其他
【石油科技】高温高压完井、修井技术 你知多少？
石油圈出品 来自： JPT 编译： 王凯 王亚钒 网址： www.oilsns.com
高温高压工具的应用方式正在不断的发展变化，研发周期正在延长，特别是针对超高温高压（超过压力15,000psi或者温度超过350°F）情况下的高温高压工具，研发周期更久，这些适用于超高温高压的工具，需要筛选制作材料并进行稳定性评估。石油圈原创，石油圈公众号：oilsns
高温高压完井挑战
高温高压环境下的完井技术面临着多种多样的挑战，并且挑战还在持续增加。此前对高温高压项目的调查显示在封隔器、桥塞、尾管悬挂器、井下安全阀、油管-封隔器密封和其他相关产品方面存在着技术空缺。
除了材料设计和高温高压环境测试方面，在其他专门基础元件方面也面临很大的挑战。石油圈原创，石油圈公众号：oilsns
封隔器和桥塞已发展到能够用于500°F和25,000psi的井下条件，但在目前发展过程中的主要困难在于金属和非金属材料的可用性，这些材料需要适用于非常高的应力和应变条件，并且这些材料需要有较好的抗腐蚀性，以保证长期有效。石油圈原创，石油圈公众号：oilsns
井下安全阀包含了许多动态密封装置，在整个完井周期中这些密封装置都必须保持完整性和操作性能稳定。并且作业者可通过使用内插阀来延长有故障的安全阀的使用周期。内插阀是通过钢丝作业下入的更小内径的阀，能够插入到油管连接的安全阀内部密封桶内，以此能够在安全阀失效的情况下保持生产。石油圈原创，石油圈公众号：oilsns
带有完整密封性的尾管悬挂器已经成功开发并应用于高温高压环境。一般来说，这些工具需要起到密封作用才能达到气密性的要求，但是针对尾管悬挂器的行业标准尚未制定出来。石油圈原创，石油圈公众号：oilsns
常规工业用和军用电子元件的耐温能够达到125℃，这远低于高温井下电子元件使用的耐温要求，比如MDW和旋转导向系统中使用的电子元件。尽管这样，在高温应用方面，石油天然气行业井下工具仍然是时间最久和规模最大的电子元件用户。石油圈原创，石油圈公众号：oilsns
电子系统和光纤系统在井下监控方面已经得到了应用。市面上的电子监控系统已经可以应用到150°C和30,000 psi的环境下，并且平均使用寿命能够达到10年。现在能够适应更高温度下的版本在175°C和30000psi环境中，平均使用寿命为5年。
现在市面上的光纤监控系统能够达到耐温536°F以及耐温20, 000psi。光纤系统一个非常重要的特点是它不含电子元件，因此与电子元件相比，光纤系统在更高的温度下更可靠并且使用寿命更长。
智能生产系统指智能井系统，包括流动控制阀、仪表、化学药剂注入阀和其他工具。这些工具用来控制储层生产并且作为监控系统的平台。总体来说，这些系统已经升级到“近高温高压”状态。市面上销售的电子系统能够耐压高达15,000psi，平均使用寿命高达20年，但是只适用于次级高温高压条件。石油圈原创，石油圈公众号：oilsns
高温高压修井挑战
一直以来，有关技术缺口和挑战方面的讨论都是围绕着完井工具和系统。但是，在井筒干预方面也存在着巨大的挑战。
一些墨西哥湾的作业者已经开始在超高温高压环境下使用先进的永久式桥塞作为独立密封工具。这些先进的永久式桥塞（有时指隔离桥塞）集成了桥塞和生产封隔器的技术，以满足超高温高压条件下对井下隔离和井使用寿命的要求。石油圈原创，石油圈公众号：oilsns
现在业内有许多种类的油管切割器。它们其中的一些可以有效应用在超高温高压环境中，但是很少能够保持持续的有效性。喷射式切割器用聚能射孔弹进行切割。可以使用许多种类的射孔弹，并且这些射孔弹的耐温级别与射孔枪基本一致。
化学切割是通过工具本体上的小孔喷射化学药剂。在高压环境下，化学切割的有效性因回压对化学切割液的影响而降低。在高温高压环境下，化学切割的效率低于50%。
