涩北二号气田采气工程设计ppt课件

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1、涩北二号气田采气工程设计开发层系地质储量(108m3)单井配产(104m3)井数(口)年产(108m3)采速(%)直井程度井直井程度井合计老井新井备用小计老井 新井小计081.771.5860363633.123.81183.452.45.53146380178887.694.19313.843.46.4394538756119813.524.30200.073.33245380809.354.6747.203.14913131.423.01合计826.332.86.0106205123236131934235.03.87先期动用3.16.010614592606131927932.03.87

2、涩北二号气田采气工程方案设计，自创了三大气田的开发研讨成果和成熟的工艺技术，开发实际为编制涩北二号气田采气工艺方案起到了至关重要的指点作用。防砂投产控压消费适度防砂控水消费稳定消费涩北二号气田为多产层疏松砂岩有水气藏，程度井开发具有较大的不确定性，思索气井井壁稳定性和出砂风险，采用直井为主的井型进展开发，引荐套管射孔完井。程度井由于后期防砂难度大、风险高，引荐采用尾管封隔悬管的三层井身构造完井。二、完井工艺设计直井井身构造程度井井身构造二、完井工艺设计 气井产率比随孔深添加而添加，射穿污染带后气井产率比发生跃变，产率比随孔密添加而添加，孔密到达28孔/米后，产率比变化不大，孔密以2432孔/米

3、为宜。气井产率比随孔径添加而增大，尤其是穿越污染带后，产率比添加更明显。涩北二号气田目前射孔采用孔密30孔/m，相位90，FY127枪、YD102弹大孔径、深穿透射孔枪、弹系列。二、完井工艺设计 相位角对气井产率比有明显影响，当相位角到达90后，产率比添加缓慢，所以最正确相位角为90 压实厚度越厚，气井产率比越低，在孔眼没有穿透钻井污染带以前影响不明显，穿透以后有明显影响二、完井工艺设计 经过参数的敏感性分析，引荐采用89枪弹系列或102枪弹系列。射孔工艺参数为孔密2432孔/m、孔径1216mm、相位角90。由于出砂严重，建议采用油管传输近平衡射孔。实验挑选的射孔液由1.18混合盐水密度可调

4、+3.5%HYF-1增粘降滤失剂+1.2%HYP-3防膨剂+1%PBZ-8助排剂组成。序号射孔枪外径mm适用套管最小外径mm最大孔密孔/m射孔弹称号射孔弹最新称号贝蕾砂岩靶入口孔径mm穿深(mm)18912716YD-89DP41RDX-48-8910.6234210212716YD-102DP41RDX-52-10210.8282310212716YD-102-DBH41RDX-52-10218.9183.83410212739YD-102-DBH46RDX-50-14019159.37510212739YD-102-DBH43RDX-50-11419113.56610212716YD-10

5、2-SSDP43RDX-52-10211.6537.2开发层系开发层组有效厚度m产 层 中深m地层压力(MPa)温度(K)无阻流量/d配产气量/d范围平均值范围平均值范围平均值范围平均值OO-16.36454.46-4.56.04301305.611.9316.611.11.58O-26.24.81-5.1302-30313.881.3O-311.15.18-5.43303-30419.151.80-45.95.9330517.931.7O-59.55.78-5.88304-30517.451.7O-64.86.18-6.4230626.792.0O-78.86.58-6.81307-3081

6、4.411.4O-86.26.9-7.3308-3109.751.0O-98.77.36-7.76310-31118.231.6一-1229408.14-8.859.25312-315316.035.0034.872.52.4-2-118.78.93-9.50315-31733.542.2-2-214.0310.06-10.92319-32136.432.3二-19.0116511.40-11.9312.34323-325326.249.1560.493.23.3-224.212.24-12.95326-32864.713.4三-1-19.7613.61-13.9214.37330-33133

