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天然气井井控技术应用现状及发展探讨

2020-10-19官小虎王晓峰闫保安

石油研究 2020年2期
关键词:应用现状

官小虎 王晓峰 闫保安

摘要:随着我国经济的不断发展,人们对天然气等清洁能源的需求也在不断地增加,与此同时我国对天然气资源的勘探规模也在不断地扩大,对钻探技术的水平也提出了更高的要求。从当前的发展情况来看,传统的勘探技术已经没有办法满足新的钻井工艺的要求,现代天然气井也在朝着信息化、现代化的方向发展。所以为了更好地实现现代井控的目标,高效地完成钻井开采工作,相关部门应当不断地对勘探技术进行创新。本文就根据天然气井目前存在的问题及技术难题进行了分析,并给出了相应的解决措施。

关键词:天然气井;井控技术;应用现状

引言:井控工作在天然气勘探的过程中起到非常重要的作用,因为天然气本身具有易燃易爆的特性,再加上天然气在地层孔隙中处于压缩状态,一旦地层被打开天然气就会立即进入井筒,这时如果不立即采取措施来控制井筒就会引发井喷事故。井喷事故一旦爆发就会对现场施工人员的人身和财产安全造成威胁,并且给环境带来巨大的危害,影响天然气勘探的效果。

一、天然气井井控技术存在的技术难题

(一)井控设备性能不能满足生产的要求

由于高压油田气的储层含气量比较大,对井控设备的要求也比较高。但是在实际勘探的过程中由于井筒的压力比较大,钻井液中含有大量的固相颗粒,这样一来在高压的作用下,管汇和节流阀就会受到高压作用的冲刷,井控设备的使用寿命自然就会缩短,井控工作也会受到很大程度的影响,不利于天然气的开发和利用[1]。

(二)溢流情况不能及时被发现

一般来说,在发生井喷事故之前通常会出现溢流现象,只有施工人员及时准确的判断出溢流发生的位置,并有效地采取措施让井内的压强可以保持平衡,这样才可以避免出现井喷事故[2]。另外,监管人员也应当密切关注钻井现场的情况,做好对溢流情况的检测,具体地可以通过对井内烃气体的含量以及泥浆池的体积变化情况等参数进行测量,从这些细微的变化中对溢流情况进行管控。但是现阶段我国很多的钻井单位都采取坐岗值守制度,没有严格的监管制度作为支撑,坐岗人员的责任意识不强,擅离职守的情况时有出现,再加上钻井液静置时很容易就会出现溢流情况,这样一来就使得监测的难度大大增加。

(三)平衡钻井技术不过硬

从目前的钻井技术来看,最常见的就是近平衡钻井技术,这种技术一般都会井内的压力要求比较的高。钻井单位为了保持井内压力的平衡一般会通過附加当量密度来对筒内的压力进行调节,但是这样很容易就会导致地层压力和井底压力之间出现偏差,如果脱气器不能够达到预想的脱气效果,井筒内压会急剧上升,这样一来就会导致出现井漏的情况,影响机械钻速。平衡钻井技术不能很好地满足钻井的要求就会由于压差的作用导致出现井漏的情况,给油气层带来损坏,使得机械钻速大幅度降低。

二、优化天然气井井控技术的具体措施

(一)加大对井控设备研发的力度

近年来,随着我国天然气气井开发的不断深入,钻井的条件也开始越发的复杂,同时对井控设备的要求也在不断地提升,这给井控设备研发技术人员提出了新的要求。研发人员在对井控设备进行改良时要考虑到井控设备可以承受的压力等级,也要考虑到天然气中存在的腐蚀气体,从而研制出一系列耐腐蚀、耐高压的井控设备,让其可以更好地为天然气气井的勘探作出贡献[3]。另外,对于井控设备中容易受到损害的部分,研发人员也应当重点对其进行改进,可以选用一些强度比较高的材质来打造节流阀门,并且要研发多级节流系统,这样一来可以很好地保证整个井控过程的稳定性。不仅如此,研发人员也可以大胆地对井控设备进行改造,利用现代信息技术来让井控设备向自动化、信息化、智能化的发展,并且研制出效率更高的分离器和更加稳定的井控系统。

(二)研发准确性更高的溢流监测仪器

首先在对溢流仪器进行研发时,研发人员要考虑到溢流的特点以及井控技术未来的发展趋势,这样才研发出更符合实际的溢流监测仪器。首先溢流早期烃类气体一般都会进入到钻井液中,这样一来井液的体积就会急剧增加,这时想要实现对烃类气体的监测难度是比较大的,因此需要更加准确、更加精密的仪器来对其进行监测。随着信息技术的不断发展,溢流监测仪器也将会更加的精密,它不仅可以及时地发现井筒液面的轻微变化,也可以综合开关泵和钻具的下入情况来判断出软件是否发生了溢流情况,一旦发现溢流情况,就会立即报警,这样一来钻井人员可以及时地采取措施解决溢流情况,避免引发井喷事故。另外,研发人员也应当加强对钻井的含烃量以及井筒压力设备的研究,实现对溢流现象的全方位监测。

(三)加大对压力控制技术的研究

随着近年来钻井工程的不断增多,钻井技术的水平也在不断地提升,像气体钻井、企业双向钻井等技术开始出现,即便是在特殊的钻井条件下钻井技术也可以很好地实现钻探。其中负压钻井技术的钻井效率比较的高,它可以有效的对油气层形成保护,但是对这种技术对于井筒内压的要求比较高,依靠目前的压力控制技术还不能很好地将其钻井的效果发挥出来[4]。因此在未来的发展过程中我们应当不断地加强对压力控制技术的研究,让其可以更好地帮助提升钻井效率。另外,研发人员也应当不断地对配制节流管汇、承压振动筛和分离器、控制软件等进行研究,让它们可以更好地为天然气钻井工程服务,从而有效帮助维护井筒内压的动态平衡,保证钻井过程的安全性。

结束语:总而言之,天然气资源是我国的重要资源,同时天然气的开发对我国的发展也有着非常重要的意义,所以相关部门应当不断加大对天然气勘探技术的研究,让天然气钻井井控技术的水平可以不断地提升。另外为了更好地保证天然气钻井的安全性和可靠性,相关人员也应当本着认真负责的原则开展相关的工作,从减少突发事故的发生,提升对突发事故的处理水平出发,不断地强化对钻井技术的检测,让其可以更好地为天然气开发做出贡献。

参考文献:

[1]畅伟.天然气钻井井控技术[J].化工管理,2014(14):106-106.

[2]王海平.大修井井控技术探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2013,000(007):92-92.

[3]李磊.钻井井控技术探讨[J].化工管理,2014(26):168-168.[4]张玉彬.气井钻井井控技术浅谈[J].化学工程与装备,2017(8):56-57.

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