遼河油田雙6地下儲(chǔ)氣庫(kù)注采工程研究

1、2011年年9月月論文提綱論文提綱一、區(qū)塊概況一、區(qū)塊概況 二、地質(zhì)方案要點(diǎn)二、地質(zhì)方案要點(diǎn) 三、注采工程研究三、注采工程研究 四、結(jié)論和建議四、結(jié)論和建議 一、區(qū)塊概況一、區(qū)塊概況 雙雙6 6區(qū)塊地理位置圖區(qū)塊地理位置圖 雙6區(qū)塊位于遼寧省盤(pán)錦市盤(pán)山縣曙光農(nóng)場(chǎng)至坨子里一線的雙臺(tái)子河流域，雙臺(tái)子河下游西岸歡喜嶺油田東部，距盤(pán)錦市直線距離為25km，距大洼縣直線距離24km。地表是葦田濕地，地勢(shì)平坦，平均海拔高程4m。道路為平坦的砂石路，交通便利。一、區(qū)塊概況一、區(qū)塊概況 雙6區(qū)塊位于雙臺(tái)子背斜帶的中部高部位, 為北傾斷鼻構(gòu)造。斷鼻兩 翼 較 陡 , 地 層 傾 角1114；各層位構(gòu)造形態(tài)繼承性

2、強(qiáng)。構(gòu)造特征構(gòu)造特征一、區(qū)塊概況一、區(qū)塊概況 中孔、中滲儲(chǔ)層孔隙度：5%-26.8%， 平均17.3%；滲透率：平均22410-3 m2；粒度中值：平均0.44 mm。雙雙6 6區(qū)塊小層孔隙度等值圖區(qū)塊小層孔隙度等值圖雙雙6 6區(qū)塊小層滲透率平面圖區(qū)塊小層滲透率平面圖4848儲(chǔ)層物性?xún)?chǔ)層物性一、區(qū)塊概況一、區(qū)塊概況 原油：具四低（密度、粘度、含蠟、含硫）特點(diǎn)。天然氣：相對(duì)密度0.68860.7131, CH4：80.14% 81.9%。 凝析油含量183289 g/cm3。地層水：NaHCO3型。流體性質(zhì)流體性質(zhì)一、區(qū)塊概況一、區(qū)塊概況 地層壓力：23.23-24.86 MPa，平均24.27

3、 MPa；地層溫度：88-90 ，地溫梯度：3.09-3.21 /100 m。雙6區(qū)塊表現(xiàn)為正常的溫度壓力系統(tǒng)。溫度壓力系統(tǒng)溫度壓力系統(tǒng)論文提綱論文提綱一、區(qū)塊概況一、區(qū)塊概況 二、地質(zhì)方案要點(diǎn)二、地質(zhì)方案要點(diǎn) 三、注采工程研究三、注采工程研究 四、結(jié)論和建議四、結(jié)論和建議 二、地質(zhì)方案要點(diǎn)二、地質(zhì)方案要點(diǎn) 地質(zhì)共部署20口注采井（其中水平井10口，直井10口），作為注氣和采氣合一井。二、地質(zhì)方案要點(diǎn)二、地質(zhì)方案要點(diǎn) 雙6儲(chǔ)氣庫(kù)運(yùn)行壓力：10.0 MPa-24.0 MPa ；有效工作氣量為16.0108 m3；基礎(chǔ)墊氣量：6.0108 m3；附加墊氣量：14.0108 m3，壓力區(qū)間為5.01

4、0.0 Mpa；最大庫(kù)容量：36.0108 m3，所對(duì)應(yīng)的壓力為24.0 Mpa；二、地質(zhì)方案要點(diǎn)二、地質(zhì)方案要點(diǎn) 日最大調(diào)峰氣量接近1500104 m3/d；平均直井單井采氣能力設(shè)計(jì)為9.550104 m3/d；平均水平井單井采氣能力設(shè)計(jì)為20.4110104 m3/d；直井單井注氣能力設(shè)計(jì)為18.740104 m3/d；水平井單井注氣能力設(shè)計(jì)為4885104 m3/d。運(yùn)行周期為采氣期150天，注氣期165天，平衡期50天。論文提綱論文提綱一、區(qū)塊概況一、區(qū)塊概況 二、地質(zhì)方案要點(diǎn)二、地質(zhì)方案要點(diǎn) 三、注采工程研究三、注采工程研究 四、結(jié)論和建議四、結(jié)論和建議 三、注采工程研究三、注采工程

