一种新型绕煤层固井井下装置的研制

针对煤层气井常规套管完井时水泥浆污染煤层的问题,提出一套绕煤层固井技术方案,设计研制一种新型结构的绕煤层固井井下装置;测试整套装置的耐压性,计算水泥浆通过该装置时的局部流体压耗。测试及计算结果表明:该装置可承受28 MPa的管内压力,额外增加的循环压耗约为2.2 MPa,可以满足施工需要;下入套管时,把多组装置连接在套管串上对应煤层的位置,即可实现水泥浆仅封固非煤层段,避免水泥浆和煤层的接触,从而避免水泥浆对煤层的污染,为煤层气井及油气井低压层段提供一种新的完井手段。     

煤层气U型井PE筛管完井泵送方案

为解决井壁坍塌堵塞流道问题,采用一种PE材质的连续筛管对煤层气U型井、多分支井的水平段进行完井。PE筛管主要通过井口注入装置由钻杆内注入,在下入一定长度后筛管会发生屈曲自锁,通过钻井液泵送筛管以有效解除屈曲锁紧状态,将筛管送至目的层位。筛管引导装置承压台肩的形状和尺寸对泵送效果起着关键作用。通过建立模型分析,推导出液流对台肩的冲击力公式,通过现场试验分析获取流阻系数的方法,并验证泵送方法送入筛管的能力。结果表明,液流对台肩的冲击力与液流和引导装置之间速度差的平方成正比,流阻系数取决于台肩同钻杆内壁之间的配合关系。     

地下储气库注采井温度压力耦合分析

地下储气库进行循环注气、采气作业,引起注采井筒温度、压力分布的交替变化,准确预测井筒温度、压力分布是优化设计管柱的基础。基于气体质量、动量、能量平衡方程和地层-流体径向非稳态传热模型,考虑气体的焦耳-汤姆逊效应,得到了井筒气体温度、压力、密度和流速的耦合微分方程组,采用四阶龙格-库塔方法数值求解。通过实例分析了注采工况下井筒的温度、压力分布特征及影响因素,并与Well Cat软件计算结果相比较,结果表明注气井口温度、注气压力、注采流量和作业时间影响井筒的温度压力分布。注气中,注入压力对井底压力的影响最大,对井底温度的影响很小;采气中,井口温度随流量的增加而增大,井口压力随流量的增大而减小;作业早期温度、压力随时间变化较大。