耐久性液压筛管 | 让防砂作业变的如此任性

 2015-12-30 Conan 

 

 

 
 
来自 | Darcy
编译 | 徐建鹏
 

摘要  Darcy公司近期推出的新型耐久性液压筛管工艺突破了传统防砂工艺的部分局限性，形成了新的技术优势，改善了系统的兼容性，有效提高了操作效率和防砂效果，能更好的应对油井出砂。将此技术在挪威国家石油公司应用后取得了良好效果，新工艺与传统的防砂工艺相比，适用范围更加广泛，能够有效简化操作流程，节省作业时间和人工成本，值得在油田进一步推广。

 
 
目前防砂工艺所面临的挑战以及传统井下防砂方法的局限性是液压筛管系统中的研究重点。
 
随着全球能源需求的增加，我们应该为作业人员在提高可操作性和生产效益方面更加注重改进核心产品。
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无泵安装

 

 

 
 
 
耐久性液压筛管系统的安装不再需要泵送顺应性材料和相关的流体，简化了完井程序，减少了安装时间和现场人员需求，并将操作风险和非生产时间降到最低。
 
液压筛管系统容易与尾管悬挂器和封隔器配合使用，下入既定深度，使用一个可控的防腐激活装置使液压组件与井筒作用。这样简单的一步就可实现井筒支撑，并不需要额外的井下工具。
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360°支撑井筒

 

 

 
 
 
 
液压筛管系统消除了筛管和裸眼间的环形空间。独特的激活装置使系统径向延伸直到符合井眼几何形状，最终在压力作用下保证有效的井筒支撑。
 
保持井壁接触有助于减小近井地带的变形，有效防止微粒运移和筛管堵塞、消除了腐蚀问题，对油井开发具有长期的保护作用。
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下入井眼和层位封隔

 

 

 
 
 
维持既定中心管的几何形状有助于传递充足的能量进行短期或者长期的油井作业。模块化施工和优化阀门排列为生产井、注水井更好的进行流体控制、层位隔离、关井和选择性的控制效益。
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油井开发周期

 

 

 
 
 
该系统有选择性的固定在坚硬的或欲下入的中心管上，与整体的阀门排列共同作用，从而为特定的项目提供其所需要的功能。结果该装置在井的生产周期内明显提高了支撑地应力的能力。
 
我们的每一个液压筛管产品都经过了严格认证，并将完井质量提升到了一个新的水平，合格测试证实液压筛管的机械强度通过了ISO液压破坏标准—6000psi，超过了API中心管评级的额定值。
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产品类型

 

 

 
 
 
 
100 ®型液压筛管
 
简易且有效的结构使其与井眼间提供了全井眼接触，降低了砾石充填作业的复杂性。整体的阀门排列结构使得筛管发挥作用，并在地表注入压力作用下进行生产作业。
 
200 ®型液压筛管
 
该系统有助于进行关井、选择性注入/产出和流量控制作业时平衡内部压力，阀门结构使得作业人员在激活筛管后将其可以有选择地投入生产。系统还可以在进行堵水或其他油藏问题时提供有效的层间封隔作用。
 
300®型液压筛管
 
为应对恶劣和极端环境条件，该系统的具体设计增加了内部结构强度的灵活性。液压筛管技术具有很高的适应性。该装置配有高温高压系统和钻前中心管设计，主要针对注水井或一些特殊的用途，例如一些客户倾向于直接进行筛套/油层表面的清理或其他处理方式。
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常见问题与答案

 

 

 
 
 
 
Darcy系统是如何下入的？
 
 
Darcy液压筛管的下入类似于独立筛管完井，筛管可以扭转、弯曲并借助传统设备就可以下入井眼。在油藏深处封隔器（或悬挂器）位置，借助内部压力将液压筛管贴在井眼上。
 
 
筛管在井口压力作用下即可激活，不需要借助其他工具；该系统适用于浅层井或者水平井，这是因为整个油层注水系数（筛管根数）并不受Darcy筛管激活过程的限制。
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筛管是如何坐放在井筒内的？
 
 
液压筛管的主要特征是在标准中心管上安装一系列的激活腔。筛管一旦被液压固定，这些激活腔就立刻充满流体从而消除在筛管与井筒间的环形空间。激活一旦完成，就能形成有效的井筒支撑。
 