7、2.528.2844.553.03.3-1-211.914.41-14.35332-33352.133.4-29.014.81-15.18334-33552.053.4三、采气工艺优化设计最小配产2.2104m3/d最大配产3.4104m3/d 三层系三、采气工艺优化设计0层系一层系二层系井口输压井口输压5.6MPa5.6MPa下产能下产能 当井口压力为当井口压力为5.6MPa时，时，采用采用38.1mm、50.7mm、62mm规格油管消费时，规格油管消费时，在目前地层压力下，一切开在目前地层压力下，一切开发层系都能满足要求，压力发层系都能满足要求，压力下降下降50%后，后，0、一层系不、一层

8、系不能满足输气压力的需求，二、能满足输气压力的需求，二、三层系能满足要求。三层系能满足要求。三、采气工艺优化设计0层系一层系三层系二层系井口输压井口输压4.0MPa4.0MPa下产能下产能 当井口压力为当井口压力为4.0MPa时，采用时，采用38.1mm、50.7mm、62mm规格规格油管消费时，在目前地层油管消费时，在目前地层压力下，一切开发层系都压力下，一切开发层系都能满足要求，压力下降能满足要求，压力下降50%后，后，0层就不能满足层就不能满足输气压力的需求，一、二、输气压力的需求，一、二、三层系能满足要求。三层系能满足要求。三、采气工艺优化设计0层系一层系三层系二层系三、采气工艺优化设

9、计0层系一层系二层系三层系 当产量和地层压当产量和地层压力一定时，采用力一定时，采用50.7mm50.7mm或或62mm62mm的的油管消费时井口压力油管消费时井口压力相差不大，但都比采相差不大，但都比采用用38.1mm38.1mm油管的井油管的井口压力要高，优选思口压力要高，优选思索采用索采用50.7mm50.7mm或或62mm62mm油管。油管。三、采气工艺优化设计0层系一层系二层系三层系 气井一旦见水停喷压力剧增，应尽量控水或稳定携水消费。同样井口压力下50.7mm或62mm油管停喷压力相近，降低井口压力可大幅降低停喷压力，增压外输开采方式有利于提高气田采收率。三、采气工艺优化设计 根据

10、油管尺寸敏感性分析，从井筒压力损失、稳定携液、油管抗冲蚀才干、消费测试、经济性等方面思索，建议涩北二号气田直井采用50.7mm油管，可以满足气井消费需求。三冲蚀临界流量分析冲蚀临界流量分析临界携液流量分析临界携液流量分析井筒压力损失分析井筒压力损失分析二井口流压MPa不同内径油管气体携液临界流量104m3/d38.1mm50.7mm62mm76.0mm2.50.420.751.121.674.00.561.001.492.245.60.631.121.672.5280.741.321.972.96100.831.472.203.30120.901.602.403.60140.971.722.5

11、83.88161.031.832.754.13181.091.942.904.36201.152.033.054.58流压MPa不同内径油管气体冲蚀临界流量104m3/d38.1mm50.7mm62.0mm76.0mm26.2111.0016.4624.7348.9215.8023.6335.51611.0819.6329.3544.11812.9622.9534.3351.58913.8224.4836.6155.021014.6525.9438.7958.291115.4327.3340.8761.411216.1828.6542.8564.391316.8929.9144.7467.22

12、1417.5731.1246.5469.931518.2232.2648.2572.50思索到二号气田防砂作业要求，高压一次挤压充填防砂时，采用内径50.7mm油管的井筒摩阻大，井口压力有能够高于35MPa，防砂投产时采用62mm油管较为合理。三、采气工艺优化设计高压充填防砂时井口压力 不同油管直径下的井筒摩阻 三、采气工艺优化设计开发层系射孔单元有效厚度m井深m地层压力(MPa)温度(K)无阻流量104m3/d配产气量104m3/d范围平均值范围平均值范围平均值范围平均值一-12215308.14-8.858.83312-315314.635.0034.335.05.5-2-118.7157

