一种超深高含硫气井完井管柱及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种超深高含硫气井完井管柱，包括套管柱和油管柱，套管柱位于井筒内，油管柱位于套管柱内；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相连接；油管柱由若干个井下工具自下而上依次顺序装配而成；本发明专利技术还公开了该完井管柱的施工方法。本发明专利技术创新性的设计了双向双安全阀油管柱，优化完井油管柱和井下安全阀的安装方式，保证储气库井发生井口、井下安全事故时，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。

【技术实现步骤摘要】
一种超深高含硫气井完井管柱及其施工方法
本专利技术涉及油气开发气井建设
，尤其涉及一种超深高含硫气井完井管柱及其施工方法。
技术介绍
目前，超深高含硫气田具有储气量大、经济效益好、开发成本低等优点，能够保证天然气供气的可靠性和连续性，对于国家安全与区域天然气使用具有极其重要的作用。由于超深高含硫气井采取自喷开采的作业方式，其井内天然气为高压高速流动，且采出天然气含硫化氢等有毒气体，所以对完井管串的强度、密封性等提出了更高的要求。现有油管柱在设计时，往往根据最大日采气速度进行设计，具有一定的盲目性。存在的问题有：1、实际配产量随社会需求、调峰需要等不断变化，气井管柱当前的设计方法难以做到适时应变；2、高含硫气田的高压采气的特点，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和密封失效的问题尤为突出；3、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，或气井发生泄漏事故导致采气流速过大时，安全阀位置可能发生功能性失效，甚至造成气井泄露、停产，甚至报废等严重事故。因此，亟需开发一种超深高含硫气井完井管柱及其施工方法。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术公开了一种超深高含硫气井完井管柱及其施工方法。为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案：一种超深高含硫气井完井管柱，包括套管柱和油管柱，套管柱位于井筒内，油管柱位于套管柱内；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相连接.作为本专利技术的进一步优选，所述油管柱由若干个井下工具自下而上依次顺序装配而成，井下工具包括引鞋、筛管、坐落接头、下部油管、磨铣延伸筒、MHR封隔器、上部油管、循环滑套、气密封油管、下流动短节、下安全阀、中流动短节、上安全阀、上流动短节、配长短节和油管挂。作为本专利技术的进一步优选，所述筛管位于油管柱的最下端，油管挂位于油管柱的最上端，且筛管、坐落接头、下部油管、磨铣延伸筒、上部油管、循环滑套、气密封油管、下流动短节和配长短节的上端均与变扣短节相配合。作为本专利技术的进一步优选，所述下安全阀、上安全阀均采用自平衡井下安全阀。上述超深高含硫气井完井管柱的施工方法，包括如下步骤：步骤一、完井施工前的准备工作1.1、安装上部油管和变扣短节变扣短节，下部油管和变扣短节、气密封油管和变扣短节，油管、变扣短节之间用四通连接件进行连接，并注塑试压；1.2、安装井控设备，做好防喷及压井工作及压井工作，在该过程中，地面高压管线水密封试压值应大于预计施工压力的1.2倍；1.3、替换泥浆，下入(1.1)中的油管和变扣短节，油管底带有喇叭口，用清水顶替井筒内泥浆；1.4、通井，下入(1.1)中的油管和变扣短节，油管底带有通井规，通井至人工井底，并探人工井底；1.5、刮削套管，下入(1.1)中的油管和变扣短节，油管底带有刮削器，在MHR封隔器附近位置井段反复刮削三次，直至无遇阻现象；1.6、洗井，用清水大排量的反洗井，直至井筒的进出口液的液体性质一致；1.7、井筒试压20MPa，满足30min压降小于0.5MPa即为合格，然后钻盲板，进行二次洗井，射孔；1.8、安装带压作业设备。