等离子切割器使用带电等离子体进行切割，目前的耐温耐压级别分别是500°F 和 20,000 psi。
机械切割器由于受电子元件和装有电子元件的衬套的影响，其耐温耐压性能有限。目前的技术条件下，机械切割器能够用于392°F 和 20,000 psi的环境条件。机械切割器能够实现可控切割并且产生较细的碎屑，并且从地面进行控制，能够实现实时调整。石油圈原创，石油圈公众号：oilsns
在高温高压环境下，PCB （printer-circuit-board）的使用寿命是非常有限的。在超过150°C的环境下，PCB的寿命是以小时计的。一些新型的测井工具使用混合或者多芯片模块，能够耐温175°C，使用寿命也只能够以天计。当温度超过175°C时，电子元件的使用受限于一些无源测井工具，使用寿命以小时计。这些工具可以进行降温，以延长其使用寿命。石油圈原创，石油圈公众号：oilsns
在井筒干预方面，高温高压环境下的数据传输和工具打捞方面还存在更多的挑战，包括作业管柱的限制、封隔器的回收、正向顶替马达的温度限制和投球坐封工具的温度压力限制。石油圈原创，石油圈公众号：oilsns
井筒设计
系统综合测试
对许多应用来说，综合测试是非常具有挑战性的，但也是对完井或者修井作业至关重要的。例如，对于一个高温高压桥塞、高温高压水力坐封工具和一个高温高压套管接箍定位器来说，他们都能够进行单独测试，但是把他们集成起来作为一个系统在井下环境中进行测试可能就会变成一个严峻的考验。石油圈原创，石油圈公众号：oilsns
可以采取多种不同的方法把工具下入井中，包括油管、连续油管和电缆（钢丝作业和电缆）。选取的传输方式取决于许多因素，也决定了地面设备如何配置。对于较深的井，一般首选电缆，因为这种方式能够极大的缩短作业时间。石油圈原创，石油圈公众号：oilsns
风险和可操作性分析用于在作业中识别风险和作业问题。正确的识别潜在风险和作业问题、制定方案和分析不同方案优缺点能够有效的防止井控失效和保证人身安全。在高温高压环境下，风险和可操作性分析会有助于识别出那些在作业之前需要改进或者测试的工具。石油圈原创，石油圈公众号：oilsns
监管条例总览
全球各地监管条例各不相同，以下将讲述一些安全和环境执法局对美国墨西哥湾水域的要求。石油圈原创，石油圈公众号：oilsns
无论水深多少，所有的高温高压完井都需要进行深水作业计划。安全和环境执法局要求任何复杂的、需要高级别专业知识的新技术都要经过第三方的审核。如果新技术超过了现有标准的限制，行业专家与安全和环境执法局必须经过讨论、达成一致。如果新技术与现有的工程标准冲突，那么执法局会拒绝使用新技术。石油圈原创，石油圈公众号：oilsns
执法局建议作业者就高温高压项目的问题尽早联系执法局的技术评估部门来接受最新的指导。对于任何新技术，理论作业计划中都必须包含用于高温高压环境下的完整工具和材料清单资料，以及用于评估材料选择、设计验证分析和执行验证测试的工程标准。新技术发展完成之后，最终作业计划必须包含理论作业计划里涉及的所有的分析和测试报告。石油圈原创，石油圈公众号：oilsns
API PER 15K和API 17TR8为执法局承认的作为高温高压材料选择、设计验证分析和测试的指导标准。石油圈原创，石油圈公众号：oilsns
斯伦贝谢经典之作 大位移砾石充填筛管Interwell打破技术瓶颈 陶瓷防砂筛管终可大显身手
2.您在寻求精准的上下游合作伙伴拓展事业，但缺乏门路；
3.您的事业发展一片明朗，但苦于缺乏人才或难以与外部专家形成有效对接；
4.您在努力变革，希望通过技术创新或管理创新形成突破，却感到孤立无援；
请联系老孟（微信mengwei1921），因为火花就是在碰撞中产生的。
▼ ▼ ▼