【正文】 第八節(jié) 完井管柱載荷分析 完井管柱是保證油氣采出地面的唯一通道，一般情況。5． 排水采氣完井管柱如圖775所示，適合于同層出水（如底水）或鄰層出水而又不能封隔，且不排水不能采氣的井況。前者聯(lián)結(jié)的好處是射孔槍身可以大一些，但因在井液中浸泡時(shí)間較長(zhǎng)，要求炸藥耐溫較高，點(diǎn)火引爆不成功時(shí)處理困難。實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)注意以下幾個(gè)問題：1） 根據(jù)氣井產(chǎn)量、地面出口壓力等要求選取油管直徑；2） 根據(jù)氣井壓力，H2S、CO2含量選取油管、安全閥、封隔器、偏心工作筒等井下工具的鋼級(jí)和材料；3） 氣井一般選取油管回收地面控制井下安全閥較為合適；4） 封隔器一般選取永久封隔器，它相對(duì)于油管回收液壓封隔器密封性能更好，更經(jīng)久耐用且價(jià)格較低，其密封總成與密封筒組合可補(bǔ)償油管伸縮的變化，可根據(jù)需要選取不同的結(jié)構(gòu)形式、尺寸、耐溫耐壓范圍等。7） 點(diǎn)火射孔，防噴清井。5） 鋼絲下入DB6堵頭至146mm（）工作筒內(nèi)，坐封HSP1封隔器并驗(yàn)封。然后上提管柱，連接油管懸掛器并下入，從油管替入柴油作為射孔負(fù)壓值的液墊。3） 起出鉆桿。（4）施工要點(diǎn)1）用鉆桿下入射孔槍，“MAXR”懸掛頭“J”型液壓坐封工具至射孔深度，經(jīng)GRCCL校深，投球蹩球?qū)⑸淇讟屪鴴煊谖补軆?nèi)，坐封工具同時(shí)解脫。
4）H2S含量微量（2010一6），CO2含量9％。 10）盡可能采用TCP射孔以減少地層污染。《天然氣工程手冊(cè)》（四川石油管理局編，1982年出版）一書有詳細(xì)介紹，請(qǐng)參閱該書和其它有關(guān)資料。 水化物形成條件大致有三條： ①氣體處于水汽的過飽和狀態(tài)； ②有足夠高的壓力和足夠低的溫度； ③如壓力的波動(dòng)，氣體因流向的突變產(chǎn)生的攪動(dòng)、晶種的存在等輔助條件。
第七節(jié) 氣井完井管柱 一、氣井完井管柱設(shè)計(jì)的主要原則 為保證生產(chǎn)的可靠性、耐用性，減少生產(chǎn)過程中的鋼絲作業(yè)和修井作業(yè)，要求氣井完井管柱： 1）滿足開發(fā)方案需要； 2）必須有安全控制裝置； 3）結(jié)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)單； 4）井下工具應(yīng)盡可能選用經(jīng)實(shí)踐應(yīng)用，并證明是成熟可靠、耐用的產(chǎn)品； 5）工具材料（包括密封元件）應(yīng)具有抗腐蝕性能，特別在產(chǎn)氣中含H2S等帶腐蝕性氣體的情況； 6）對(duì)高溫、高壓氣井，盡可能減少橡膠密封件，特別是滑動(dòng)橡膠密封件（例如伸縮節(jié)等）； 7）一般都應(yīng)采用密封性能良好的、金屬對(duì)金屬密封的特殊螺紋（如NK3SB、FOX、NEW VAM等）油管； 8）油管直徑的選擇，除應(yīng)滿足產(chǎn)量要求外，還必須考慮以下兩個(gè)因素： ①管柱應(yīng)能保證氣井開采過程中帶出井底液體和固體雜質(zhì)，即自噴管底部的氣流速度應(yīng)大于帶出液體和固體雜質(zhì)必須的最小允許速度； ②管內(nèi)的壓力損失不大于允許的最大壓力損失（即井口壓力應(yīng)滿足地面輸氣的最低壓力要求）。5）求所需要的最小地面泵壓pS∴pF＝最大的pF＋Δp（最大pF對(duì)應(yīng)的Δp值）＋ΔT pS＝750＋134＋88 ＝972（psi）3．伸縮節(jié)
注水井或計(jì)劃的轉(zhuǎn)注生產(chǎn)井的多層完井管柱中，在兩個(gè)封隔器之間（永久封隔器除外）或井口與第一級(jí)封隔器之間，一般都應(yīng)該連接伸縮節(jié)，以防止生產(chǎn)過程溫度變化引起的可能破壞。4）計(jì)算管柱摩阻（ΔT） 根據(jù)圖7620可先查得各層段的管路摩阻值，然后把各層的管損相加，即得全管柱磨損。 2）全部選用普通偏心配水器工作筒以及相應(yīng)的“CFA”型調(diào)節(jié)器（如圖7618所示）。 假設(shè)注入水為淡水，／cm3，使用23/8in舊油管。注水封隔器為水力壓縮式封隔器，各層的注入量從上至下分別為：314bbl／d、202bbl／d和580bbl／d。