13、08.93-9.50315-31733.546.0二-19.0177811.40-11.9312.34323-325326.249.1560.497.06.4-224.2185012.24-12.95326-32864.715.6最大配产7.0104m3/d 最小配产5.0104m3/d三、采气工艺优化设计 当井口输气压力为5.6MPa时，采用50.7mm或62mm或76mm规格油管消费时，在目前地层压力下都能满足要求，当地层压力降至目前地层压力的50%时，一层系不能满足开发要求，二层系能满足要求。当输气压力为4.0MPa时，地层压力下降50%后一、二层系都能满足配产和输气压力要求。一层系二层

14、系一层系二层系 综合分析，涩北二号气田程度井采气消费时，引荐采用62mm油管。三、采气工艺优化设计 按井口输气压力5.6MPa，配产5.07.0104m3/d配产要求，只需采用62mm或76mm的油管，才不会发生气体冲蚀景象。程度井中程度段的井筒内积液不可防止，思索程度井直井段的携液临界流量，采用62mm或76mm油管均能满足携液要求。一层系二层系涩北二号气田气井深度不超越2000m，采用J55钢级或N80钢级油管都能满足最大下入深度要求，但思索到气井压裂、防砂等工艺措施要求，建议采用N80油管。单级管柱最大下入深度钢级内径mm壁厚mm公称分量N/m抗压强度可下深度m抗外挤MPa抗内压MPa抗

15、拉kN选用平安系数1.41.61.8J-5550.74.8368.655.853.1320333129152591N-8081.277.2464474141483687AC-9091.486.9520543147364209J-5562.05.5194.853.050.1440331529002578N-8076.972.9645476441693705AC-9085.482.0730549648084274三、采气工艺优化设计 采用62mm油管进展防砂作业时，井口压力低于30MPa。思索到气体中不含腐蚀性介质，采用KQ35系列井口安装，可以满足采气和各种作业的要求。称号型号公称通径mm油管头

16、最大通径mm井口调理阀最大通径mm衔接油管公称压力MPa强度试压MPa水密性试压MPa衔接方式KQ356516030恣意357035法兰采气井口主要性能及参数三、采气工艺优化设计 到到20212021年年1212月底，涩北二号气田油套分采工艺推行运用月底，涩北二号气田油套分采工艺推行运用3636口井。口井。统计阐明，未措施井平均单井产量为统计阐明，未措施井平均单井产量为3.41293.4129104m3/d104m3/d，油套分采井，油套分采井的平均单井产量为的平均单井产量为6.38406.3840104m3/d104m3/d，总体看油套分采井的平均单井，总体看油套分采井的平均单井产量是未进展

17、油套分采井的产量是未进展油套分采井的2 2倍。倍。三、采气工艺优化设计 气井油套分采，不但大幅提高了气气井油套分采，不但大幅提高了气井单井产量，而且一定程度上也有效井单井产量，而且一定程度上也有效抑制了气井出砂，增气效果明显。抑制了气井出砂，增气效果明显。主要问题：主要问题：1套管环空积液后排液困难；套管环空积液后排液困难；2出砂、出水后，维护措施作业难出砂、出水后，维护措施作业难度较大；度较大；3地面进站两条管线，流程复杂。地面进站两条管线，流程复杂。三、采气工艺优化设计井号井号有效厚度有效厚度/跨跨度度m/m实验前产气实验前产气104m3/d实验后产气实验后产气104m3/d增气量增气量1

18、04m3/d增幅增幅备备注注涩涩3-7-318.8/78.23.747.323.5895.7偏心偏心投捞投捞涩涩3-4-324.4/78.15.5813.17.52134.7涩涩4-1-315.1/46.74.58.524.0289.33涩涩7-6-215.1/67.52.504.011.5160.4%平均平均95.03%井号气层中深mm油压MPa套压MPa气嘴mm日产气104m3/d日产水m3/d累产气108m3/d累产水104m3/d备 注涩3-7-31182.58.09.36.05.02760.460.31960.0887改换管柱涩3-4-31212.455.99.16.03.79110

