ZW263井空心杆电加热终稿.docx
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ZW263井空心杆电加热终稿
彰武区块
ZW2-6-3井投产(机采)工程设计
中国石化东北油气分公司
2012年9月25日
彰武区块
ZW2-6-3井投产(机采)工程设计
井段:
1422.9-1424.3m、1426.2-1427.5m
1430.1-1431.0m、1431.8-1433.6m
1434.8-1437.7m、1480.9-1484.4m
1486.3-1488.3m、1490.9-1493.7m
设计人:
李臣
审核人:
复审人:
审定人:
审批人:
设计单位:
工程技术研究院
设计日期:
2012年9月25日
目录
一、基础数据1
二、套管数据1
三、油层数据1
四、井身轨迹2
五、生产情况3
六、试油、作业井史简况及生产异常情况3
七、地质要求(主要作业内容、地质要求等)4
八、井控内容4
九、机采难点分析5
十、机采设计5
十一、施工步骤及要求5
十二、质量、技术要求7
十三、井控措施及安全环保要求7
十四、施工送料9
十五、管柱图10
一、基础数据
地理位置
辽宁省阜新市彰武县双庙乡任家村东北方向
构造位置
彰武断陷任家东断鼻圈闭
井别
开发井(定向)
井口坐标
X:
4699818;Y:
21450910
地面海拔
98.793m
完井日期
2012.8.20
水泥返高(m)
20
完钻井深(m)
1644
固井质量
(653.1-1618m)好
完钻层位
九佛堂组(未穿)
钻井泥浆密度
1.10g/cm3
补心高(m)
5.9m
浸泡时间(d)
油补距(m)
钻井液漏失
无
最大井斜
37度/715米(斜深)
井涌
无
原人工井底(m)
待射孔层位
九佛堂组
砂面(m)
待射孔井段(m)
1422.9-1424.3m
1426.2-1427.5m
1430.1-1431.0m
1431.8-1433.6m
1434.8-1437.7m
1480.9-1484.4m
1486.3-1488.3m
1490.9-1493.7m
灰面(m)
油层厚度(m)
16.6m
桥塞面(m)
层数
8
二、套管数据
套管类型
外径(mm)
内径(mm)
钢级
壁厚(mm)
下入深度(m)
表层套管
244.5
226.62
J55
9.65
200.3
油层套管
139.7
124.26
J55/N80
7.72
1633.03
短套管位置(m)
(工程深度)
1362.20-1364.23m
油层附近
接箍位置
(m)
1395.9m、1406.8m、1417.2m、
1428.1m、1438.7m、1449.3m、
1460.0m、1471.0m、1471.0m、
1482.0m、1493.0m、1503.0m、
1516.0m、1528.0m
三、油层数据
射孔
层位
小层号
井段(m)
厚度(m)
孔数
(16/m)
声波时差(μs/m)
孔隙度(%)
含油饱和度(%)
结论
拟压裂
井段
九佛
堂组
12
1422.9-1424.3
1.4
22
266
14
50
油层
13
1426.2-1427.5
1.3
21
258
12
43
油层
14
1430.1-1431.0
0.9
14
256
8
5
含油层
15
1431.8-1433.6
1.8
29
260
17
64
油层
16
1434.8-1437.7
2.9
46
260
17
65
油层
21
1480.9-1484.4
3.5
56
260
16
51
差油层
22
1486.3-1488.3
2
32
254
14
49
差油层
23
1490.9-1493.7
2.8
44
262
16
58
油层
四、井身轨迹
井深
井斜
方位
垂深
视位移
狗腿度
造斜率
方位变化率
m
°
°
m
m
°/30m
°/100m
°/30m
0
0
130.86
0
0
0
0.00
0
450
0
130.86
450
0
0
0.00
0
480
5
130.86
479.96
1.31
5
16.67
0
510
10
130.86
509.7
5.22
5
16.67
0
540
15
130.86
538.98
11.71
5
16.67
0
570
20
130.86
567.58
20.73
5
16.67
0
600
25
130.86
595.29
32.21
5
16.67
0
630
30
130.86
621.89
46.06
5
16.67
0
652.26
33.71
130.86
640.79
57.81
5
16.67
0
660
33.71
130.86
647.23
62.1
0
0.00
0
690
33.71
130.86
672.19
78.75
0
0.00
0
720
33.71
130.86
697.14