步骤二、完井施工过程2.1、对井口及采气树试压；2.2、下入完井管柱，及安全阀施工。作为本专利技术的进一步优选，步骤二中，下入完井管柱施工过程包括：(1)检查各个井下工具的外观是否完好，对上安全阀、下安全阀进行现场压力测试，检查MHR封隔器的坐封销钉数量是否准确；(2)下入引鞋、筛管、坐落接头和变扣短节；(3)下入气密封油管和变扣短节；(4)下入变扣短节、坐落接头和变扣短节；(5)下入1根气密封油管1根；(6)下入MHR封隔器总成，MHR封隔器总成包括相连接的变扣短节、磨铣延伸筒、变扣短节、MHR封隔器、插入密封、变扣短节，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，封隔器下入后要控制纯下钻速度40-60秒每根油管；(7)下入气密封油管和变扣短节；(8)下入循环滑套和变扣短节总成，循环滑套和变扣短节总成吊上钻头时防止磕碰，下入时撕掉过流孔的保护膜，与气密封油管连接时引扣；(9)下入气密封油管、变扣短节、校深短节；(10)下入气密封油管和变扣短节；(11)下入安全阀总成，安全阀总成包括上流动短节、上安全阀、中流动短节、下安全阀、下流动短节和变扣短节；(12)下入气密封油管和变扣短节；(13)整个油管柱下到预定位置的前1根油管和变扣短节位置时，进行电测校深，复核管柱数据，调整配长短节和变扣短节，准确确定MHR封隔器的坐封位置；(14)坐放油管挂和双公接头，验证已下入的油管柱的密封性；(15)坐封MHR封隔器，钢丝作业在X坐落接头上投堵塞器，逐级打压坐封MHR封隔器；(16)检验井口密封性；(17)检验封隔器密封性；(18)注入环空保护液，完成完井管柱。作为本专利技术的进一步优选，下入完井管柱施工中过程中的安全阀施工，步骤包括：(1)对上安全阀、下安全阀进行地面开关测试；(2)下流动短节、下安全阀上扣，下安全阀采用普通装配，按上行气方向为其工作工况；(3)下安全阀连接至油管柱，预留串联控制线接口；(4)上流动短节、上安全阀上扣，上安全阀采用反向装配，按下行气工况为其工作工况，在上安全阀底部安装串并联集线器，预留串口；(5)上安全阀连接至已下入的油管柱，并使用串联线将上安全阀接口与步骤(3)串联控制线接口连接；(6)下放油管柱，并连接上安全阀接口与控制管线；(7)连接手压泵和压力表到控制管线，手压泵加液压油，油量为手压泵容积3/4，将控制管线放到下安全阀接口位置，利用手压泵排出下安全阀内空气，连接HIF接头和控制管线到下安全阀，连接步骤(6)控制管线到串并联集线器；(8)第一次试压，根据超深高含硫气井最大运行压力确定试压压力，控制稳压20分钟，压降不大于0.8MPaPa为合格；泄掉手压泵压力，使下安全阀内压力至环境压力；将控制管线放到上安全阀接口位置，利用手压泵排出上安全阀内空气，连接HIF接头，将控制管线与串并联集线器的预留串口连接；(9)第二次试压，根据超深高含硫气井最大运行压力确定试压压力，控制稳压20分钟，压降不大于0.8MPa为合格；(10)下放上安全阀和下安全阀到指定井深位置，试压合格后泄手压泵压力至30MPa，保持开启状态下放安全阀，控制管线随下部油管同时下放，并在每个下部油管的结箍位置设置控制管线保护器；(11)控制管线穿越油管挂，油管挂连接到管柱后手压泵泄压至零，油管挂和双公接头下部穿越孔密封接头穿到控制管线上，保持管线长直状态，将管线穿越油管挂，油管挂上部穿越孔密封接头穿到管线上，拧紧上下两个密封接头本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超深高含硫气井完井管柱，其特征在于，包括套管柱和油管柱，套管柱位于井筒内，油管柱位于套管柱内；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相连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种超深高含硫气井完井管柱，其特征在于，包括套管柱和油管柱，套管柱位于井筒内，油管柱位于套管柱内；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相连接。