19、.380.57910.0416涩4-1-31219.858.99.06.03.48970.650.58020.0426涩7-6-21081.456.19.25.04.22880.260.25830.1078平均4.13431.75三、采气工艺优化设计三、采气工艺优化设计油管沉砂量少，易砂埋或水淹气层套套管管消消费费易易砂砂埋埋或或水水淹淹油套分采存在的问题：油套分采存在的问题：1 1、出砂出水对套管强度、出砂出水对套管强度存在影响；存在影响；2 2、滑脱景象致使携液才、滑脱景象致使携液才干不强。干不强。经过吸收油套分采和三层分采的优势，将工艺管柱进展优化改良，可以防止出砂出水对套管的影响;经过

20、油管消费可以添加携液才干;可以减少进站管线。三、采气工艺优化设计 根据2021年探砂面统计数据显示，截止到2021年12月底，统计8口井硬探砂面资料，平均砂柱高度60.48m，砂面年上升速度44.16m/a，砂柱高度呈逐年上升趋势，个别井出现砂埋。2006年后经过控压消费、防砂等配套措施，出砂情势得到缓解。但随着气井产水的不断上升，防砂情势依然严峻。四、气井防砂工艺设计四、气井防砂工艺设计2 2、防砂先导实验、防砂先导实验 自1998年到2021年12月底，累计作业23井次，其中机械防砂1井次、化学防砂1井次、高压一次充填3井次、纤维复合压裂12井次、端部脱砂压裂4井次。防砂方法防砂方法井号井

21、号合计合计绕丝筛管砾石充填涩211化学固砂涩26、涩中1、涩253高压一次充填涩26井、涩25井、涩6-2-43纤维复合防砂涩5-1-4井、涩3-7-2、涩6-1-2、涩6-5-2、涩5-7-2、涩7-1-4井、涩8-5-4井、涩3-4-3井、涩6-2-4井石棉、7-3-3井、涩试8井、涩7-10-212端部脱砂防砂涩3-2-2、涩8-1-4，涩9-5-4，涩9-3-44合计23 从有效率、有效期、单井增气、产气量增幅等整体效果看:高压一次充填防砂 纤维复合压裂防砂 端部脱砂压裂防砂四、气井防砂工艺设计防砂方法防砂方法有效率有效率(%)有效期有效期(d)单井增气单井增气(/d)产气量增幅产气量

22、增幅(%)产水量增幅产水量增幅(%)高压一次充填1007121.2435.443.4纤维复合压裂91.76341.2130.8100端部脱砂压裂1003110.513.5100 1998年至2021年12月底，共进展高压一次充填防砂、纤维复合压裂防砂、端部脱砂压裂防砂先导性实验19井次，累计增气1.144108m3。四、气井防砂工艺设计5 5、防砂工艺设计、防砂工艺设计4 4、防砂技术思绪、防砂技术思绪四、气井防砂工艺设计砾石尺寸筛管缝隙尺寸规范筛目mmmmin40600.4190.2490.150.00620400.8340.4190.300.01216301.1900.5840.350.0

23、1410202.0100.8340.500.02010162.0101.1900.500.0208122.3901.6800.750.030套管规格筛管外径mminmmin.751/27423/8168.365/88727/8177.878727/8193.775/810431/2219.185/81174244.595/813041/2273.1103/414255 5、防砂工艺设计、防砂工艺设计四、气井防砂工艺设计5 5、防砂工艺设计、防砂工艺设计3 3纤维复合压裂防砂工艺设计纤维复合压裂防砂工艺设计四、气井防砂工艺设计5 5、防砂工艺设计、防砂工艺设计时间(min)01020304050