95.4
0
0.00
0
750
33.71
130.86
722.1
112.05
0
0.00
0
780
33.71
130.86
747.05
128.7
0
0.00
0
810
33.71
130.86
772.01
145.35
0
0.00
0
840
33.71
130.86
796.96
162
0
0.00
0
870
33.71
130.86
821.92
178.65
0
0.00
0
900
33.71
130.86
846.88
195.3
0
0.00
0
930
33.71
130.86
871.83
211.95
0
0.00
0
960
33.71
130.86
896.79
228.6
0
0.00
0
990
33.71
130.86
921.74
245.25
0
0.00
0
1020
33.71
130.86
946.7
261.9
0
0.00
0
1050
33.71
130.86
971.65
278.54
0
0.00
0
1080
33.71
130.86
996.61
295.19
0
0.00
0
1110
33.71
130.86
1021.57
311.84
0
0.00
0
1140
33.71
130.86
1046.52
328.49
0
0.00
0
1170
33.71
130.86
1071.48
345.14
0
0.00
0
1200
33.71
130.86
1096.43
361.79
0
0.00
0
1230
33.71
130.86
1121.39
378.44
0
0.00
0
1260
33.71
130.86
1146.34
395.09
0
0.00
0
1290
33.71
130.86
1171.3
411.74
0
0.00
0
1320
33.71
130.86
1196.26
428.39
0
0.00
0
1348.54
33.71
130.86
1220
444.23
0
0.00
0
1350
33.56
130.86
1221.21
445.04
3.073
-10.27
-0.036
1380
30.48
130.82
1246.65
460.94
3.08
-10.27
-0.039
1410
27.4
130.77
1272.9
475.46
3.08
-10.27
-0.047
1417.97
26.58
130.76
1280
479.08
3.086
-10.29
-0.043
1440
24.32
130.72
1299.89
488.54
3.078
-10.26
-0.052
1455.39
22.74
130.69
1314
494.69
3.079
-10.27
-0.062
1470
22.74
130.69
1327.47
500.33
0.003
0.00
0.006
1500
22.74
130.69
1355.14
511.93
0
0.00
0
1530
22.74
130.69
1382.81
523.53
0
0.00
0
1548.64
22.74
130.69
1400
530.73
0.002
0.00
-0.005
五、生产情况
该井为新井,未投产。
六、试油、作业井史简况及生产异常情况
该井为新井,无作业及生产历史。
七、地质要求(主要作业内容、地质要求等)
该井钻遇九佛堂组油层7层(1403.3-1404.8m、1422.9-1424.3m、1426.2-1427.5m、1431.8-1433.6m、1434.8-1437.7m、1490.9-1493.7m、1490.9-1493.7m),差油层5层(1384.0-1385.5m、1480.9-1484.4m、1486.3-1488.3m、1480.9-1484.4m、1486.3-1488.3m),含油层1层(1287.9-1288.6m)。
本次对井段1422.9-1424.3m、1426.2-1427.5m、1430.1-1431.0m、1431.8-1433.6m、1434.8-1437.7m、1480.9-1484.4m、1486.3-1488.3m、1490.9-1493.7m进行射孔并进行分段压裂,提高储层渗流能力,评价产能。
八、井控内容
1、地层压力情况
层段
井段(m)
原始地层压力(MPa)
目前地层压力(MPa)
地层压力系数
拟射孔及压裂井段
1422.9-1424.3
0.94(据彰武2井)
1426.2-1427.5
0.94(据彰武2井)
1430.1-1431.0
0.94(据彰武2井)
1431.8-1433.6
0.94(据彰武2井)
1434.8-1437.7
0.94(据彰武2井)
1480.9-1484.4
0.94(据彰武2井)
1486.3-1488.3
0.94(据彰武2井)
1490.9-1493.7
0.94(据彰武2井)
