一种带封隔器的油管堵塞井套压控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提供的一种带封隔器的油管堵塞井套压控制方法及系统，对不同油嘴开度下，分别进行模拟油管堵塞节流后的油管内压力剖面，将模拟所得结果带入油管强度校核计算内，参照规定的安全系数要求，计算得到不同油压下允许的最大套压值，根据最大允许套压值进行油井的套压控制，形成带封隔器的油管堵塞井套压控制计算方法，指导油管堵塞井的开井及生产过程中的套压控制，避免造成油管柱破坏的问题，保障高压气井的井筒完整性，保证气井安全运行。保证气井安全运行。保证气井安全运行。

【技术实现步骤摘要】
一种带封隔器的油管堵塞井套压控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及流体动力学及管柱力学分析
，具体为一种带封隔器的油管堵塞井套压控制方法及系统。

技术介绍

[0002]塔里木油田库车山前高压气井普遍存在油管堵塞问题，一旦井筒内存在堵塞，将引发井下节流压降，堵塞位置以上油管内压力与油管外环空保护液形成的液柱压力差将大于正常情况，油管被环空保护液挤毁的风险将加剧，在特别是在关井后开井过程中，油压变化剧烈，极易造成油管破坏。而目前行业施行的油套压力管理方法仅针对井筒无堵塞井，尚无解决此问题的科学方法。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种带封隔器的油管堵塞井套压控制方法，模拟油管堵塞节流后的油管内压力剖面，将模拟所得结果带入油管强度校核计算内，参照规定的安全系数要求，计算得到不同油压下允许的最大套压值。
[0004]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0005]一种带封隔器的油管堵塞井套压控制方法，包括以下步骤：
[0006]步骤1、构建相关联的地层模型、油管内流道模型和流体模型；
[0007]步骤2、改变油管内流道模型参数，分别开展油管内压力和温度剖面模拟，得到不同油嘴开度下的油管内压力和温度剖面；
[0008]步骤3、构建油管力学模型，并结合不同油嘴开度下的油管内压力和温度剖面，得到不同油嘴尺寸下最大允许套压值，根据最大允许套压值进行套压控制。
[0009]优选的，采用OLGA软件依次构建地层模型、油管内流道模型和流体模型。
[0010]优选的，所述地层模型包含地层的温度、压力、(IPR)流入动态曲线。
[0011]优选的，所述油管内流道模型包含油管尺寸、油管下入深度、封隔器坐封深度、油管内壁粗糙度、堵塞位置深度、堵塞位置的流动通道尺寸和油嘴尺寸。
[0012]优选的，根据流体实验测试结果，确定流体模型中流体不同烃类组分的占比。
[0013]优选的，所述油管力学模型包括油管尺寸、油管钢级、油管下入深度、封隔器坐封深度、环空保护液密度和油管安全系数要求。
[0014]优选的，步骤2中通过改变油管内流道模型的油嘴尺寸参数，得到不同油嘴开度下的油管内压力、温度剖面。
[0015]一种带封隔器的油管堵塞井套压控制方法的系统，包括：
[0016]模型构建模块，用于构建相关联的地层模型、油管内流道模型和流体模型；
[0017]仿真模块，用于展开油管内压力和温度剖面模拟，得到不同油嘴开度下的油管内压力和温度剖面；
[0018]压力控制模块，用于构建油管力学模型，并结合不同油嘴开度下的油管内压力和
温度剖面，得到不同油嘴尺寸下最大允许套压值，根据最大允许套压值进行油管堵塞井套压控制。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0020]本专利技术提供的一种带封隔器的油管堵塞井套压控制方法，对不同油嘴开度下，分别进行模拟油管堵塞节流后的油管内压力剖面，将模拟所得结果带入油管强度校核计算内，参照规定的安全系数要求，计算得到不同油压下允许的最大套压值，根据最大允许套压值进行油井的套压控制，形成带封隔器的油管堵塞井套压控制计算方法，指导油管堵塞井的开井及生产过程中的套压控制，避免造成油管柱破坏的问题，保障高压气井的井筒完整性，保证气井安全运行。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例1中5mm油嘴下油管内温度、压力曲线；
[0022]图2为本专利技术实施例1中油管柱三轴应力强度校核图。
具体实施方式
[0023]下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。
