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冷冻技术出新 Wild Well推出FreezeLITE流体

冷冻技术出新 Wild Well推出FreezeLITE流体

针对液态烃环境,Wild Well公司推出新型FreezeLITE水基液体。

编译 | TOM 影子

多年来,冷冻技术一直被用于管道(油管、钻杆、套管)中设置暂堵桥塞。当对地面设备或管道进行补救性维修时,该技术是保持压力控制的唯一手段。低温冷冻技术为传统的井下作业提供了一种便捷、低成本的替代方案。

可靠的临时屏障

近年来,Wild Well公司与德州农机大学合作,探索低温冷冻技术。使用液氮或二氧化碳,结合温度监测器,可安全完成有效冻结。对冷冻过程进行监控,并精确保持温度,以确保其维持在建议范围内。通过使用氮气或二氧化碳,可使冻结生效,并无限期地存在,以隔离无法操作的采油树组件。一旦冻结生效,就可以完成正压和/或负压测试,来确认临时屏障已经就位,允许进行修复作业。在某些参数范围内,可以穿透多层套管来部署低温冻结,从而在最里面的套管中形成有效的临时屏障。

存在烃类时也能有效应用

为了形成冰冻屏障,组件内径中必须存在可冻结介质(盐水、水、泥浆等)。如果冻结区存在流动、任何空隙、气体或烃类流体,则必须将可冻结介质注入组件内径中。可通过带压开孔或通过采油树组件,将介质注入管柱中。当存在液态烃时,Wild Well公司新开发的FreezeLITE(一种特殊的水基液体)可以被注入至冷冻区。FreezeLITE将置换烃类流体,并在该流体上方的冷冻区中保持悬浮。无需移除井内的烃类流体,即可使冻结生效,在产品与时间上节省数千美元。FreezeLITE可安全环保的应用于陆上与海上作业。当需要在井筒/组件中形成临时屏障,以完成地面补救工作时,低温冷冻技术被证明是一种快速、经济、安全的解决方案。目前,Wild Well公司可提供三种独有的冷冻应用体系统:Flex Wrap、Coil Line以及Aluminium Canister Freeze。

特点与优势

经济有效的补救方案,缩短停机时间:

1、无需昂贵的压井液;
2、存在烃类时也能有效应用;
3、适用于直径36英寸以下的管柱,包括多层管柱套管;
4、可无限期的进行冻结;
5、系统易于运输。

存在烃类的海上油井低密度冻结

计划用于封堵弃井的海上井口发生故障,所有阀门都卡在开启位置。这一故障意味着无法垂直进入油井,也无法使用传统的油管或电缆进入油井。由于翼阀不能工作,也就没有办法连接到注入井。这使得作业者没有任何正常手段,来建立必要的机械式井控屏障,以修复井口。此外,也不存在将压井液压入油管的可靠接入点。油管内有海水时,油管压力约为35 psi。流体柱的高度尚不清楚,也不能排除海水表面存在液态烃类的可能性。在以往的钻井作业中,形成的天然气水合物一直是个棘手的问题。

解决方案

工程分析表明,最快、最安全的方法是在顶部阀门下方的油管中,设置一个冻结桥塞,以便做好重新入井与弃井作业的准备。有了这个流体屏障,即可移除发生故障的顶部阀门,并替换为两个新的闸阀。为了减少形成液态烃或天然气水合物的潜在风险,将15桶甲醇与海水的混合物泵入至井中,然后加入0.5桶、配制成6.3磅/加仑密度的冷冻液。这种低密度可确保冷冻液漂浮在盐水/甲醇以及任何可能渗透到海水表面的液态烃的上方。因此,稳定体积的易冻液将保持在冻结区。对井口上的翼阀采用开孔,并安装2英寸的接头。在成功地进行压力测试至4,750 psi后,以0.25桶/分钟的排量、3,500 psi的额定压力进行注入。如前所述,注入甲醇与海水后,再配置出0.5桶低密度的FreezeLITE冷冻液。以0.25桶/分钟的排量注入冷冻液,并关井。安装冷冻盒,开始氮气循环。经过两个小时的循环,井口表面温度已经降至零下30 ℉。此时,工程预测表明,冷冻桥塞已经形成,确保了足够的流动屏障。将井口与冷冻桥塞密封件成功试压至5,000 psi。再泄压至0,监测井内流动。若没有检测到流动,表明冷冻桥塞屏障保持不变。随着屏障就位,移除顶部井口阀门,取而代之的是两个新阀门。然后,针对冷冻桥塞,成功地将该新阀门组件测压至5,000 psi。一旦两个新阀门通过了这样的压力测试,则会解冻桥塞,并启动弃井作业。

结论

这种独特的低密度流体形成了一种有效的介质,可在具有挑战性的油井中进行氮气冷冻作业,这些油井中可能含有烃类流体,而该流体对传统方法的冻结作业具有抗冻性。因此,这种技术无需昂贵的压井液,可将停机时间降至最低。有时,若没有垂直入井的直接方法,该技术是建立流动屏障的唯一选择。如果手头上有足够的氮气或二氧化碳供应,并且能够实时、准确地监控冻结过程,则可以以安全、可控的方式,无限期地布置与维持冷冻桥塞。

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