采用双壁钻杆进行冲捞砂的控制方法和装置制造方法及图纸

本申请提供一种采用双壁钻杆进行冲捞砂的控制方法和装置，该方法包括：根据油气井内水相的密度、产层压力与温度、生产套管的内径和外径、静液面的深度、油气井的深度，以及双壁钻杆的外管的内径、外径和长度，内管的内径、外径和长度，注气阀的位置，单壁钻杆的内径和外径，建立采用双壁钻杆对油气井进行冲捞砂的模型，采用不同的注气量，对模型中双壁钻杆的内管进行模拟注气，获得不同注气量下对应的与沉砂管连接的单壁钻杆内的流量和流速、单壁钻杆与生产套管间的环空内的流量和流速、油气井的井底流动压力，进而据此确定目标注气量，根据目标注气量，对油气井进行冲捞砂，因此，能使冲砂液在油气井内建立循环，避免冲砂液进入地层。层。层。

【技术实现步骤摘要】
采用双壁钻杆进行冲捞砂的控制方法和装置


[0001]本申请涉及采油工程领域，尤其涉及一种采用双壁钻杆进行冲捞砂的控制方法和装置。

技术介绍

[0002]油田由于地质原因导致许多油气井在钻井及生产过程中，存在着裸眼生产井段垮塌、出砂、砂埋现象，严重影响油田正常生产。随着油气井开采时间的加长，油气井储集层亏空明显，地层压力下降迅速。由于地层压力下降迅速，会使得压力系数降至低于一定值，因而，会使得冲砂液漏失到地层，从而不能循环至地面。
[0003]目前，针对上述问题，可以采用负压冲捞砂工艺，比如：采用水力喷射泵实现负压、采用双级喷射喉管实现负压，采用低密度的氮气泡沫实现负压。在负压的情况下可以减少冲砂液进入地层。
[0004]但这些负压冲捞砂工艺无法使冲砂液在井内建立循环，仍然存在冲砂液进入地层的风险。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种采用双壁钻杆进行冲捞砂的控制方法和装置，用以解决负压冲捞砂工艺无法使冲砂液在油气井内建立循环、存在冲砂液进入地层的风险的问题。
[0006]第一方面，本申请提供一种采用双壁钻杆进行冲捞砂的控制方法，双壁钻杆置入油气井的生产套管内，所述双壁钻杆的下端通过单壁钻杆与油气井中的沉砂管连接，所述双壁钻杆包括内管和外管，所述外管上设有注气阀，气体由所述内管注入，流动至所述内管与所述外管之间的环空，再从所述注气阀流出到所述外管与所述生产套管之间的环空，最后流出所述油气井，所述方法包括：
[0007]根据油气井内水相的密度、所述外管的内径和外径、所述内管的内径和外径、所述外管和所述内管的长度、所述注气阀的位置、所述油气井的产层压力与温度、所述油气井的深度、所述生产套管的内径和外径、所述油气井内的静液面的深度、所述单壁钻杆的内径和外径，建立采用所述双壁钻杆对所述油气井进行冲捞砂的模型；
[0008]采用不同的注气量，对所述模型中所述内管进行模拟注气，获得不同注气量下对应的与所述沉砂管连接的所述单壁钻杆内的流量和流速、所述单壁钻杆与所述生产套管间的环空内的流量和流速、所述油气井的井底流动压力；
[0009]根据不同注气量下对应的与所述沉砂管连接的所述单壁钻杆内的流量和流速、所述单壁钻杆与所述生产套管间的环空内的流量和流速、所述井底流动压力，确定目标注气量；
[0010]根据目标注气量，对所述油气井进行冲捞砂。
[0011]可选的，所述建立采用所述双壁钻杆对所述油气井进行冲捞砂的模型后，还包括：
[0012]对所述模型进行优化，以使所述模型模拟的冲砂液的流动方向与所述油气井内冲
砂液的实际流动方向相同；
[0013]所述采用不同的注气量，对所述模型中所述内管进行模拟注气，包括：采用不同的注气量，对优化后的模型中所述内管进行模拟注气。
[0014]可选的，所述根据目标注气量，对所述油气井进行冲捞砂之前，还包括：