5） 計(jì)算所需要的最小地面泵壓（pS）：表763 “BF”、“BFA”、“CF”、“CFA”調(diào)節(jié)器配套工具油管inCAMC偏心工作筒型號(hào)適用的最小套管尺寸配套下入工具配套起出工具外徑，in1b/ft內(nèi)徑，in“R”型鎖定工具“C”型鎖定工具2in“L”型KICKOVER KOOL（帶間隔桿）或者2in “R”型KICKOVER TOOL（帶轉(zhuǎn)換桿和間隔桿以及CAMCO2in“JDC”型起出工具）或者OTIS 2in“SB”起出工具21/2in“L”型KICKOVER KOOL（帶間隔桿）或者21/2in “R”型KICKOVER TOOL（帶轉(zhuǎn)換桿和間隔桿以及CAMCO2in“JDC”型起出工具）或者OTIS 2in“SB”起出工具3in“L”型KICKOVER KOOL（帶間隔桿）或者3in “R”型KICKOVER TOOL（帶轉(zhuǎn)換桿和間隔桿以及CAMCO2in“JDC”型起出工具）或者OTIS 2in“SB”起出工具23/82in“MM”或者2in “MM”51/2172in“L”型KICKOVER TOOL或者2in“R”型KICKOVER TOOL（帶4in轉(zhuǎn)換桿）“JC3”下入工具13/4“D”型下入工具27/821/2in “MM”21/2“MMN”65/83221/2in“L”型KICKOVER TOOL或者21/2in“R”型KICKOVER TOOL（帶4in轉(zhuǎn)換桿）“JC3”型下入工具13/4“D”型下入工具31/23in “MM”7323in“L”型KICKOVER TOOL或者3in“R”型KICKOVER TOOL（帶4in轉(zhuǎn)換桿）“JC3”型下入工具13/4in“D1”型下入工具表764 調(diào)節(jié)器與相應(yīng)的CAMCO偏心工作筒鎖定裝置一覽表自動(dòng)調(diào)節(jié)配水器型號(hào)CAMCO偏心工作筒型號(hào)CMCO鎖定工具型號(hào)“BF”型“BFA”型“CF”型“CFA”型“MMW”型“MMW”型“MM”型“MM”型“R”型“C”型“R”型“C”型 pS＝最大的pF十Δp（最大pF對(duì)應(yīng)的Δp值）十ΔT
式中 pS －一在全井注入量條件下所需要的最小地面泵壓；
pF ――各層的注入壓力；
Δp－一取與最大pF相對(duì)應(yīng)ΔR值； ΔT－一管柱磨阻。 4）根據(jù)有關(guān)圖查出各層在配注量條件下調(diào)節(jié)器兩端的壓力降（Δp）。
2）根據(jù)所使用的偏心工作筒的類型和調(diào)節(jié)器是否需要單流閥等因素，選擇合適型號(hào)的調(diào)節(jié)器（即從“CF”、“CFA”和“BF”、“BFA”中任選一種）。 表763和表764為各調(diào)節(jié)器配套的附件和專用投撈工具?！癇FA”型帶單流閥，可以防止停注時(shí)注入水倒灌。通過選用不同尺寸的水嘴（見表762），可以獲得各層的計(jì)劃配注量。10%在不同密度下的海水注入率，bbl/d產(chǎn)品號(hào)5/6460575756565555545453530190079056/6490898887878685848483820190079067/641201201191181161151141131121111100190079078/641651621611591581561551541521541500190079089/6421021020820620420220019919719519401900790910/6426526125925625425224924724524324101900791011/6433032632332031731431130830530330001900791112/6439038738338037637336936636336035701900791213/6445544944444043643242842442141741401900791314/6452051651150650149749248848448047601900791415/6461060259659158558057556956556055501900791516/6470569969268667967366766165665064401900791617/6477076175374673973272671971370770101900791718/6492591490589688888087286485785084301900791819/6499598497496595794893993192391590701900791920/641110110010891079106910601050104110321023101401900792021/641220121011981187117611651155114511351125111501900792122/6413601347133313211309129712851274126312521241019007922 （5）BAKER“BF”，“BFA”和“CF”、“CFA”型調(diào)節(jié)器（如圖7617和圖7618）。