地下储气库井完井管柱及完井方法技术

本发明专利技术属于油气田开发工程地下储气库井建设领域，具体地，涉及一种地下储气库井完井管柱。地下储气库井完井管柱，包括套管柱和油管柱，油管柱位于套管柱内，套管柱位于由地层通过钻井工艺而形成的井筒内；其中：所述套管柱包括：水泥环和套管，套管通过水泥环与井筒周围地层连接；所述油管柱位于套管内，油管柱由井下工具连接装配而成。本发明专利技术在不影响地下储气库井正常作业和配产量的前提下，设计了双向双安全阀管柱串，优化完井管柱串和井下安全阀安装方式，保证地下储气库井发生井口、井下安全事故，如爆炸、泄露、过载时，井筒、管柱和整个储气库井的损失减小到最低，提高管柱在作业工况下的稳定性，保障地下储气库井的长期安全运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于油气田开发工程地下储气库井建设领域，具体地，涉及一种地下储气库井完井管柱及完井方法。
技术介绍
地下储气库具有储气量大、安全系数高、火灾概率小、经济效益好、与LNG技术相比储气成本低等优点。此外，地下储气库能够协调供求关系与调峰，实施战略储备，保证供气的可靠性和连续性，且能有助于优化生产系统和输气管网的运行，对于国家安全与区域天然气使用具有极其重要的作用。由于储气库注采井采取强采强注的作业方式，其井内天然气为双向流动，且注入、采出压力和温度不断变化，井的使用寿命不受可采储量的限制，而且须保证使用寿命30年以上，所以对完井管串的强度、密封性等提出了更高的要求。目前管柱串设计时往往考虑最大日注采速度进行设计，具有盲目性。首先，实际配产量随社会需求、调峰需要等不断变化，储气库井管柱当前的设计方法难以做到适时应变。其次，地下储气库的季节调峰功能决定其必须能够在短时间内承受高速、高压气体的冲蚀，尤其是安全阀位置的冲蚀问题和密封失效尤为明显。现阶段安全阀设计一般根据油管规格进行选择，然而当配产量超过预期设定，或储气库井发生泄漏事故导致注采流速过大时，安全阀位置可能发生功能性失效，甚至造成储气库井泄露、停产，甚至报废等严重事故。另外，地下储气库井既注又采的双向作业，使得目前气井作用的单向安全阀设计不能满足储气库井作业的安全需求。尤其是注气过程中，单向安全阀的事故反应不能瞬间切断天然气的注入过程，甚至因注入气体压力过大造成安全阀失效，引发更大规模的事故。因此，需要专利技术一种改进的地下储气库井完井管柱和完井工艺。
技术实现思路
为克服现有技术存在的缺陷，本专利技术提供一种地下储气库井完井管柱及完井方法。为实现上述目的，本专利技术采用下述方案：地下储气库井完井管柱，包括套管柱和油管柱，油管柱位于套管柱内，套管柱位于由地层通过钻井工艺而形成的井筒内；其中：所述套管柱包括：水泥环和套管，套管通过水泥环与井筒周围地层连接；所述油管柱位于套管内，油管柱由井下工具连接装配而成；所述井下工具，包括：油管挂、配长短节、上流动接头、上安全阀、中流动接头、下安全阀、下流动接头、气密封油管、循环滑套、上部油管、封隔器、磨铣延伸筒、下部油管、坐落接头、筛管、引鞋；引鞋、下部油管、筛管、下部油管、坐落接头、下部油管、磨铣延伸筒、下部油管、封隔器、上部油管、循环滑套、上部油管、气密封油管、下流动接头、上部油管、下安全阀、上部油管、中流动接头、上部油管、上安全阀、上部油管、上流动接头、上部油管、配长短节、上部油管、油管挂自下而上装配，上述井下工具间通过变扣短节连接。优选地，所述上安全阀采用自平衡井下安全阀，所述下安全阀采用自平衡井下安全阀，上安全阀可从地面控制开启或关闭。上述地下储气库井完井方法，包括以下施工步骤：完井施工前准备，(二)完井；完井施工过程包括(1)起出酸化管柱，(2)井口及采气树试压，(3)完井管柱下入；所述(3)完井管柱下入施工过程包含井下安全阀施工过程。相对于现有技术，本专利技术具有如下有益效果：在不影响地下储气库井正常作业和配产量的前提下，创新性的设计了双向双安全阀管柱串，优化完井管柱串和井下安全阀安装方式，保证地下储气库井发生井口、井下安全事故，如爆炸、泄露、过载时，井筒、管柱和整个储气库井的损失减小到最低，提高管柱在作业工况下的稳定性，保障地下储气库井的长期安全运行。附图说明图1是地下储气库井完井管柱结构示意图；图2是地下储气库井完井管柱井下安全阀连接线路示意图；图中：1.水泥环，10.套管，11.油管挂，12.配长短节，13.上流动接头，14.上安全阀，15.中流动接头，16.下安全阀，17.下流动接头，18.气密封油管，19.循环滑套，110.上部油管，111.封隔器，112.磨铣延伸筒，113.下部油管，114.坐落接头，115.筛管，116.引鞋；21.井筒，22.控制线路，23.压力传感器，24.数据存储器，25.压力传感器终端，26.串并联集线器，27.用户，28.计算机具体实施方式如图1所示，地下储气库井完井管柱，包括套管柱和油管柱，油管柱位于套管柱内，套管柱位于由地层通过钻井工艺而形成的井筒21内；其中：所述套管柱包括：水泥环1和套管10，套管10通过水泥环1与井筒21周围地层连接。