[0015]对所述模型中的注气阀位置进行多次调整，并采用所述目标注气量对每次调整后的模型中所述内管进行模拟注气，获得每次调整注气阀位置对应的与所述沉砂管连接的所述单壁钻杆内的流量；
[0016]根据多次调整注气阀位置对应的与所述沉砂管连接的所述单壁钻杆内的流量，确定目标注气阀位置；
[0017]根据目标注气量，对所述油气井进行冲捞砂，包括：
[0018]根据所述目标注气量和所述目标注气阀位置，对所述油气井进行冲捞砂。
[0019]可选的，所述根据目标注气量，对所述油气井进行冲捞砂之前，还包括：
[0020]对所述模型中的内管的长度进行多次调整，并采用所述目标注气量和所述目标注气阀位置对每次调整后的模型中所述内管进行模拟注气，获得每次调整内管的长度对应的与所述沉砂管连接的所述单壁钻杆内的流量、井底流动压力；
[0021]根据多次调整内管的长度对应的与所述沉砂管连接的所述单壁钻杆内的流量和井底流动压力，确定所述内管的目标长度；
[0022]根据所述目标注气量和所述目标注气阀位置，对所述油气井进行冲捞砂，包括：
[0023]根据所述目标注气量、所述目标注气阀位置和所述内管的目标长度，对所述油气井进行冲捞砂。
[0024]可选的，所述根据目标注气量，对所述油气井进行冲捞砂之前，还包括：
[0025]对所述模型中的单壁钻杆的外径进行多次调整，并采用所述目标注气量、所述目标注气阀位置、所述内管的长度对每次调整后的模型中所述内管进行模拟注气，获得每次调整单壁钻杆的外径对应的与所述沉砂管连接的所述单壁钻杆内的流量；
[0026]根据多次调整单壁钻杆的外径对应的与所述沉砂管连接的所述单壁钻杆内的流量，确定单壁钻杆的目标外径；
[0027]根据所述目标注气量、所述目标注气阀位置和所述内管的目标长度，对所述油气井进行冲捞砂，包括：
[0028]根据所述目标注气量、所述目标注气阀位置、所述内管的目标长度和所述单壁钻杆的目标外径，对所述油气井进行冲捞砂。
[0029]可选的，所述气体为氮气，所述氮气的压力为10～20MPa。
[0030]第二方面，本申请提供一种采用双壁钻杆进行冲捞砂的控制装置，双壁钻杆置入油气井的生产套管内，所述双壁钻杆的下端通过单壁钻杆与油气井中的沉砂管连接，所述双壁钻杆包括内管和外管，所述外管上设有注气阀，气体由所述内管注入，流动至所述内管与所述外管之间的环空，再从所述注气阀流出到所述外管与所述生产套管之间的环空，最后流出所述油气井，所述装置包括：
[0031]建立模块，用于根据油气井内水相的密度、所述外管的内径和外径、所述内管的内径和外径、所述外管和所述内管的长度、所述注气阀的位置、所述油气井的产层压力与温度、所述油气井的深度、所述生产套管的内径和外径、所述油气井内的静液面的深度、所述
单壁钻杆的内径和外径，建立采用所述双壁钻杆对所述油气井进行冲捞砂的模型；
[0032]获取模块，用于采用不同的注气量，对所述模型中所述内管进行模拟注气，获得不同注气量下对应的与所述沉砂管连接的所述单壁钻杆内的流量和流速、所述单壁钻杆与所述生产套管间的环空内的流量和流速、所述油气井的井底流动压力；
[0033]确定模块，用于根据不同注气量下对应的与所述沉砂管连接的所述单壁钻杆内的流量和流速、所述单壁钻杆与所述生产套管间的环空内的流量和流速、所述井底流动压力，确定目标注气量；
[0034]处理模块，用于根据目标注气量，对所述油气井进行冲捞砂。
[0035]可选的，所述建立模块，还用于：
[0036]对所述模型进行优化，以使所述模型模拟的冲砂液的流动方向与所述油气井内冲砂液的实际流动方向相同；
[0037]所述获取模块，具体用于：采用不同的注气量，对优化后的模型中所述内管进行模拟注气。