24、6070温度()2530354045505560粘度(mPa.s)6264656463687480清洁压裂携砂液耐温、耐剪切性能实验清洁压裂携砂液耐温、耐剪切性能实验纤维复合体：纤维复合体：主要由主要由4060目树脂涂层砂目树脂涂层砂+1%2%SC-2防砂纤维构成防砂纤维构成 施工参数：施工参数：排量排量 2.5m3/min、砂比、砂比22%、充填强度、充填强度2.5m3/m清洁压裂液：基液清洁压裂液：基液+35%RXW-1+3%CFP-20+2%HSC-224程度井预充填砾石绕丝筛管防砂工艺的主要技术参数及要求程度井预充填砾石绕丝筛管防砂工艺的主要技术参数及要求 砾石的粒度中值仍取地层砂粒度

25、中值的砾石的粒度中值仍取地层砂粒度中值的56倍。倍。砾石充填厚度不低于砾石充填厚度不低于25mm。内筛管内径大于中心管外径内筛管内径大于中心管外径2mm以上。以上。在不影响下入防砂管柱的前提下，外筛管内径与套管外径的差值在不影响下入防砂管柱的前提下，外筛管内径与套管外径的差值应尽能够大，以添加砾石充填厚度，提高防砂效果。应尽能够大，以添加砾石充填厚度，提高防砂效果。四、气井防砂工艺设计5 5、防砂工艺设计、防砂工艺设计四、气井防砂工艺设计6 6、气田防砂措施、气田防砂措施7 7、清砂措施、清砂措施五、配套采气工艺技术1、控排水采气工艺开发层系井数口平均产水m3/d5 m3/d井数口比例井数口比

26、例井数口比例井数口比例I240.272291.6728.330000II411.072970.73614.6337.3237.32III232.131565.22417.3914.35313.04X44.612500000250合计921.566873.911213.0444.3588.70五、配套采气工艺技术五、配套采气工艺技术井号井号施工前消费情况施工前消费情况施工后消费情况施工后消费情况产气量产气量104m3/d产水量产水量m3/d产气量产气量104m3/d产水量产水量m3/d涩涩9-5-406年防砂后压力低而无法进站消费年防砂后压力低而无法进站消费 2.5977 16.57涩涩3-1-

27、32.92641.723.1321 2.35涩涩7-5-43.0130 3.253.1801 3.84涩涩H25.774.055.983.4井号井号施工前施工前施工后施工后起泡起泡剂剂kg水量水量kg液体液体总量总量kg注入注入压力压力MPa油压油压MPa产气产气104m3/d产水产水m3/d油压油压MPa产气产气104m3/d产水产水m3/d涩涩2-136.81.37281.88.21.8362.734016020011.0涩涩1-26.71.45133.647.1未消费未消费803204007.2涩涩4-508.65.452.8210040050010.8涩涩4-95.8无无无无5.8未消

28、费未消费803204009.0涩涩4-7油油6.1无无无无0未消费未消费7530037511.0涩涩4-7套套无无无无1.7007530037510.5泡排一号优化管柱五、配套采气工艺技术施工施工年度年度井井号号施工前消费情况施工前消费情况施工后消费情况施工后消费情况产气量产气量104m3/d104m3/d产水量产水量m3/dm3/d产气量产气量104m3/d104m3/d产水量产水量m3/dm3/d20062006涩试涩试6 60.000.0029.0429.044.694.690.570.5720072007涩中涩中1 12.20242.20247.797.79失效失效涩涩4-2-44-2

29、-43.77823.77823.993.993.76683.76684.264.26涩涩5-1-45-1-4因出水多，井口压力低而无因出水多，井口压力低而无法进站消费法进站消费1.38381.383824.1924.19涩涩8-5-48-5-40606年纤维防砂后出水添加，年纤维防砂后出水添加，无法进站消费无法进站消费3.68033.68035.415.41堵水五、配套采气工艺技术 经过对出水情况、出水机理及出水规律分析，结合近年来堵水、优选管柱、泡排等控水治水现场实验，应有针对性地采取治水工艺措施。1结合地质资料，对气井出水水源进展分析、判别，假设气层气水同层，那么实施泡排工艺。2针对出水类

