产水气井油管隔热保温技术研究与应用

/Natural Gas Technology and Economy

Vol.13,No.1

Feb.2019

2019年

第13卷·第1期

天然气技术与经济

Natural Gas Technology and Economy

产水气井油管隔热保温技术研究与应用

周舰王斌

谭苗

产水气井在高压、低温条件下容易生成水合物而堵塞井筒和采气管线,通常采用注甲醇来实现解防堵的

目的,但注甲醇解防堵工艺存在甲醇有毒、含醇污水处理工艺复杂和运行成本高等诸多弊端。为此,创新采用井下隔热保温组合油管代替单一普通油管用作生产管柱来提高井口流体温度、避免井筒堵塞。研究表明:①研制的井下隔热保温油管,减少了地层能量沿井筒热损失,可有效提高井口流体温度,实现了防治水合物生成的目的,同时井下隔热保温油管与常规油管配合使用,可在一定程度上降低采气成本;②对隔热保温油管的敏感性分析表明,井下隔热保温油管下入深度越大、导热系数越小,井筒保温效果越好,且井下隔热油管下入深度对井筒温度的影响要远大于其导热系数。现场应用表明:东胜气田Y 井采用井下隔热保温油管后,井筒流体升温明显,井口流体温度提高了近30℃,有效防治水合物生成,能够满足气田环保开发需求,为产水气井提供了一种环保型水合物防治新方法。

关键词产水气井隔热油管井筒保温水合物防治

临界携液气流量

DOI :10.3969/j.issn.2095-1132.2019.01.007

0引言

产水气井在高压、低温条件下常发生水合物堵塞现象[1],造成气井不能连续稳定排液,影响了气井生产效果。现用注甲醇解堵工艺存在三大弊端:①甲醇有毒,存在一定危害;②甲醇用量大,总成本高;③注醇及废水处理设备及配套设施投资大,难以满足气田低成本、绿色环保开发需求[2]。调研发现,井下隔热油管保温工艺可有效提高井筒流体温度[3-7],从而实现防治水合物生成的目的,且该工艺避免了向井筒注入解防堵药剂而伤害地层,满足了绿色环保生产要求。因此,对井下隔热油管保温工艺开展研究与试验,旨在探索出一种环保型水合物防治新方法。

1井下隔热保温油管的研制

如图1所示,研制的井下隔热保温油管主要由内管、外管、隔热介质、隔热衬套、密封圈、接箍等组成。内、外管之间的隔热介质主要包括氩气、玻璃纤维或者其他保温材料,且密封环空内充填吸气剂对污染气体进行清洁以长期保持良好的隔热性能。

内管在常温下处于拉伸状态,当温度逐渐升高,拉应力减小,内管由受拉状态转变为受压状

态,内管的预伸长降低了受热伸长后的压应力以保证其正常工作。相邻两个保温油管管节的内管通过隔热衬套连通。隔热衬套的安装端和连接端均为锥形结构,安装端插装在内管中并通过高强度粘接剂粘合,保证连接强度及隔热性能。内管的两端设有扩口结构并通过扩口结构固定连接在外管的内壁上,衬套的锥形结构插装在扩口结构中进行固定。

相邻两个保温油管管节的外管通过接箍连接。接箍是进行保温油管间带偏梯形螺纹的部件,保证管柱抗拉性能要求,有效解决保温油管管节间的连接处易产生疲劳断裂的问题。接箍装配在外管上,采用的转动连接方式。接箍的内壁靠近接头的位置处设有密封圈,保证外管连接后的外管之间的密封性能。内管、外管、接箍以及隔热衬套的接触面之间均通过高强度的粘接剂粘合,用来提升连接处的隔热性能。表1是已经研制出的各种规格油管的相关技术参数,可以满足不同尺寸管柱生产需要。

(中国石化华北油气分公司石油工程技术研究院,河南

郑州450006)

注:1.接箍;2.密封圈;3.隔热衬套;4.外管;5.隔热介质;6.内管

图1井下隔热油管结构示意图

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修订回稿日期:2019-01-11

项目来源:国家科技重大专项“低丰度致密低渗油气藏开发关键技术”(2016ZX05048)。作者简介:周舰(1989-),工程师,硕士,从事采油气基础理论和技术研究工作。Email :593526360@http://m.wendangku.net/doc/398dcb5d162ded630b1c59eef8c75fbfc67d9450.html 。

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