所述油管柱位于套管10内，油管柱由井下工具连接装配而成；所述井下工具，包括：油管挂11、配长短节12、上流动接头13、上安全阀14、中流动接头15、下安全阀16、下流动接头17、气密封油管18、循环滑套19、上部油管110、封隔器111、磨铣延伸筒112、下部油管113、坐落接头114、筛管115、引鞋116；引鞋116、下部油管113、筛管115、下部油管113、坐落接头114、下部油管113、磨铣延伸筒112、下部油管113、封隔器111、上部油管110、循环滑套19、上部油管110、气密封油管18、下流动接头17、上部油管110、下安全阀16、上部油管110、中流动接头15、上部油管110、上安全阀14、上部油管110、上流动接头13、上部油管110、配长短节12、上部油管110、油管挂11自下而上装配，上述井下工具间通过变扣短节连接。所述上安全阀14采用自平衡井下安全阀，所述下安全阀16采用自平衡井下安全阀，上安全阀可从地面控制开启或关闭。上述地下储气库井完井方法包括以下施工步骤：(一)完井施工前准备，(二)完井；完井施工前准备施工过程采用目前行业内通用的施工方法，可参考行业规范；完井施工过程包括(1)起出酸化管柱，(2)井口及采气树试压，(3)完井管柱下入；上述(二)完井施工过程中的(1)起出酸化管柱施工过程、(2)井口及采气树试压施工过程采用目前行业内通用的施工方法，可参考行业规范，本专利技术不作具体描述；所述(3)完井管柱下入施工过程包含井下安全阀施工过程。以下结合具体实施例对本专利技术涉及的地下储气库井完井方法进行描述：(一)完井施工前准备施工过程：(1)安装油管四通，并注塑试压。(2)安装井控设备，做好防喷及压井工作。优选的，地面高压管线水密封试压值至少大于预计施工压力的1.2倍。(3)替换泥浆。下外加厚油管底带喇叭口，清水顶替井筒内泥浆。(4)通井。下外加厚油管底带通井规，通井至人工井底，并探人工井底。(5)刮削套管。下外加厚油管底带刮削器在封隔器附近位置井段反复刮削三次，直至无遇阻现象。(6)洗井。用清水大排量反洗井，进出口液性一致。(7)试压。优选的，井筒试压20MPa，满足30min压降小于0.5MPa为合格，然后钻盲板、二次洗井、射孔。(8)安装带压作业设备。(9)酸化。(二)完井施工过程：(1)起出酸化管柱。(2)井口及采气树试压。(3)完井管柱下入。(三)完井管柱下入施工过程：(1)检查所有工具的外观是否完好，对上安全阀14和下安全阀16进行现场压力测试，检查封隔器111的坐封销钉数量是否准确。(2)下入引鞋116+坐落接头114+筛管115工具串。(3)下入气密封油管18。(4)下入坐落接头114。(5)下入气密封油管18。(6)下入封隔器总成：磨铣延伸筒112+封隔器111工具串。优选的，下入时扶正工具串缓慢下放入井，发现遇阻立即刹住，上提1-2米，遇阻不得超过2吨。优选的，封隔器111下入后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地下储气库井完井管柱，包括套管柱和油管柱，油管柱位于套管柱内，套管柱位于由地层通过钻井工艺而形成的井筒内；其特征在于：所述套管柱包括：水泥环和套管，套管通过水泥环与井筒周围地层连接；所述油管柱位于套管内，油管柱由井下工具连接装配而成；所述井下工具，包括：油管挂、配长短节、上流动接头、上安全阀、中流动接头、下安全阀、下流动接头、气密封油管、循环滑套、上部油管、封隔器、磨铣延伸筒、下部油管、坐落接头、筛管、引鞋；引鞋、下部油管、筛管、下部油管、坐落接头、下部油管、磨铣延伸筒、下部油管、封隔器、上部油管、循环滑套、上部油管、气密封油管、下流动接头、上部油管、下安全阀、上部油管、中流动接头、上部油管、上安全阀、上部油管、上流动接头、上部油管、配长短节、上部油管、油管挂自下而上装配，上述井下工具间通过变扣短节连接。

【技术特征摘要】
1.一种地下储气库井完井管柱，包括套管柱和油管柱，油管柱位于套管柱内，套管柱位于由地层通过钻井工艺而形成的井筒内；其特征在于：所述套管柱包括：水泥环和套管，套管通过水泥环与井筒周围地层连接；所述油管柱位于套管内，油管柱由井下工具连接装配而成；所述井下工具，包括：油管挂、配长短节、上流动接头、上安全阀、中流动接头、下安全阀、下流动接头、气密封油管、循环滑套、上部油管、封隔器、磨铣延伸筒、下部油管、坐落接头、筛管、引鞋；引鞋、下部油管、筛管、下部油管、坐落接头、下部油管、磨铣延伸筒、下部油管、封隔器、上部油管、循环滑套、上部油管、气密封油管、下流动接头、上...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘铭刚，杨秀娟，闫怡飞，闫相祯，闫行，韩生超，骆佳楠，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东;37