CN106593382A - 一种从生产井中采集天然气的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种从生产井中采集天然气的方法，包括：1)利用测井电缆将声波变密度仪、自然伽马仪、磁性定位测井仪器放入电缆射孔防喷装置后下放至气井油管内进行测量；2)根据声波变密度仪、自然伽马仪、磁性定位测井仪器所测曲线，确定油管和套管的接箍位置、砂埋位置、固井质量好的井段、气层位置以及油管内液面高度；3)确定射孔的位置；4)射孔：5)通过油管上的射孔孔眼采集天然气。针对釆气油管堵塞被迫采用套管采气或带压起下油管作业所带来的产量下降、成本增加和存在安全隐患的技术问题，本发明利用电缆高压密闭防喷装置实现带压作业，通过精准定位对油管进行射孔，连通油管与地层之间的采气通道。

Description

一种从生产井中采集天然气的方法

技术领域

本发明涉及油田天然气开采领域，是一种解决油气井生产管柱堵埋的射孔工艺技术。

背景技术

目前国内多数油气田的气井采用Φ139.7mm套管完井，利用Φ73油管方式采气。这种采气方式经过一段时间生产后经常发生油管采气节流阀堵塞、管柱结蜡或产气井段及附近砂埋现象，造成油管采气通道堵塞无法正常工作从而影响气产量。针对这种情况，大多采用两种方式解决问题：

一、采用套管采气方式，套管采气存在以下缺陷：

1)由于套管与油管之间环形空间大造成井下压力小，天然气采集效率低；

2)由于产层出水，采气时因压力低导致向上携水能力不够，液柱因积水升高，井下液柱压力增加，引起产层水淹问题；

二、带压作业起出油管重新安装节流阀，或者带压冲砂作业，存在安全隐患大、效率低和成本过高的问题。

发明内容

本发明针对气井采气时因采气管柱内节流阀堵塞或产气井段结蜡、砂埋导致釆气油管堵塞被迫采用套管采气或带压起下油管作业所带来的产量下降、产层水淹、成本增加和存在安全隐患的技术问题，本发明提供一种在气井采气管柱发生堵塞或产层砂埋时采集天然气的方法。

本发明的技术解决方案：

一种从生产井中采集天然气的方法，包括以下步骤：

1)利用测井电缆将声波变密度仪一、自然伽马仪一、磁性定位测井仪器一放入电缆射孔防喷装置后下放至气井油管内进行测量；

2)根据声波变密度仪一、自然伽马仪一、磁性定位测井仪器一所测曲线，确定油管和套管的接箍位置、砂埋位置、固井质量好的井段、气层位置以及油管内液面高度；

3)确定射孔的位置：

射孔位置同时满足四个条件：一是避开油管和套管的接箍，二是避开砂埋位置，三是选择固井质量好的井段，四是尽量接近气层；

4)射孔：

4.1)组装射孔器：将射孔枪、弹架和射孔弹组装成射孔器，在弹架上每米安装多发射孔弹；

4.2)起出声波变密度仪一、自然伽马仪一、磁性定位测井仪器一后，利用射孔电缆将射孔仪器串下放至油管内确定的射孔位置，经深度校正后对油管射孔；其中射孔仪器串包括设置在测井电缆上的电缆保护装置、测井仪器串、射孔器和加重杆，所述测井仪器串包括磁性定位测井仪器二和马笼头；

5)通过油管上的射孔孔眼采集天然气。

上述射孔弹的直径为5-8mm。

在弹架上每米安装2-3发射孔弹。

上述加重杆的材料为钨钢，加重杆的尺寸为Φ51mm*500mm。

射孔器有两种结构：

当井斜小于20°时，给射孔器选用Φ51mm的常规射孔枪；

当井斜大于20°时，所述射孔器包括射孔枪、弹架和射孔弹，所述射孔枪与弹架通过轴承连接，所述弹架上设置有弹孔和偏心配重块，所述偏心配重块的方向与弹孔方向相反或垂直，所述射孔弹安装在弹孔内。

射孔弹只将5.51mm的油管射穿。

当油管内的液面高度不足500m时，通过泵车加压注水至500m液面。

电缆射孔防喷装置耐压≥35Mpa。

本发明所具有的效果：

1、本发明利用电缆高压密闭防喷装置实现带压作业，通过精准定位对油管进行射孔，连通油管与地层之间的采气通道，既不需要带压作业起出油管又能实现利用油管采气提高气井产能。