2.如权利要求1所述的一种超深高含硫气井完井管柱，其特征在于，所述油管柱由若干个井下工具自下而上依次顺序装配而成，井下工具包括引鞋、筛管、坐落接头、下部油管、磨铣延伸筒、MHR封隔器、上部油管、循环滑套、气密封油管、下流动短节、下安全阀、中流动短节、上安全阀、上流动短节、配长短节和油管挂。


3.如权利要求2所述的一种超深高含硫气井完井管柱，其特征在于，所述筛管位于油管柱的最下端，油管挂位于油管柱的最上端，且筛管、坐落接头、下部油管、磨铣延伸筒、上部油管、循环滑套、气密封油管、下流动短节和配长短节的上端均与变扣短节相配合。


4.如权利要求2所述的一种超深高含硫气井完井管柱，其特征在于，所述下安全阀、上安全阀均采用自平衡井下安全阀。


5.一种如权利要求1-4中任一所述的超深高含硫气井完井管柱的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、完井施工前的准备工作
1.1、安装上部油管和变扣短节变扣短节，下部油管和变扣短节、气密封油管和变扣短节，油管、变扣短节之间用四通连接件进行连接，并注塑试压；
1.2、安装井控设备，做好防喷及压井工作及压井工作，在该过程中，地面高压管线水密封试压值应大于预计施工压力的1.2倍；
1.3、替换泥浆，下入(1.1)中的油管和变扣短节，油管底带有喇叭口，用清水顶替井筒内泥浆；
1.4、通井，下入(1.1)中的油管和变扣短节，油管底带有通井规，通井至人工井底，并探人工井底；
1.5、刮削套管，下入(1.1)中的油管和变扣短节，油管底带有刮削器，在MHR封隔器附近位置井段反复刮削三次，直至无遇阻现象；
1.6、洗井，用清水大排量的反洗井，直至井筒的进出口液的液体性质一致；
1.7、井筒试压20MPa，满足30min压降小于0.5MPa即为合格，然后钻盲板，进行二次洗井，射孔；
1.8、安装带压作业设备。
步骤二、完井施工过程
2.1、对井口及采气树试压；
2.2、下入完井管柱，及安全阀施工。


6.如权利要求5所述的超深高含硫气井完井管柱的施工方法，其特征在于，步骤二中，下入完井管柱施工过程包括：
(1)检查各个井下工具的外观是否完好，对上安全阀、下安全阀进行现场压力测试，检查MHR封隔器的坐封销钉数量是否准确；
(2)下入引鞋、筛管、坐落接头和变扣短节；
(3)下入气密封油管和变扣短节；
(4)下入变扣短节、坐落接头和变扣短节；
(5)下入1根气密封油管1根；
(6)下入MHR封隔器总成，MHR封隔器总成包括相连接的变扣短节、磨铣延伸筒、变扣短节、MHR封隔器、插入密封、变扣短节，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，封隔器下入后要控制纯下钻速度40-60秒每根油管；
(7)下入气密封油管和变扣短节；
(8)下入循环滑套和变扣短节总成，循环滑套和变扣短节总成吊上钻头时防止磕碰，下入时撕掉过流孔的保护膜，与气密封油管连接时引扣；
(9)下入气密封油管、变扣短节、校深短节；
(10)下入气密封油管和变扣短节；
(11)下入安全阀总成，安全阀总成包括上流动短节、上安全阀、中流动短节、下安全阀、下流动短节和变扣短节；
(12)下入气密封油管和变扣短节；
(13)整个油管柱下到预定位置的前1根油管和变扣短...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘铭刚，高凯歌，厉建祥，傅建斌，李勇，崔靖文，吴瑞青，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11