[0038]可选的，所述确定模块，还用于：
[0039]对所述模型中的注气阀位置进行多次调整，并采用所述目标注气量对每次调整后的模型中所述内管进行模拟注气，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用双壁钻杆进行冲捞砂的控制方法，其特征在于，双壁钻杆置入油气井的生产套管内，所述双壁钻杆的下端通过单壁钻杆与油气井中的沉砂管连接，所述双壁钻杆包括内管和外管，所述外管上设有注气阀，气体由所述内管注入，流动至所述内管与所述外管之间的环空，再从所述注气阀流出到所述外管与所述生产套管之间的环空，最后流出所述油气井，所述方法包括：根据油气井内水相的密度、所述外管的内径和外径、所述内管的内径和外径、所述外管和所述内管的长度、所述注气阀的位置、所述油气井的产层压力与温度、所述油气井的深度、所述生产套管的内径和外径、所述油气井内的静液面的深度、所述单壁钻杆的内径和外径，建立采用所述双壁钻杆对所述油气井进行冲捞砂的模型；采用不同的注气量，对所述模型中所述内管进行模拟注气，获得不同注气量下对应的与所述沉砂管连接的所述单壁钻杆内的流量和流速、所述单壁钻杆与所述生产套管间的环空内的流量和流速、所述油气井的井底流动压力；根据不同注气量下对应的与所述沉砂管连接的所述单壁钻杆内的流量和流速、所述单壁钻杆与所述生产套管间的环空内的流量和流速、所述井底流动压力，确定目标注气量；根据目标注气量，对所述油气井进行冲捞砂。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立采用所述双壁钻杆对所述油气井进行冲捞砂的模型后，还包括：对所述模型进行优化，以使所述模型模拟的冲砂液的流动方向与所述油气井内冲砂液的实际流动方向相同；所述采用不同的注气量，对所述模型中所述内管进行模拟注气，包括：采用不同的注气量，对优化后的模型中所述内管进行模拟注气。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据目标注气量，对所述油气井进行冲捞砂之前，还包括：对所述模型中的注气阀位置进行多次调整，并采用所述目标注气量对每次调整后的模型中所述内管进行模拟注气，获得每次调整注气阀位置对应的与所述沉砂管连接的所述单壁钻杆内的流量；根据多次调整注气阀位置对应的与所述沉砂管连接的所述单壁钻杆内的流量，确定目标注气阀位置；根据目标注气量，对所述油气井进行冲捞砂，包括：根据所述目标注气量和所述目标注气阀位置，对所述油气井进行冲捞砂。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据目标注气量，对所述油气井进行冲捞砂之前，还包括：对所述模型中的内管的长度进行多次调整，并采用所述目标注气量和所述目标注气阀位置对每次调整后的模型中所述内管进行模拟注气，获得每次调整内管的长度对应的与所述沉砂管连接的所述单壁钻杆内的流量、井底流动压力；根据多次调整内管的长度对应的与所述沉砂管连接的所述单壁钻杆内的流量和井底流动压力，确定所述内管的目标长度；根据所述目标注气量和所述目标注气阀位置，对所述油气井进行冲捞砂，包括：根据所述目标注气量、所述目标注气阀位置和所述内管的目标长度，对所述油气井进
行冲捞砂。5.根据权利要求4所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王发清，任今明，秦德友，兰美丽，王方智，周行文，苏洲，刘百春，曹建洪，任利华，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：