2、邻近对应连通油井情况
井号
日期
日产油(t)
日产液(t)
含水(%)
气油比(m3/t)
动液面(m)
压力系数
流体性质
备注
彰武2
2012.9.19
5.24
5.52
5
ZW2-4-3
2012.9.19
15.66
25.47
38.5
3、区域注水连通状况(无)
4、硫化氢、二氧化碳等有毒有害气体情况(资料来源)
全井未发现H2S、CO2异常。
5、根据油层压力(压力系数)选择合适的压井液、防喷器,做好井控防喷和安全环保工作。
九、机采难点分析
1、单井产量低:
目前已投产的8口油井,日均产液5.7m3/d。
2、原油粘度大变化范围大:
彰武2(40°-232mPa.s)、彰武2-2井原油粘度大(40°-4240mPa.s),井筒不降粘条件下往复有杆泵抽油难度大。
温度/℃
30
40
50
60
70
80
90
彰武2井油样粘度/mPa.s
412
232
104
76
52
36
28
彰武2-2井油样粘度/mPa.s
16560
4240
1360
640
320
160
80
3、造斜点450m,最大井斜33.7°,最大井斜深1348.54m,非等直径抽油杆螺杆泵抽油,在造斜段抽油杆易断裂。
十、机采设计
1、工艺措施
采用空心杆电加热降粘,采用空心杆抗磨副防偏磨,采用长柱塞防砂卡泵防止砂卡、砂埋抽油泵。
2、下泵深度
设计下泵深度:
1340m(抽油泵处于稳斜段)。
3、生产参数
综合该井目的层供液情况、抽油泵工作条件以及配套装备等情况,设计生产参数:
泵径φ44mm,冲程4.2m,冲次2~4min-1。
4、杆柱组合
采用Φ36mmD级空心杆,单级杆柱,Φ36mm空心光杆。
5、相关参数计算
最大载荷
最小载荷
扭矩
折算应力
电机功率
KN
KN
KN.m
MPa
KW
78
41
39
75
22
十一、施工步骤及要求
1、施工步骤
(1)解封洗井:
解封压裂管柱并卸掉1根油管,回坐悬挂器,热水反循环洗井1.5-2周后起出压裂管柱。
(2)探砂面:
用带笔尖的光油管探砂面,若砂面在射孔段之下20m,则不冲砂;若砂面距离射孔段小于20m,则冲砂至人工井底。
(3)下完井管柱与试压
完井管柱结构(自下而上):
31/2丝堵+8根φ89平式油管+φ73平母×φ89平公变扣+φ44mm长柱塞防砂卡抽油泵泵筒+φ73平式油管短节+27/8锚定式泄油器+φ73平公×φ89平母变扣+φ89平式油管+φ89平式双公短接+油管悬挂器(上下螺纹为φ89平母)。
长柱塞防砂卡抽油泵进液口深:
1340m。
下完尾管、泵筒后,12MPa水压试验,10min压降不超过0.5MPa。
下完完井管柱后,油管5MPa水压试验,10min压降不超过0.5MPa。
(4)下完井抽油杆柱
完井抽油杆柱(自下而上):
φ44长柱塞(19抽油杆母扣)+抽油杆变扣与电缆插座+KMF36-70D空心抽油杆抗磨副888m+φ36D空心抽油杆452m+φ36D空心抽油杆短节+φ36D空心光杆+φ36D空心杆悬接器0.5m+φ25HL级杆2m(或直径较大的打方卡、挂悬挂器的特制短杆)。
防冲距1.0m。
(5)装井口试抽憋压:
按装好井口,修井机试抽憋压3MPa,10min压降不大于0.5MPa。
(6)下电缆
空心杆电缆下井前按行业标准要求用电表对电阻参数等进行检测,符合要求方可下井。
摆放好空心杆电缆绞车,固定好下电缆天轮,将电缆盘安装在空心杆电缆绞车上,检查确认绞车、电缆盘、天轮牢固好用方可进行下电缆施工。
从空杆悬接器处放入电缆插头,先人工慢慢放如电缆约10m,在用电缆绞车下电缆,初期下放速度控制在10m/min以内;下入200m后,下放速度保持在20m/min左右;快到位时,以20m/min的速度下入电缆,以使电缆插头可靠地插入电缆插座内(注意:
电缆到位时应及时杀住电缆绞车)。
下完电缆应测电缆与空心杆之间的电阻,插头与插座接触良好方可进行下步施工。
安装电缆防水防磨盘根,连接好控制柜。
调试好空心杆电加热系统,并进行试加热,测量井口温度,检测系统试运行良好后方可进行下步施工。
(7)挂悬绳器试抽,正常后交井。
2、施工要求
(1)下油管前刷干净油管内外扣并抹丝扣油。
(2)下油管时用通管规通管。
(3)空心抽油杆需用通规通过。
十二、质量、技术要求
1、施工前,现场作好技术交底;施工中,应统一指挥,分工明确,责任到人。
2、盛放压井液的容器干净,压井液无杂物,并与地层配伍,防止污染油层。
井场必须备有足够数量的压井液,要求压井液性能稳定。
3、根据压力资料选择合适密度的压井液,保证在压井时能够压井至进出口液量、性能一致。
4、若油层漏失严重,则采用暂堵剂暂堵,然后压井。
5、大钩必须能转动灵活,指重表灵敏完好。
6、下井管柱必须涂抹密封脂,上紧丝扣密封。
7、抽汲时抽子的沉没深度应不大于300m。
8、下井管柱必须刺洗干净、丈量准确,φ73mm油管每根用φ59mm*800mm内径规通过。
