氮?dú)馀乓杭夹g(shù)簡(jiǎn)介.ppt

氮?dú)馀乓杭夹g(shù)簡(jiǎn)介,渤海鉆探井下技術(shù)服務(wù)公司 試油工程作業(yè)部 劉松,前 言,該技術(shù)施工安全，工藝簡(jiǎn)單、排液速度快，可控制排液深度。由于氮?dú)鈱儆谒逍詺怏w，來(lái)源廣泛，在常溫下很難與其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不會(huì)因天然氣混合，發(fā)生爆炸，具有施工安全、工藝簡(jiǎn)單、排液速度快、可控制排液深度等特點(diǎn)。所以在井下作業(yè)排液施工中常用注氮?dú)馀乓杭夹g(shù)，特別適用于含天然氣井的排液。,目 錄,氮?dú)馀乓汗に嚰夹g(shù)特點(diǎn) 氮?dú)馀乓杭夹g(shù)分類介紹 結(jié)論與建議,工藝技術(shù)特點(diǎn),氮?dú)馀乓汗に嚰夹g(shù)特點(diǎn)在于： 一、施工安全。從氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì)上看，它不燃燒。因此，在施工中與天然氣以任何比例混合后，也不會(huì)發(fā)生爆炸，施工人員沒(méi)有任何危險(xiǎn)。 二、工藝簡(jiǎn)單。與壓風(fēng)機(jī)氣舉工藝大體相同，在儲(chǔ)液罐中以液態(tài)的氮存在，泵吸人和排出的都是液態(tài)氮，通過(guò)加熱器后，液體變?yōu)闅怏w而排入高壓管線。使用氣體驅(qū)替壓井液(修井液、射孔液)。 三、排液快。排液1400 m。，施工時(shí)問(wèn)都在1 h以內(nèi)，排液25003000 m。，施工時(shí)問(wèn)在90 min左右。 四、可排任意深度。根據(jù)不同井況，可設(shè)計(jì)任意的排液深度，都能一次成功。但液氮在存放過(guò)程中有自然揮發(fā)損失，且施工價(jià)格比較貴。,氮?dú)馀乓杭夹g(shù)分類介紹,一、注氮?dú)馀乓汗に嚰夹g(shù) 二、液氮混氣水排液工藝 三、自生氮?dú)馀乓杭夹g(shù),注氮?dú)馀乓汗に嚰夹g(shù),1工藝原理 2液氮?dú)馀e排液工藝 3施工步驟,注氮?dú)馀乓汗に嚰夹g(shù),1工藝原理 氣舉排液理論是以井口高壓注入氣體，利用氣 體的體積、氣體的膨脹能及快速逸散等特性，在較短 的時(shí)間內(nèi)達(dá)到排空井筒液體的目的。注人氣有氮 氣、空氣或天然氣等，由于氮?dú)鈱儆诙栊詺怏w，且來(lái) 源廣泛、安全，所以多用注氮?dú)馀乓?。氮?dú)庠趬毫?0.1 MPa下、溫度降到一195.8時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)。便 于運(yùn)輸和儲(chǔ)存，所以通常采用液態(tài)氮，其工藝、設(shè)備 均以液氮設(shè)計(jì)。,注氮?dú)馀乓汗に嚰夹g(shù),注氮?dú)馀乓汗に囋硎窃诃h(huán)空或油管中注入氮?dú)?，以氮?dú)獾捏w積及其減壓后的膨脹體積占據(jù)井筒中的空間排替井內(nèi)液體，達(dá)到用最短的排液時(shí)間排液目的。對(duì)于完井中油套不連通情況，可在管柱內(nèi)下人小直徑油管或連續(xù)油管，利用連續(xù)油管作為小直徑管柱內(nèi)的循環(huán)通道，進(jìn)行注氣排液。其工藝特點(diǎn)是井口易于控制且管理調(diào)節(jié)比較方便，多用于誘噴油流、壓裂酸化井、注水井的排液、含水氣井排水排液作業(yè)。,注氮?dú)馀乓汗に嚰夹g(shù),2液氮?dú)馀e排液工藝 在環(huán)空或油管中注入氮?dú)?，?qiáng)行占據(jù)井筒中的一部分空間，將井筒內(nèi)流體通過(guò)循環(huán)通道排出，排空井內(nèi)流體或使井內(nèi)流體液面降低，以達(dá)到減少回壓使儲(chǔ)集層產(chǎn)出(即誘流)之目的。 