中國石化氣舉創新助力頁岩氣上產

中國石化 發佈 2023-01-25T02:16:59.587173+00:00

1月12日,江漢油田涪陵頁岩氣田焦頁62-2HF井進行氣舉作業。僅用5個小時,該井便重新恢復生機。氣井進入生產中後期,容易出現井筒積液導致氣體無法順暢通行的情況,需要氣舉來排除井內積液,從而順利生產。

1月12日,江漢油田涪陵頁岩氣田焦頁62-2HF井進行氣舉作業。僅用5個小時,該井便重新恢復生機。

氣井進入生產中後期,容易出現井筒積液導致氣體無法順暢通行的情況,需要氣舉來排除井內積液,從而順利生產。在涪陵頁岩氣田,主要承擔氣舉工作重任的江漢油田采服中心,通過設備國產化轉型、技術革新和地面工藝流程優化,打響品牌,以技術服務頁岩氣上產增產。

從進口到國產化轉型,採購成本下降90%

2022年12月22日,在焦頁82-2HF井氣舉閥投撈現場,測試工廖俊使用快速連接器,在井口輕鬆完成8件井下工具的對接。輕便好用的國產化連接器已成為大家的心頭好。

從依賴進口到國產化轉型,該中心用了3年時間。「進口的貴,材料周期長,大而且笨重。」說起進口鋼絲作業工具串連接器的局限性,現場使用人員最有發言權,該中心涪陵測試站站長李博介紹,以往工人要在地面一圈圈緊絲扣,勞動強度大,下井後又容易脫扣,對整個施工成功率都有很大影響。

怎樣才能實現工具串又好又快串聯?技術人員多次攻關,自主研製一種適合鋼絲作業工具串的快速連接器,改變了傳統工具串連接方式。

「工人可以在井口豎直狀態快速拆裝,有效保護繩頭。」采服中心專家萬明介紹。他們還優化了工具尺寸,單件工具重量下降20%,更輕巧。快速連接器在減少工人勞動強度的同時,提高了工具串連接效率,實現工具串按需要分組分段快速連接,「就像接水管一樣方便,一個人幾秒鐘就能完成工具對接」。

此外,自主研發的快速連接器強化防退扣設計,工具串更安全,簡化非關鍵部位結構設計,更易加工製造,目前已完全替代進口產品,現場應用性能穩定可靠。

輔助工具國產化後,工具採購成本下降90%。「以前一個進口的氣舉閥就要2萬多塊錢,現在幾百塊錢,隨時可以加工。」萬明介紹,僅快速連接器國產化一項,一年就可節約80多萬元採購資金。

從「卡脖子」到優化革新,井斜度突破50度

隨著涪陵氣田進入開發中後期,氣舉閥下入需求越來越多,工具所處井斜度不斷變大,目前部分井井斜已超過50度。

「井斜度增加,工具摩擦阻力增大,鋼絲下不深,工具串也容易卡住。」萬明說,鋼絲投撈本身就是靠鋼絲把工具串下到指定氣舉閥工作筒,通過工具串不斷上提下放以收到作業效果,一旦配重損失、工具卡住,就無法成功投撈氣舉閥「復活」氣井。

如何解決井斜度增加帶來的「卡脖子」難題,保障鋼絲在又深又斜的井筒里,下到預計深度、撈出盲閥、投入氣舉閥?技術人員不斷摸索,在不改變外形的前提下,使用密度大的材料,增加工具串配重;在工具串表面增加滾輪,將面接觸變為點接觸,減少工具串和管柱的接觸面,減少摩擦力,將工具串重力損失降到最小。

「我們還把萬向節和旋轉器加裝進工具串,使工具串可隨井內管柱軌跡同步變換行進方向。」涪陵項目部技術管理室主任張世文表示,優化後,工具串可以在「麻花狀」的井筒管柱里順暢上下。

焦頁87-1HF井第三級氣舉閥井斜度39度,現場人員使用優化後的工具串進行鋼絲打撈。「相比之前,優化後的工具串下放上提過程中,鋼絲張力變化更加平穩,無須擔心提放過快導致工具遇卡或提斷鋼絲。」李博說。該井通過兩天的施工,順利撈出三級盲閥,投入氣舉閥,為後期分段氣舉降液復產打下良好基礎。

從事後應急到提前優化,單井施工周期縮短33%

近日,焦頁21-4HF井正在進行氣舉前的準備工作,班組員工齊心協力,40分鐘左右就把所有管線與設備連接起來。

之前,因為地面生產流程功能單一,氣舉時要拆除現場很多閥件才能接上管線。頻繁的拆裝除了耗時耗力,也存在安全隱患。「切斷閥門、放壓、排空,確認安全後才能卸閥件,要耗兩三個小時。」張世文表示,「進入井口方井池內裝卸閥件、管線及管線放壓排空時容易出安全事故。」

為此,該中心研究設計了具有涪陵特色的氣舉地面工藝流程優化技術。他們通過實地調研,了解現場井口環境、管線連接需求、採氣流程組成,與頁岩氣公司充分溝通,在氣井投產之初便安裝好連接接頭,並對現有流程進行改造,使之適應正反舉施工需求。

除此之外,他們還根據現場條件,增加氣舉車載、撬裝和膜制氮壓縮機施工設備,並結合不同地層綜合條件選取不同設備;改進設備,適應更廣泛的含砂和壓力範圍,保障低壓力下設備正常啟用。通過這些方式,建立了一套高效安全的氣舉地面施工工藝流程。

新工藝流程大幅提高了氣舉施工效率,降低了設備停機率,單井平均施工周期縮短33%,年氣舉施工能力提高18%。(夏 梅 劉文錦 張 艷)

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