5、研究 1 1、油管的選擇、油管的選擇2 2、井下工具的選擇、井下工具的選擇（1 1）油管選擇原則）油管選擇原則滿(mǎn)足雙6塊的地質(zhì)方案配產(chǎn)（注）要求；所選油管在配產(chǎn)（注）范圍內(nèi)，井筒內(nèi)氣體不會(huì)對(duì)油管及管柱上配套工具產(chǎn)生沖蝕作用；井筒內(nèi)氣體流動(dòng)能有效地把井底液體攜帶出地面，避免井底積液；油管管體強(qiáng)度滿(mǎn)足抗內(nèi)壓要求，螺紋強(qiáng)度滿(mǎn)足抗拉極限載荷要求，螺紋類(lèi)型滿(mǎn)足安全生產(chǎn)要求；所選油管應(yīng)與生產(chǎn)套管配套，并盡量節(jié)約成本。三、注采工程研究三、注采工程研究 根據(jù)氣藏工程配產(chǎn)指標(biāo)，分部計(jì)算了73 mm（ ）、 88.9 mm（ ）和114.3 mm（ ）油管采氣時(shí)的最小極限產(chǎn)量和沖蝕流速。 （2 2）注采油管尺寸設(shè)

6、計(jì)）注采油管尺寸設(shè)計(jì) 872213214表1 不同油管采氣時(shí)不發(fā)生沖蝕的安全產(chǎn)氣量 （單位：104m3）名稱(chēng)油管外徑mm地層壓力MPa101316192224安全產(chǎn)氣量104m3/d7330.0134.6938.6341.9044.5846.0988.945.1052.1258.0562.9666.9869.26114.378.8691.14101.51110.09117.13121.11三、注采工程研究三、注采工程研究 （2 2）注采油管尺寸設(shè)計(jì)）注采油管尺寸設(shè)計(jì) 表2 不同油管采氣時(shí)最小攜液流量 （單位：104m3）名稱(chēng)油管外徑mm地層壓力MPa101316192224卸載流量104m3/

7、d734.605.155.575.866.056.1388.96.917.758.378.819.099.21114.312.0713.5414.6315.4015.8916.11 根據(jù)以上結(jié)果，根據(jù)以上結(jié)果，73 mm73 mm油管在運(yùn)行壓力油管在運(yùn)行壓力24 MPa24 MPa時(shí)，最大時(shí)，最大極限流量極限流量46.0946.0910104 4 m m3 3/d/d，不能滿(mǎn)足直井，不能滿(mǎn)足直井505010104 4 m m3 3/d/d的配產(chǎn)要的配產(chǎn)要求，因此直井選擇求，因此直井選擇88.9 mm88.9 mm油管，水平井選擇油管，水平井選擇114.3 mm114.3 mm油管。油管。三、注

8、采工程研究三、注采工程研究 （3 3）油管螺紋類(lèi)型）油管螺紋類(lèi)型 對(duì)于高壓氣井，要實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期安全生產(chǎn)，油管螺紋應(yīng)選擇氣密封螺紋。 目前，國(guó)內(nèi)外油田常用的氣密封螺紋主要有NEW VAM螺紋、NK3SB螺紋、NSCT螺紋、FOX螺紋、VAGT螺紋等。這些螺紋經(jīng)歷了多年的現(xiàn)場(chǎng)考驗(yàn)，從結(jié)構(gòu)原理、室內(nèi)試驗(yàn)、礦場(chǎng)應(yīng)用等方面能夠滿(mǎn)足氣密封的需要。 近幾年國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)也都致力于氣密封螺紋油管的研制與開(kāi)發(fā)，如上海寶鋼、天津天鋼等，所開(kāi)發(fā)的氣密封螺紋油管在國(guó)內(nèi)氣藏開(kāi)發(fā)中有所使用，取得了一定的效果。三、注采工程研究三、注采工程研究 （4 4）油管材質(zhì)的選擇）油管材質(zhì)的選擇 當(dāng)CO2分壓： 0.021MPa，腐蝕可以忽

9、略；0.021-0.21MPa，腐蝕可能發(fā)生；0.21MPa，產(chǎn)生腐蝕。 經(jīng)過(guò)計(jì)算： 井口的腐蝕工況條件為：CO2分壓0.19MPa；井底的腐蝕工況條件為：CO2分壓0.24MPa。根據(jù)圖版，油管材質(zhì)選擇L80鋼級(jí)。三、注采工程研究三、注采工程研究 （5 5）油管強(qiáng)度校核）油管強(qiáng)度校核 表3 注采管柱在不同狀態(tài)時(shí)強(qiáng)度校核狀態(tài)類(lèi)型規(guī)格（mm）管柱自重（kN）浮力（kN）溫度效應(yīng)力（kN ）膨徑效應(yīng)力（kN）軸向力（kN）本體安全系數(shù)螺紋安全系數(shù)自由狀態(tài)88.9369.9155.10004.204.29114.3582.9256.40003.864.19坐封狀態(tài)88.9369.9155.1178.