為保證施工安全，液氮?dú)馀e排液工藝施工前要進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，確定最大排液深度，以控制壓力和排量。最大排液掏空深度按下式計(jì)算，即 H空= 1OOP外/鉆(1) 式中： H空最大排液掏空深度，m； P外油層套管允許最大抗外擠壓力，MPa； 鉆鉆井時(shí)套管外泥漿密度，gcm3 ； r 套管目前安全系數(shù)(r1)。,注氮?dú)馀乓汗に嚰夹g(shù),3施工步驟 安裝井口采油氣樹(shù)。 安裝氣舉管線(進(jìn)出口)，進(jìn)口管線水試壓，試壓值高于設(shè)計(jì)施工壓力3 5 MPa。出口管線固定。 小排量注入，觀察出口是否正常。 調(diào)整排量和氮?dú)鉁囟?，排量一般根?jù)具體情況而有所區(qū)別，氮?dú)鉁囟葹?030。 當(dāng)壓力或排出液量中有一個(gè)參數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)要求后停泵。 停泵后要用油嘴控制立即放壓。 如果采用舉空井筒工藝，則在出口裝油嘴控制放壓。,液氮混氣水排液工藝,注氮混氣水排液工藝：是在液氮?dú)馀e基礎(chǔ)上，混入部分清水，形成汽化水，以增大注入體積，排出更多的井液，同時(shí)也降低了井口注入壓力。 1設(shè)計(jì)計(jì)算 2作業(yè)程序,液氮混氣水排液工藝,1設(shè)計(jì)計(jì)算 (1)計(jì)算環(huán)空最大排液深度 H1=H(S外+S內(nèi))S外 (2) 式中：H 設(shè)計(jì)排液深度，m； H1 設(shè)計(jì)環(huán)空排液深度，m； S內(nèi)井筒內(nèi)最內(nèi)層管內(nèi)容積，Lm； S外井排液時(shí)環(huán)空內(nèi)容積，Lm。,液氮混氣水排液工藝,(2)計(jì)算開(kāi)始?xì)馀e時(shí)液氮用量 V1= P 100S外1000= PS外10 (3) 目前井筒平均溫度為 t=(tl+t2)2 (4) 查因子表，查出與P和t對(duì)應(yīng) 因子數(shù)值，則 V2= V16965 (5) 式中： 當(dāng)液氮?dú)馀e到定壓(設(shè)計(jì)壓力1215MPa)時(shí) 排出液量體積，m3 ； t1 地表液氮溫度，； t2 目前井底溫度， ； V2 氣舉時(shí)用液氮體積，m3 。,液氮混氣水排液工藝,(3)計(jì)算摻水量 氮?dú)獾竭_(dá)最大深度時(shí)受到的最大壓力為 PMAX= H1100 (6) 計(jì)算出此時(shí)平均t。從因子表查出與PMAX和t對(duì)應(yīng)的 因子數(shù)值，則 V3= V2 (7) 在最大深度時(shí)，氣舉氮?dú)庠诰矁?nèi)所占高度為 H2= 1000 V3S外 (8) 則P=(H1一H2)100一P (9) V水=P S外10 (10) 式中：V3最大深度時(shí)氣舉氮?dú)馑俭w積，m3； P混氣水施工時(shí)水柱的分壓，MPa； V水 摻水量，m3。,液氮混氣水排液工藝,(4)計(jì)算混水時(shí)液氮用量 V4= H1 S外1000一V3一 水 (11) P= (H1一H2)100 (12) 用公式(4)計(jì)算出混氣階段對(duì)應(yīng)的平均t。從因子表 查出與P和t對(duì)應(yīng)的因子數(shù)值，則 V5= V4 3696.5 (13) 式中:V4混氣水階段氮?dú)庠诰矁?nèi)所占體積，m3； P氣階段氮?dú)馑鶎?duì)應(yīng)壓力，MPa； V5 混氣水階段所用氮?dú)怏w積，m3。 (5)計(jì)算出總用液氮量 V = V2+ V5 (14),液氮混氣水排液工藝,2作業(yè)程序 啟動(dòng)液氮泵車向環(huán)空注入氮?dú)?，直至泵壓升?215 MPa左右。 液氮泵車?yán)^續(xù)向環(huán)空注氮?dú)猓獪p小排量，同時(shí)啟動(dòng)水泥車向環(huán)空注水。 在向環(huán)空注入混氣水過(guò)程中，根據(jù)泵壓的變化及時(shí)調(diào)整水泥車的注水排量，保持施工泵壓平穩(wěn)。一般泵壓保持不變 計(jì)量罐計(jì)量，當(dāng)出液量達(dá)到設(shè)計(jì)量時(shí)，液氮泵車和水泥車停泵。 放噴，關(guān)閉進(jìn)口閘門(mén)，同時(shí)打開(kāi)環(huán)空放噴管線一側(cè)針形閥，套管另一側(cè)馬上改換安裝壓力表。套管用針形閥控制進(jìn)行放壓，以防止地層出砂。出口進(jìn)罐，計(jì)量準(zhǔn)確。,自生氮?dú)馀乓杭夹g(shù),液氮排液技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用較廣泛，但需要特種設(shè)備，因此開(kāi)發(fā)研究了自生氮?dú)馀乓杭夹g(shù)，以滿足現(xiàn)場(chǎng)排液施工的需要。此種技術(shù)主要是應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氮?dú)猓_(dá)到排液的目的。 1技術(shù)指標(biāo)要求 2氮?dú)馍蓹C(jī)理 3施工程序 4安全注意事項(xiàng) 5排液特點(diǎn),自生氮?dú)馀乓杭夹g(shù),1技術(shù)指標(biāo)要求 每立方米自生氮液體產(chǎn)生的氮?dú)饬看笥?0m3(常溫、常壓條件下)； 自生氮?dú)鈿堄辔锱c地層水相配伍，無(wú)結(jié)晶、無(wú)沉淀、無(wú)懸浮物產(chǎn)生，不傷害油層； 自生氮?dú)馊芤杭皻堄嘁簩?duì)油管、套管不產(chǎn)生腐蝕作用； 排液成本在掏空深度相同條件下低于液氮排液成本。 2氮?dú)馍蓹C(jī)理 NH4N02+A物質(zhì)+誘發(fā)劑一N2+水溶液+熱量,自生氮?dú)馀乓杭夹g(shù),3施工程序 安裝井口采油氣樹(shù)。 安裝氣舉管線(進(jìn)出口)，同一進(jìn)口連接兩臺(tái)泵車，進(jìn)口管線水試壓(試壓值高于設(shè)計(jì)施工壓力35 MPa)；出口管線固定。 開(kāi)啟泵車，同時(shí)向油套環(huán)空泵人氮?dú)馍梢汉驼T發(fā)劑。 準(zhǔn)確計(jì)量進(jìn)、出口液量，達(dá)設(shè)計(jì)注入量后停泵。 另一翼套管閘門(mén)側(cè)針型閥控制放壓，排出油套環(huán)空內(nèi)的混氣水及氣體。 出口進(jìn)罐計(jì)量，計(jì)算排出液量。,自生氮?dú)馀乓杭夹g(shù),4安全注意事項(xiàng) 所用管線必須為鋼質(zhì)硬管線，并且用地錨固定，每15 m一個(gè)點(diǎn)。 兩臺(tái)水泥車泵后都要裝單流閥。 施工所用清水的pH值在78之間。 配液施工前用pn值為78之間的清水洗儲(chǔ)液罐及水泥車，直至pH值在78之間為止(嚴(yán)禁將pH值小于7的液體與氮?dú)馍梢夯旌?。,自生氮?dú)馀乓杭夹g(shù),5排液特點(diǎn) 自生氮?dú)馀乓杭夹g(shù)施工簡(jiǎn)單，不需要特種設(shè)備并可滿足多口井排液施工的需求，所使用的化工原料貨源充足。 自生氮?dú)馀乓杭夹g(shù)適應(yīng)強(qiáng)，不受季節(jié)變化的影響。 反應(yīng)后的殘液不傷害油層巖芯，不會(huì)對(duì)地層造成污染。 自生氮?dú)馀乓菏┕こ杀镜陀谝旱乓撼杀尽?對(duì)環(huán)境沒(méi)有任何污染。,結(jié)論與建議