下井前检查油管丝扣有无损坏,如有损坏不得下井。
9、每根油管下井前,要检查丝扣是否上完,有无错扣,丝扣未上完,分析原因,不许硬上。
提放单根时油管应带上护丝,严禁猛摔猛放。
10、油管扣必须清洁,对扣前要涂匀丝扣油。
扣上紧后上提要慢,入井时严防接箍顿井口。
11、下油管至最后几根时要放慢速度,以防沉砂或油管长度误差顿弯油管。
下油管遇阻后,查明原因,及时处理。
12、所下管柱结构按设计要求进行。
13、完井后井口配件齐全不渗不漏。
十三、井控措施及安全环保要求
(一)井控措施
1、采油井口:
选用KY-21-65井口,各联接部位要上全上紧。
2、作业井控:
耐压21MPa半全封防喷器1套。
3、作业过程中及时观察液面上升情况,及时采取防喷措施。
(二)安全要求
1、施工队伍制定该井试油安全应急预案,报有关部门批准。
开始施工前,应进行安全生产及技术措施交底,做好防喷预案,分工明确,严守岗位。
2、确保全日24小时发电的要求,井场照明要保证晚上能进行正常作业;保证井场逃生通道和出口应有足够照明,配置相应的防爆探照灯,以保证重要工作场所照明,便于采取应急措施和逃生,井场用电应符合SY5727-1995《井下作业井场用电安全要求》。
3、明确井控装置岗位责任制,由专人负责井控管理,严防井喷。
井场周围应以黄色带隔离作为警示标志,并在井场和井架醒目位置悬挂安全警示牌。
4、在非封井状态下,严格执行“24小时值班制度”。
5、地面安全措施:
a、井口出来的油、气、水等流体,通过高压分离器分离,分离出的污水进污水罐,天然气点火烧掉。
b、放喷管线必须用硬管线,出口不准上死弯头,并固定牢固;出口在井口、值班房的下风口,并必须距井口50m以外,高压油气井必须距井口100m以外。
c、排液期间所有放喷管线出口的燃烧筒处应有长明火始终燃烧;特别是改造后放喷,因天然气浓度低、含有H2S等因素,燃烧困难等情况下,应保证长明火正常燃烧,同时采取防中毒措施,确保放喷顺利进行。
6、防火措施:
a、主要消防器材要求摆放在井口及井场的重点部位,专人保管,定期检查。
b、井口操作应避免金属撞击产生火花。
c、具有安全点火条件和防止火灾措施,同时注意防止污染周围地面环境。
d、作业期间,井场内不得使用明火,严禁在井场吸烟;因特殊情况需用时,应经安全消防部门批准,并有相应的防火措施。
e、全体施工人员都要进行防火、防喷、防毒、救护等专业知识培训,并经考核合格;另外还应进行实战演习,培训及演习情况都要做好记录备查。
(三)健康要求
1、施工人员必须穿戴劳保用品。
2、有足够照明,配置相应的防爆探照灯,以保证重要工作场所照明,便于采取应急措施和逃生。
3、发电机、施工车辆应距井口25m以外,在季节风的上风向。
(四)环保要求
1、井场应平整,排水沟应畅通,污水、雨水能分排,地面无积水及障碍物。
2、不得将生活、工业废物乱扔、乱放,必须用塑料袋装好后统一处理。
3、作业结束后,对作业场地进行平整,复原。
十四、施工送料
彰武2-6-3井投产备料表
序号
材料
规格型号
数量
要求
送料单位
1
抽油机
CYJ10-4.2-53HY
1台
配备常规传动比减速器,380V、12级、22KW,永磁同步电机
东北物供
2
采油井口
KY21-78/65
1套
油管悬挂器上下螺纹:
φ89平母(带φ89mm×6.54mm×0.3mN80-NU)
3
油管
φ89mm×6.54mmN80-NU
1410m
用本井压裂油管
4
油管短节
φ73mm×5.51mm×1mN80-NU
1根
5
电加热变频控制柜
75kW
1套
智能中频加热
胜利采油院
6
井下电缆
φ14mm
1450m
Ⅱ型,外径为14mm;单相缆芯截面积10mm2,单芯线径3.57mm
7
长柱塞防砂卡抽油泵
CYB44TH1.2-5.4
1台
2号间隙泵
8
锚定式泄油器
2-7/8″
1套
9
油管变扣
Φ89平母×φ73mm平公
1个
10
油管变扣
φ73平母×φ89平公变扣
1个
11
引斜丝堵
3-1/2″
1个
12
实心抽油杆短节
25mm×2mHL级或特制短杆
1根
13
方卡
Φ25mm或与特制短杆配套方卡(含卡瓦片)
2个
14
空心杆悬接器
φ36mmD
1个
15
空心光杆密封器
Φ36mm
1个
16
空心光杆
KGW36-60D8000Z
1根
17
空心抽油杆短节
KGW36-60D1000Z
1根
KGW36-60D1500Z
1根
KGW36-60D2000Z
1根
KGW36-60D3000Z
1根
18
空心抽油杆
KGW36-60D8000Z
452m
19
空心抽油杆抗磨副
KMF36D-70
888m
20
电缆插座与抽油杆变扣
1套
要求:
上端为Φ36mm空心杆公扣,下端为Φ19mm实心杆公扣
十五、管柱图
1、目前井下工具
ZW2-6-3井压裂管柱工艺示意图
2、完井管柱示意图
彰武2-6-3井完井管柱示意图