2、本发明通过建立油管与套管环空的通道，在射孔过程不伤害套管。

附图说明

图1是本发明的采集天然气工艺的流程图；

图2是本发明的施工示意图；

图3为本发明的射孔仪器串的结构示意图；

图4、图5为本发明射孔器的结构示意图；

图6、图7为当井斜大于20°时，射孔器在油管内的结构示意图。

其中附图标记为：1-提升大钩，2-天滑轮，3-控制头，4-防喷管，5-测井电缆，6-电缆防喷器，7-钻井防喷器，8-测井车，9-套管，10-电缆保护装置，11-测井仪器串，12-射孔器，13-加重杆，14-油管，15-射孔电缆，121-射孔枪，122-弹架，123-弹孔，124-轴承，125-偏心配重块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

一种从生产井中采集天然气的方法，包括以下步骤：

1)利用测井电缆将声波变密度仪、自然伽马仪、磁性定位测井仪器下放至气井油管内，对油管内液面、油管外砂埋深度进行测量。

2)根据声波变密度、自然伽马仪、磁性定位测井仪器所测曲线，确定射孔位置。射孔位置确定原则一是避开油管14、套管9接箍，二是避开砂埋位置，在砂埋位置上部，三是选择固井质量好的井段。在上述三点同时满足后，射孔位置尽量靠下，接近气层位置射孔。通过全波列灰度图和第一界面到达时间选择固井质量好的井段。油管接箍和套管接箍通过磁性定位测井仪器测量，砂埋位置通过声波变密度测井和自然伽玛测井仪器测量。

3)射孔枪与射孔弹组装成射孔器，每米装2-3发射孔弹，当井斜大于20°时，采用内定向射孔枪。射孔弹只将壁厚5.51mm的油管射穿，建立油套通道。所射孔眼直径5mm-8mm，不能损伤油管外的套管。

4)起出声波变密度仪、自然伽马仪、磁性定位测井仪器后，利用射孔电缆15将射孔器12、电缆保护装置10、测井仪器串11和加重杆13下放至油管预定射孔位置，经深度校正后对油管射孔，当井斜大于20°利用内定向功能避开射孔枪与油管间隙最大和最小的方向射孔。具体结构如图4、图5所示，射孔器12包括射孔枪121、弹架122和射孔弹。弹架上设置有弹孔123和偏心配重块125，偏心配重块125的方向与弹孔123方向相反或垂直，射孔弹安装在弹孔内。射孔弹的直径为5-8mm。如图6、图7所示，射孔枪和弹架之间用轴承124连接，使二者可以进行轴向相对转动，弹架内部安装偏心配重块，在重力作用下，装有偏心配重块的一边自然向下转动，偏心配重块方向与弹孔方向相反或垂直，即可避开射孔器与油管间隙最大和最小的方向实现定位。加重杆采用钨钢，确保重量足、尺寸短，既能顺利下井又能在射孔瞬间防止枪身上窜过高。

5)后通过油管上的射孔孔眼采集天然气(气体)。

实施例2：

1)准备阶段：

1.1)施工井应具备采用Φ139.7mm套管完井、采气管柱Φ73油管和节流阀(也可不带节流阀)生产方式、油管内径62mm、壁厚5.51mm、油管内液柱高度不低于500m、砂埋不超过30m、井口压力小于35MPa的条件。

1.2)施工应具备测井车8、Φ8mm单芯测井电缆5、电缆保护装置10、马笼头、Φ51mm变密度测井仪器、自然伽玛仪、磁性定位仪器、耐压大于35MPa适合于5-8mm电缆的电缆射孔防喷装置、电缆射孔防喷器、射孔器、加重杆13、泵车、水罐车、吊车等设备仪器。电缆射孔防喷装置包括控制头3、防喷管4、电缆防喷器6以及钻井防喷器7。天滑轮2固定在提升大钩上，测井电缆5绕过天滑轮2，测井电缆5的一端通过控制头3与防喷管4内的测量仪器相连，另一端拴在测井车8上。

1.3)施工前应查阅施工井的固井质量资料，确保固井质量完好，本井没有经过大的改造，以免固井不能保持原始状态造成气窜。

1.4)关闭井口闸门后安装耐压大于35MPa电缆射孔防喷装置。

1.5)将测井电缆穿过控制头和防喷管。

2)将测井电缆5与声波变密度、自然伽马仪、磁性定位测井仪器连接，上提测井电缆，将声波变密度仪、自然伽马仪、磁性定位测井仪器提入防喷管4内，将防喷管4与电缆防喷器6的一端连接，电缆防喷器6的另一端与钻井防喷器7相连。缓慢打开井口闸门，当井口压力与防喷管内压力平衡后开始下放测井电缆，将声波变密度仪、自然伽马仪、磁性定位等测井仪下放到井下油管内进行测量。

