成果简介

由于载荷与环境工况比较恶劣，高温高压井和页岩油气水平分段压裂井等高难度复杂井试油与完井过程中经常出现油套管柱安全事故，造成了巨大的经济损失和人员伤亡，影响了部分区块的勘探开发进程。为此，自1995年起，持续30余年跟踪试油与完井工艺进展及油套管柱安全受到的威胁，持续开展油套管柱安全评价技术研究，并进行现场技术服务，根据现场应用反馈情况进行持续改进，不断发展并完善了“高难度复杂井试油与完井油套管柱安全评价与控制技术”。包括“套管强度安全评价与控制技术”“管柱强度安全评价与控制技术”“封隔器安全评价技术”“管柱入井质量控制技术”四个专题技术，和“套管磨损程度及剩余强度评价”“射孔段套管剩余强度评价”“变截面封隔器管柱屈曲分析”“射孔段管柱动力强度评价”“试油与完井管柱冲蚀评价”“封隔器定位与密封性评价”等12个专项技术。基于安全评价，通过优化试油与完井工艺，优化井筒准备，优化射孔方案，优选替液密度，优选封隔器，优选油管扣型，优化管柱组合，优化油管入井质量控制，优化压裂泵压等施工参数，优化油套环空压力控制等方式，实现了各工序下油套管柱安全可控。

成果评价

对标进口套管磨损分析软件（Cwear）、管柱力学分析软件（Wellcat）,经过20余年持续改进，该项目“套管磨损程度及剩余强度分析软件”“试油与完井管柱力学分析软件”功能更加齐全、界面更加友好、算法更加透明、针对性更强、精度更高且有大量实验数据支撑和验证，已经可以替代进口软件，迫使进口软件降低服务姿态、降低销售价格、降低年度维护费用，避免了被国外公司卡脖子。根据大庆油田公司、川庆钻探井下技术作业公司、塔里木油田公司、西部钻探试油公司等六家单位不完全统计，通过该项目技术的应用，减少了完井与试油管材消耗，减少了修井处理事故的时间，进而减少了修井费用和产量损失，产生直接经济效益约132820 万元。部分成果被引入《SY/T 6581-2012 高压油气井测试工艺技术规程》和《SY/T 5710-2016 地层测试工具性能检验技术规程》等石油与天然气行业标准和中石油《高温高压及高含硫井完整性设计准则》，促进了我国高温高压深井及致密储层、火山岩储层试油与完井技术的进步。

应用前景

为我国陆上油田，尤其是西气东输一期工程主力气田克拉2气田、迪那2气田、大北3气田、克深气田及塔里木盆地山前、准噶尔盆地南缘、川渝盆地、徐深气田、长深气田、大港油田、华北油田等油气田500余口高温高压深井以及长庆油田致密油和大庆油田、新疆油田复杂岩性储层水平分段压裂井试油与完井提供了油套管柱安全评价与控制技术服务，在推广应用过程中不断完善了系列评价技术和软件。

成果展示

负责人简介

窦益华，1964年生，国务院政府特殊津贴专家，机械工程学院教授、西安市高难度复杂油气井完整性评价重点实验室主任，长期从事试油完井井完整性评价及控制技术研究工作。主持完成国家自然科学基金项目3项、国家科技重大专项任务2项及中石油、中石化塔里木油田、新疆油田、西北油田、大庆油田等油田公司和西部钻探、川庆钻探、渤海钻探等服务公司企业合作项目100余项，牵头获得省部级科技进步二等奖2项，参与获得省部级科技进步特等奖1项、一等奖3项、二等奖3项。电子邮箱：yhdou@vip.sina.com