10、376.2317.02.852.91114.3582.9256.4275.9131.9470.62.672.91注氣末期88.9369.9155.1107.067.0254.83.553.62114.3582.9256.4165.6115.9376.23.343.63采氣高峰88.9369.9155.1107.054.4267.43.383.45114.3582.9256.4165.694.2397.93.163.44三、注采工程研究三、注采工程研究 三、注采工程研究三、注采工程研究 1 1、油管的選擇、油管的選擇2 2、井下工具的選擇、井下工具的選擇（1 1）井下工具技術(shù)性能要求）井下工具技

11、術(shù)性能要求 采用氣密封螺紋，滿(mǎn)足氣密封要求；金屬材質(zhì)具有不低于油管材質(zhì)的抗腐蝕性能；耐壓等級(jí)不低于35Mpa，耐溫滿(mǎn)足井筒溫度場(chǎng)長(zhǎng)期工作需要；抗拉強(qiáng)度不低于油管的抗拉強(qiáng)度；封隔器和井下安全閥及其它相關(guān)配件要相互配套；封隔器要滿(mǎn)足耐酸要求。三、注采工程研究三、注采工程研究 （2 2）配套工具）配套工具 根據(jù)雙6儲(chǔ)氣庫(kù)注采井的特點(diǎn)，在井下注采管柱配套了流動(dòng)短接、安全閥、循環(huán)滑套、封隔器、堵塞器坐落短節(jié)和測(cè)試坐落短節(jié)等工具，來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。表4 管柱應(yīng)有的功能和對(duì)應(yīng)的配套工具應(yīng)有的功能配套工具完井作業(yè)循環(huán)洗井、掏空誘噴循環(huán)滑套管柱憋壓堵塞器、坐落短節(jié)注采氣生產(chǎn)安全控制井下安全閥、封隔器油套管保護(hù)封

12、隔器地層參數(shù)監(jiān)測(cè)測(cè)試坐落短節(jié)修井作業(yè)循環(huán)壓井循環(huán)滑套不壓井作業(yè)堵塞器、坐落短節(jié)三、注采工程研究三、注采工程研究 圖1 雙6儲(chǔ)氣庫(kù)管柱結(jié)構(gòu)示意圖三、注采工程研究三、注采工程研究 雙6儲(chǔ)氣庫(kù)注采井的直井采用射孔完井工藝，水平井采用高強(qiáng)度篩管進(jìn)行防砂完井。注采管柱采用L-80鋼級(jí)、氣密封螺紋油管，管柱上配套井下安全閥、循環(huán)滑套、封隔器、堵塞器坐落短節(jié)和測(cè)試坐落短節(jié)。 注采管柱推薦方案：注采管柱推薦方案：注采管柱推薦方案：注采管柱推薦方案：優(yōu)化設(shè)計(jì)后的注采管柱具備以下功能：（1）多工序聯(lián)作，減少了作業(yè)環(huán)節(jié)，避免了儲(chǔ)層的二次污染，有效保護(hù)了儲(chǔ)層；（2）能夠?qū)崿F(xiàn)注采井的自動(dòng)控制；（3）可以實(shí)現(xiàn)后期的不壓井作業(yè)；（4）能夠建立油套環(huán)空的溝通通道，以利于后期作業(yè)；（5）能夠?qū)崿F(xiàn)地質(zhì)監(jiān)測(cè)地層參數(shù)的要求。三、注采工程研究三、注采工程研究 論文提綱論文提綱一、區(qū)塊概況一、區(qū)塊概況 二、地質(zhì)方案要點(diǎn)二、地質(zhì)方案要點(diǎn) 三、注采工程研究三、注采工程研究 四、結(jié)論和建議四、結(jié)論和建議 四、結(jié)論和建議四、結(jié)論和建議 （1）雙6區(qū)塊地下儲(chǔ)氣庫(kù)注采系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參考了大港油