30、型为凝析水、层内原生可动水等少量产水的气井，采用优选采气管柱，以携水消费为主。3假设是因层间水、层内次生可动水等水窜呵斥井内积液的气井，排水采气应以防为主，在封堵水层的同时，可实施泡排工艺。五、配套采气工艺技术五、配套采气工艺技术2、水合物防治工艺开发层系地层压力MPa配产气量104m3/d油管尺寸mm嘴前压力MPa嘴前温度嘴前水合物构成温度嘴后温度嘴后水合物温度O6.041.5850.75.4719.9510.5713.168.11625.4920.0110.5813.218.13一9.252.550.78.2925.5112.3418.059.78628.3225.6112.3518.14

31、9.79二12.343.750.710.9333.4313.5324.6510.936210.9833.5613.5524.8510.95三14.373.650.712.4333.7614.0925.0211.486212.5033.9214.1225.1611.50开发层系地层压力MPa配产气量104m3/d油管尺寸mm井口压力MPa嘴前温度嘴前水合物构成温度嘴后温度嘴后水合物温度一8.835.550.78.1832.5112.2723.939.7262.08.2332.5812.3123.999.75二12.345.550.711.2338.2813.6426.3411.0462.011.

32、2838.4013.6726.4511.06六、动态监测工艺与要求按照气藏动态监测规范要求，为满足气藏评价和开发消费测试要求，涩北二号气田需求配备以下动态监测仪器等设备。六、动态监测工艺与要求监测内容井下仪器气藏动态监测常规试井测温测压PPS2500、2600，DDI-2000，EPT 稳定试井及不稳定试井测产出剖面CS-400，EXCELL-2000PVT取样分析Kuster(或江汉)150、500、1000措施前后分析压裂防砂效果分析组合测井仪完井质量检测水泥胶结质量检测套管射孔质量检测CBL或水泥胶结评价仪CEL井下电视+CEL+多臂井径仪井下套管技术情况检测多臂井径仪+井下电视+仪+C

33、CL5700测井设备 涩北二号气田特殊储层，要求工程实施中不但要做好井控平安任务，而且要做好气井防止井喷、井漏以及防止发生井下复杂事故。气井一旦发生上述复杂情况，启动紧急预案并及时采取合理应对措施。七、安康平安环保与应急预案八、采气工程投资概算方案总投资预测序号序号项项 目目费用万元费用万元1新井投产新井投产49013.402仪器设备配套仪器设备配套16545.43先导实验与科研攻关费用先导实验与科研攻关费用4250总合计总合计69808.8先期动用费用先期动用费用56926.6 经过对气田完井工程、射孔工艺、储层维护和防砂工艺、采气工艺及主要配套技术的分析与论证，涩北二号气田采气工艺方案要点

34、如下:九、引荐方案与实施建议 九、引荐方案与实施建议 九、引荐方案与实施建议 伴随着气田进一步开发和程度井技术的推行运用，在程度井防砂、伴随着气田进一步开发和程度井技术的推行运用，在程度井防砂、气井防水、治水及低压低产气井的开采等方面，目前还缺乏应对阅历及气井防水、治水及低压低产气井的开采等方面，目前还缺乏应对阅历及技术，需求及时研讨与开展技术攻关，技术攻关研讨及先导性实验工程技术，需求及时研讨与开展技术攻关，技术攻关研讨及先导性实验工程如下。如下。l 封窜堵水实验研讨l 防砂工艺评价研讨及新工艺先导实验l 控排水采气工艺技术研讨l 低压低产井采气工艺技术研讨l 程度井配套技术研讨九、引荐方案与实施建议