大學(華東),油氣井工程碩士,長期聚焦國內外石油行業前沿技術裝備信息,具有數十萬字技術文獻翻譯經驗。
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