[0024]一种带封隔器的油管堵塞井套压控制方法，在不同油嘴开度下，模拟油管堵塞节流后的油管内压力剖面，将模拟所得结果带入油管强度校核计算内，参照规定的安全系数要求，计算得到不同油压下允许的最大套压值。具体步骤如下：
[0025]步骤1、构建地层模型。
[0026]在本实施例中，在OLGA软件中构建地层模型，地层模型包含地层的温度、压力、(IPR)流入动态曲线。
[0027]OLGA多相流软件是非稳态多相流模拟计算程序，可以模拟在油井，输油管线和油气处理设备中的油、气及水的运动状态。随着石油工业对“流动保障”的重视，OLGA已经被广泛地应用在可行性研究、工程设计和运行模拟中。0LGA还被用于模拟有问题的油井和输油管线以寻求解决的办法，找出最佳操作步骤并选择合理的控制系统。OLGA还可以用于对正常生产过程的实时模拟控制，用作工程师训练模拟器。
[0028]步骤2、构建油管内流道模型。
[0029]在OLGA软件中构建油管内流道模型，其包含油管尺寸、油管下入深度、封隔器坐封深度、油管内壁粗糙度、堵塞位置深度、堵塞位置的流动通道尺寸和油嘴尺寸。
[0030]步骤3、在OLGA软件中根据油管内流道模型构建管内流体模型，根据流体实验测试结果，明确流体不同烃类组分的占比。
[0031]步骤4、通过将地层模型、油管内流道模型、流体模型进行关联，改变油嘴尺寸，在OLGA软件中分别开展油管内压力、温度剖面模拟，得到不同油嘴开度下的油管内压力、温度剖面。
[0032]步骤5、构建油管力学模型。
[0033]在WELLCAT软件中构建油管力学模型，其包含油管尺寸、油管钢级、油管下入深度、封隔器坐封深度、环空保护液密度和油管安全系数要求。
[0034]步骤6、在WELLCAT软件中开展油管强度校核。
[0035]将步骤4得到的不同油嘴尺寸下油管内压力、温度剖面带入步骤5中的模型中，得到不同油嘴尺寸下最大允许套压值。
[0036]本专利技术还提供一种带封隔器的油管堵塞井套压控制方法的系统，包括，
[0037]模型构建模块，用于构建相关联的地层模型、油管内流道模型和流体模型；
[0038]仿真模块，用于展开油管内压力和温度剖面模拟，得到不同油嘴开度下的油管内压力和温度剖面；
[0039]压力控制模块，用于构建油管力学模型，并结合不同油嘴开度下的油管内压力和温度剖面，得到不同油嘴尺寸下最大允许套压值，根据最大允许套压值进行油管堵塞井套压控制。
[0040]实施例1
[0041]以塔里木油田克深XX井为例。
[0042]步骤一、构建地层模型，该井地层压力95MPa，地层温度120℃，产气指数PI为150000m3/(d
·
MPa)。
[0043]步骤二、构建油管内流道模型，油管采用4 1/2"和3 1/2"组合油管，4 1/2"油管下深0～2400m，3 1/2"油管下深2400～6800m，封隔器坐封深度6500m，油管内壁粗糙度0.05mm，堵塞位置深度6510m，堵塞位置的流动通道尺寸10mm，油嘴尺寸全开10mm。
[0044]步骤三、构建管内流体模型，本井位于干气气藏，流体组分以甲烷为主。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带封隔器的油管堵塞井套压控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、构建相关联的地层模型、油管内流道模型和流体模型；步骤2、改变油管内流道模型参数，分别开展油管内压力和温度剖面模拟，得到不同油嘴开度下的油管内压力和温度剖面；步骤3、构建油管力学模型，并结合不同油嘴开度下的油管内压力和温度剖面，得到不同油嘴尺寸下最大允许套压值，根据最大允许套压值进行套压控制。2.根据权利要求1所述的一种带封隔器的油管堵塞井套压控制方法，其特征在于，采用OLGA软件依次构建地层模型、油管内流道模型和流体模型。3.根据权利要求1所述的一种带封隔器的油管堵塞井套压控制方法，其特征在于，所述地层模型包含地层的温度、压力、(IPR)流入动态曲线。4.根据权利要求1所述的一种带封隔器的油管堵塞井套压控制方法，其特征在于，所述油管内流道模型包含油管尺寸、油管下入深度、封隔器坐封深度、油管内壁粗糙度、堵塞位置深度、堵塞位置的流动通道尺寸和油嘴尺寸。5.根据权利要求1所述的一种带封隔器的油管...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，刘洪涛，孟祥娟，黄锟，刘举，耿海龙，凌涛，滕起，张宝，曾努，景宏涛，曹立虎，鲁慧，吴红军，滕茂，任登峰，庹维志，袁泽波，单锋，兰美丽，宋秋强，涂志雄，钟婷，刘春容，
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：