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《西南石油大学》 2016年
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井喷模拟教学系统研究

张高峰  
【摘要】:目前,井控工作已经深入到石油勘探开发与生产的各个环节,伴随着科学技术不断进步,油气田开发也不断向纵深发展,从而导致油田新老区块的地层压力情况变得日趋复杂,这使得许多油井区块所面临的风险值也逐渐增高,其次井下作业现场施工人员的井控意识强弱、操作技能生熟等因素使得现场井控风险控制很难得到有效保障。再者井喷事故一直也是困扰井下作业发展过程中的重要安全隐患,具有人身伤害大、经济损失高、社会影响面广的特点,因此井控教学培训工作的重要性也日益突出。井控培训是提高员工自身井控意识及素质的有效手段,是油田员工培训必不可少的环节。为仿真模拟井下作业过程中井喷过程,需要有相应的与修井现场相似的模拟操作,以便为员工创造一个较为真实的修井环境,使员工能够真实体验到溢流-井涌-井喷实况,进一步提高实战能力,达到实训目的。本文结合国内现有井控模拟实验井设计的基础数据、基本类型和工作原理进行对比分析其各自优势和不足,确立了大港油田由两口储气井和一口模拟井组成的井喷模拟试验教学井组,它包括全套修井设备、井控设备、循环系统、地面监控-控制系统等。通过理论分析和大量实验验证,建立了完善的井喷模拟流程,工艺上采用气井储备压缩空气,通过地面监控-控制系统,随机向模拟教学井环空注入压缩空气推动环空液体通过底部连通进入油套,从而模拟不同压力梯度的地层,人为制造贴近实际的不同程度的溢流—井涌—井喷场景,最终实现了比较理想的溢流—井涌—井喷的流体效果,为员工培训和提高员工的井控意识及井控操作能力提供了一种全新的手段。
【关键词】:井控 模拟实验井 设计方案 井喷 注气
【学位授予单位】:西南石油大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TE358
【目录】:
  • 摘要3-4
  • Abstract4-7
  • 第1章 绪论7-17
  • 1.1 本文研究目的及意义7-11
  • 1.2 国内外井控模拟实验井组研究现状11-15
  • 1.2.1 国内研究现状11-13
  • 1.2.2 国外研究现状13-15
  • 1.3 本文研究的主要内容15-16
  • 1.4 本文技术路线16-17
  • 第2章 模拟井组工艺方案对比分析17-24
  • 2.1 模拟井组工艺流程研究17-19
  • 2.1.1 大环空注气,小环空井喷工艺分析17-18
  • 2.1.2 寄生管注气,小环空井喷工艺分析18
  • 2.1.3 钻杆内注气,小环空井喷工艺分析18-19
  • 2.2 井涌--井喷的时间分析19-22
  • 2.2.1 井涌—井喷计算方法19-21
  • 2.2.2 井涌-井喷时间对比结果21-22
  • 2.3 不同类型工艺方案优缺点22-23
  • 2.4 本章小结23-24
  • 第3章 模拟井组工艺方案设计24-39
  • 3.1 模拟井井深结构优化设计24-29
  • 3.1.1 模拟井钻具(井深)长度计算24-26
  • 3.1.2 模拟井邻井资料分析26-27
  • 3.1.3 模拟井钻具结构(井深)优化27-29
  • 3.2 储气井井深结构优化设计29-35
  • 3.2.1 井喷高度与质量流量的模拟29-32
  • 3.2.2 储气井井深结构优化32-35
  • 3.3 井涌井喷时间模拟35-37
  • 3.4 本章小结37-39
  • 第4章 地面流程及测控系统设计39-52
  • 4.1 地面流程设计39-46
  • 4.1.1 模拟井组工艺流程说明39
  • 4.1.2 地面工艺流程设计39-40
  • 4.1.3 模拟井组各工况操作流程40-43
  • 4.1.4 地面辅助配套设备43-45
  • 4.1.5 井喷水回收系统45-46
  • 4.2 测控系统设计46-51
  • 4.2.1 MPDP等离子拼接大屏幕显示系统46-47
  • 4.2.2 计算机实时测控系统47-49
  • 4.2.3 视频监控系统49
  • 4.2.4 现场仪表设备选型49-50
  • 4.2.5 电缆及电缆敷设50
  • 4.2.6 模拟井喷监控系统主要设备50-51
  • 4.3 本章小结51-52
  • 第5章 应用效果分析52-57
  • 5.1 成果应用简况52-56
  • 5.2 本章小结56-57
  • 第6章 结论与建议57-58
  • 6.1 结论57
  • 6.2 建议57-58
  • 致谢58-59
  • 参考文献59-61

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