3)根据声波变密度仪、自然伽马仪、磁性定位等测井仪所测曲线判断液面高度及砂埋深度。如果液面高度不足500米，通过泵车加压注水至500米液面。

3)测量完毕后上提测井电缆，将声波变密度仪、自然伽马仪、磁性定位等测井仪提入防喷管内，关闭井口闸门，释放防喷管内压力。

4)打开防喷管，将声波变密度仪、自然伽马仪、磁性定位测井仪从测井电缆头上拆下。同时将射孔弹按每米2-3发与射孔枪进行组装。

5)将射孔器12、电缆保护装置10、测井仪器串11和加重杆13与射孔电缆15连接。上提射孔电缆，将射孔器12、测井仪器串11、电缆保护装置10、加重杆13提入防喷管4内。测井仪器串包括磁性定位测井仪器二和马笼头；

6)将防喷管4与电缆防喷器6相连，电缆防喷器6与钻井防喷器7相连；

7)缓慢打开井口闸门，当井口压力与防喷管内压力平衡后开始下放测井电缆，将射孔器、加重杆下放到井下油管14内。

8)射孔器、测井仪器串11到达预定位置后进行深度校正，深度确定原则一是避开油管、套管接箍，二是避开砂埋位置，在砂埋位置上部，三是选择固井质量好的井段。在上述三点同时满足后，射孔位置尽量靠下，接近气层位置射孔。

9)射孔前观察油压、套压数据，点火射孔，地面根据电缆抖动和点火后油压、套压的数值变化情况判断起爆是否正常，如果电缆抖动明显、压力表数值在点火前后短时间内变化明显，证明射孔正常。

10)起出射孔器及其辅助工具串。

11)采集天然气。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种从生产井中采集天然气的方法，包括以下步骤：

1)利用测井电缆将声波变密度仪一、自然伽马仪一、磁性定位测井仪器一放入电缆射孔防喷装置后下放至气井油管内进行测量；

2)根据声波变密度仪一、自然伽马仪一、磁性定位测井仪器一所测曲线，确定油管和套管的接箍位置、砂埋位置、固井质量好的井段、气层位置以及油管内液面高度；

3)确定射孔的位置：

射孔位置同时满足四个条件：一是避开油管和套管的接箍，二是避开砂埋位置，三是选择固井质量好的井段，四是尽量接近气层；

4)射孔：

4.1)组装射孔器：将射孔枪、弹架和射孔弹组装成射孔器，在弹架上每米安装多发射孔弹；

4.2)起出声波变密度仪一、自然伽马仪一、磁性定位测井仪器一后，利用射孔电缆将射孔仪器串下放至油管内确定的射孔位置，经深度校正后对油管射孔；其中射孔仪器串包括设置在测井电缆上的电缆保护装置、测井仪器串、射孔器和加重杆，所述测井仪器串包括磁性定位测井仪器二和马笼头；

5)通过油管上的射孔孔眼采集天然气。

2.根据权利要求1所述的从生产井中采集天然气的方法，其特征在于：

所述射孔弹的直径为5-8mm。

3.根据权利要求1或2所述的从生产井中采集天然气的方法，其特征在于：在弹架上每米安装2-3发射孔弹。

4.根据权利要求3所述的从生产井中采集天然气的方法，其特征在于：

所述加重杆的材料为钨钢，加重杆的尺寸为Φ51mm*500mm。

5.根据权利要求4所述的从生产井中采集天然气的方法，其特征在于：当井斜小于20°时，给射孔器选用Φ51mm的常规射孔枪。

6.根据权利要求4所述的从生产井中采集天然气的方法，其特征在于：当井斜大于20°时，所述射孔器包括射孔枪、弹架和射孔弹，所述射孔枪与弹架通过轴承连接，所述弹架上设置有弹孔和偏心配重块，所述偏心配重块的方向与弹孔方向相反或垂直，所述射孔弹安装在弹孔内，所述射孔枪一端与加重杆连接，所述射孔枪的另一端与马笼头连接。

7.根据权利要求5所述的从生产井中采集天然气的方法，其特征在于：射孔弹只将5.51mm的油管射穿。

8.根据权利要求6所述的从生产井中采集天然气的方法，其特征在于：当油管内的液面高度不足500m时，通过泵车加压注水至500m液面。

9.根据权利要求7所述的从生产井中采集天然气的方法，其特征在于：电缆射孔防喷装置耐压≥35Mpa。