其他公司生產(chǎn)的調(diào)節(jié)器基本上大同小異，可以參考BAKER公司的選用。當(dāng)注水泵壓降低時(shí)，水嘴前后壓差又瞬時(shí)減小，彈簧伸長(zhǎng)，活塞節(jié)流桿下移，使節(jié)流缸側(cè)孔孔眼面積又變大，水嘴后壓力變小，這時(shí)水嘴前后壓差又趨于平穩(wěn)，通過水嘴的水量保持穩(wěn)定。2525252525 （4）自動(dòng)調(diào)節(jié)偏心配水器（圖7616）
這種配水器的自調(diào)作用是通過水嘴4和節(jié)流缸1側(cè)孔的兩次節(jié)流實(shí)現(xiàn)的。176。176。當(dāng)管柱內(nèi)的注入水壓力達(dá)到一定的壓力值時(shí)，液壓經(jīng)水嘴作用到閥上，閥被上推壓縮彈簧，閥離開閥座，高壓水注入地層。注水心子為活動(dòng)部分，可以用鋼絲完成打撈作業(yè)。一般可同時(shí)使用3～4級(jí)。但由于水嘴不能更換，在配注量改變時(shí)，或水嘴遇堵后，只能起管柱進(jìn)行更換。 由于裝有配水嘴，在一定范圍內(nèi)可以起到調(diào)節(jié)水量的作用。7455型固定配水器通常與水力壓差式封隔器配套使用，因該型配水器無水嘴裝置，因此，只能對(duì)低滲透層進(jìn)行加強(qiáng)注水。（1）7455型固定式配水器（見圖7613） 由于管柱的下端有單流閥，因此，當(dāng)注入水壓力達(dá)到一定值時(shí)，上推閥7，壓縮彈簧5，注入水進(jìn)入注入層。
2．配水器
目前國(guó)內(nèi)比較普遍使用的配水器有定壓?jiǎn)瘟鏖y固定式配水器（比如7455型配水器）、空心配水器（比如勝空心配水器）、偏心配水器（比如玉Ⅲ型偏心配水器）以及偏心自動(dòng)調(diào)節(jié)配水器（比如BAKLR公司的“CF”型偏心自動(dòng)調(diào)節(jié)配水器）。如果是單管柱多層分注，最好采用選擇性液壓坐封封隔器（如“PHL”和“Hydro5”型等）和永久封隔器，以上封隔器的主要缺點(diǎn)是注水過程中在不動(dòng)管柱情況下，不能進(jìn)行循環(huán)洗井，所以注水水質(zhì)要求比較嚴(yán)格。圖7612表示不同直徑的管子，在不同的日注水量下，每1000ft長(zhǎng)度內(nèi)所產(chǎn)生的沿程磨損。式中 Q——管內(nèi)流量，m3／d； d－—管子內(nèi)徑，m； r——流體的運(yùn)動(dòng)粘度，m2／s、 當(dāng)2000＜Re＜3000時(shí)為層流和紊流過度區(qū)。在選擇注水管柱直徑時(shí)，對(duì)擬定的管柱內(nèi)徑和配注量進(jìn)行校核計(jì)算，以判斷在計(jì)劃的最大日注量下，流體在 管柱內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)是否屬于層流。 3．注水管柱的管路水力損失 選擇注水管柱直徑，應(yīng)遵守以下兩個(gè)基本原則： l）注水管柱的內(nèi)徑必須滿足井下鋼絲作業(yè)要求，即整個(gè)注水管柱的最小內(nèi)徑必須與 鋼絲作業(yè)工具相匹配。
在海上有的油田也已有使用，并獲得了很好的經(jīng)濟(jì)效果。 9）同井抽注及衛(wèi)星注水管往（圖7611） 如果某油田需要注水，而該油田的上部某個(gè)層段具有配伍性較好、水量充足的地層水，即可考慮利用這類注水管柱進(jìn)行注水作業(yè)。它的最大難度是配水心子的自調(diào)彈簧的材質(zhì)和制造精度要求較高。 使用這種自動(dòng)調(diào)節(jié)配水器管柱時(shí)，只需要事先根據(jù)各層的計(jì)劃配注量選擇合適孔徑的水嘴以及配水心子，在設(shè)計(jì)計(jì)算的最小地面注入壓力下，無論地層壓力和泵壓在一定范圍內(nèi)如何變化，從理論上講，各層的注入量基本上是一定值，誤差一般在177。使用這種技術(shù)可對(duì)各注入層獲得精確的注水量，省去大量的測(cè)試作業(yè)時(shí)間，不但降低了生產(chǎn)成本，而且提高了注水時(shí)效。 6）偏心自動(dòng)調(diào)節(jié)