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江汉油田气举创新助力页岩气上产

时间:2023-01-30 09:05 来源:中国石化新闻网 点击:

1月12日,江汉油田涪陵页岩气田焦页62-2HF井进行气举作业。仅用5个小时,该井便重新恢复生机。

气井进入生产中后期,容易出现井筒积液导致气体无法顺畅通行的情况,需要气举来排除井内积液,从而顺利生产。在涪陵页岩气田,主要承担气举工作重任的江汉油田采服中心,通过设备国产化转型、技术革新和地面工艺流程优化,打响品牌,以技术服务页岩气上产增产。

从进口到国产化转型,采购成本下降90%

2022年12月22日,在焦页82-2HF井气举阀投捞现场,测试工廖俊使用快速连接器,在井口轻松完成8件井下工具的对接。轻便好用的国产化连接器已成为大家的心头好。

从依赖进口到国产化转型,该中心用了3年时间。“进口的贵,材料周期长,大而且笨重。”说起进口钢丝作业工具串连接器的局限性,现场使用人员最有发言权,该中心涪陵测试站站长李博介绍,以往工人要在地面一圈圈紧丝扣,劳动强度大,下井后又容易脱扣,对整个施工成功率都有很大影响。

怎样才能实现工具串又好又快串联?技术人员多次攻关,自主研制一种适合钢丝作业工具串的快速连接器,改变了传统工具串连接方式。

“工人可以在井口竖直状态快速拆装,有效保护绳头。”采服中心专家万明介绍。他们还优化了工具尺寸,单件工具重量下降20%,更轻巧。快速连接器在减少工人劳动强度的同时,提高了工具串连接效率,实现工具串按需要分组分段快速连接,“就像接水管一样方便,一个人几秒钟就能完成工具对接”。

此外,自主研发的快速连接器强化防退扣设计,工具串更安全,简化非关键部位结构设计,更易加工制造,目前已完全替代进口产品,现场应用性能稳定可靠。

辅助工具国产化后,工具采购成本下降90%。“以前一个进口的气举阀就要2万多块钱,现在几百块钱,随时可以加工。”万明介绍,仅快速连接器国产化一项,一年就可节约80多万元采购资金。

从“卡脖子”到优化革新,井斜度突破50度

随着涪陵气田进入开发中后期,气举阀下入需求越来越多,工具所处井斜度不断变大,目前部分井井斜已超过50度。

“井斜度增加,工具摩擦阻力增大,钢丝下不深,工具串也容易卡住。”万明说,钢丝投捞本身就是靠钢丝把工具串下到指定气举阀工作筒,通过工具串不断上提下放以收到作业效果,一旦配重损失、工具卡住,就无法成功投捞气举阀“复活”气井。

如何解决井斜度增加带来的“卡脖子”难题,保障钢丝在又深又斜的井筒里,下到预计深度、捞出盲阀、投入气举阀?技术人员不断摸索,在不改变外形的前提下,使用密度大的材料,增加工具串配重;在工具串表面增加滚轮,将面接触变为点接触,减少工具串和管柱的接触面,减少摩擦力,将工具串重力损失降到最小。

“我们还把万向节和旋转器加装进工具串,使工具串可随井内管柱轨迹同步变换行进方向。”涪陵项目部技术管理室主任张世文表示,优化后,工具串可以在“麻花状”的井筒管柱里顺畅上下。

焦页87-1HF井第三级气举阀井斜度39度,现场人员使用优化后的工具串进行钢丝打捞。“相比之前,优化后的工具串下放上提过程中,钢丝张力变化更加平稳,无须担心提放过快导致工具遇卡或提断钢丝。”李博说。该井通过两天的施工,顺利捞出三级盲阀,投入气举阀,为后期分段气举降液复产打下良好基础。

从事后应急到提前优化,单井施工周期缩短33%

近日,焦页21-4HF井正在进行气举前的准备工作,班组员工齐心协力,40分钟左右就把所有管线与设备连接起来。

之前,因为地面生产流程功能单一,气举时要拆除现场很多阀件才能接上管线。频繁的拆装除了耗时耗力,也存在安全隐患。“切断阀门、放压、排空,确认安全后才能卸阀件,要耗两三个小时。”张世文表示,“进入井口方井池内装卸阀件、管线及管线放压排空时容易出安全事故。”

为此,该中心研究设计了具有涪陵特色的气举地面工艺流程优化技术。他们通过实地调研,了解现场井口环境、管线连接需求、采气流程组成,与页岩气公司充分沟通,在气井投产之初便安装好连接接头,并对现有流程进行改造,使之适应正反举施工需求。

除此之外,他们还根据现场条件,增加气举车载、撬装和膜制氮压缩机施工设备,并结合不同地层综合条件选取不同设备;改进设备,适应更广泛的含砂和压力范围,保障低压力下设备正常启用。通过这些方式,建立了一套高效安全的气举地面施工工艺流程。

新工艺流程大幅提高了气举施工效率,降低了设备停机率,单井平均施工周期缩短33%,年气举施工能力提高18%。