坐放后如何保证井筒的持续支撑？
 
 
特殊的激活方法可以有效的使整个系统遵循井眼几何形状进行扩展。完井作业时，激活压力被保存在每一个独立的腔体内，并对油层表面提供了持续的支撑。
 
 
坐放时中心管会扩大吗？
 
 
不会，Darcy筛管的中心管在坐放过程中不会扩大，这确保了中心管的强度不会减小并保持内径不变，以使得在未来进行修井作业时方便工具下入。
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可以实现层位隔离和流量控制吗？
 
是的，应用高标准可以很容易将Darcy系统和裸眼井隔离封隔器的完井设计结合起来。每只筛管都具有统一的阀门装置，从而完成完井过程中的激活操作并为生产或注入提供流动通道。这种耐久性产品还提供了控水和关停井的可选功能。
 
如何保证完井质量？
 
Darcy系统中将激活腔体安置在中心管表面的设计已经申请了专利，该设计使其具有较高的抗挤毁强度（> 6000 psi）。能够在高产、强地应力和高衰竭载荷情况下保持一定的稳定性。
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如何承受产量下降和亏损衰竭？
 
 
Darcy筛管系统通过液压固定在井筒内，借助内部压力可持续提供井筒支撑，这种支撑作用充分考虑了高产液量下降的情况，并在能量极度衰竭的情况下提供有效支撑。
 
 
井底压力小的情况下Darcy系统是否可以正常运行？
 
 
Darcy系统可以用来替代砾石充填作业，包括井底压力低的情况。Darcy系统不依赖于循环作用实现井筒支撑。下部筛管完井在利用来自地面的内部压力激活并坐放系统前，需要将套管鞋处的下部完井筛管简易封堵 。
 
 
可以在注入井中使用吗？
 
 
可以，注入井中的砂层会因为孔隙压力、局部应力、饱和度、颗粒胶结物质粘结强度和溶解作用的变化而重新排列并变得松散，开/关井时会加剧上述情况，并导致液压冲击和膨胀效应。带有配有相应过滤筛网尺寸的Darcy系统能够有效支撑井底，从而克服了上述不良情况。
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挪威国家石油公司的应用案例

 

 

 
 
 
 
防砂工程专家Darcy的井下液压筛管在挪威国家石油公司的Statfjord油田成功应用后，引起了业界的广泛关注。
 
 
该系统的无泵防砂大大提高了操作效率并简化了流程并精减后勤部门，从而节约了作业时间和成本。在业界首次采用的液压技术，能够极容易地在地面完成激活操作，从而为需要花费大量时间和集中作业的砾石充填方式提供了另一种选择。
 
 
Statfjord作为一个老油田面临着巨大挑战，主要是地层压力持续衰竭和传统裸眼砾石充填完井方式利润下降。将其与挪威国家石油公司的完井设备相结合，液压筛管激活所用钻机时间减少了一个小时。在起钻和完井作业前油藏的分隔装置需保持关闭并进行测定，从而确定每一层筛管的产液情况。
 
 
挪威国家石油公司是业内首家将液压筛管技术作为低压油藏首选的防砂技术。
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Darcy公司的首席执行官 Steve Bruce说：“70%的老油田和深水油气井需要防砂作业且面临着高成本的挑战，我们坚信液压筛管具有广阔的市场空间，这是因为其易于安装，并且其在油井生产周期内能够有效处理井下地应力与生产载荷。我们自主设计研发的新技术可消除业内对于砾石充填作业高失败率和高成本的顾虑。我们的液压系统提供了一种更为有效的防砂方式，使作业人员能够在完井过程中对于一些传统防砂措施很难起作用的油井进行处理。”
 
 
液压筛管在Statfjord油田其他井得到了进一步的推广，同时适合于深水区、老油田和高温高压井。
 
有效的井筒支撑可以阻止砂岩颗粒、页岩颗粒和煤粉的颗粒运移，在一些高应力和极端生产条件下保证足够的机械强度和抗坍塌能力，同时保持中心管的几何形状不变，还可以提供有选择性的生产、注入和关井。
 
 
该技术的作业实施不像砾石充填作业需要专业的泵注作业队和其他的井下工具。同常规完井工具配合使用，节省运输效率和空间。在Statfjord油田的作业案例中，仅需要两名Darcy公司的工程师到场安装并实施液压筛管的激活作业，且整体工具下放时间不到10小时。

 

 

 

2015年12月30日 12:47
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