NBT 10261-2019 煤层气水平井举升工艺设计规范.pdf

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NBT 10261-2019 煤层气水平井举升工艺设计规范.pdf

1.2.1射流泵、水力管式泵的驱动液在中心管的最高压力P计算见公式(3),中心管的承压强 大于Pbg

式中: Pa—驱动液密度,单位为千克每立方米(kg/m²); h一一井下泵垂直深度,单位为米(m)。 5.2.1.2.2中心管管径应结合油管管径选取,使驱动液通道和混合液通道摩阻匹配合理,综合压力损 失降至最低,摩阻计算见公式(B.2)和公式(B.4)。

F式泵的抽油杆选择原则应符合SY/T5873—201

5.2.1.4配套工具

5.2.1.4.1选用的气锚应具有能在0°~90°所有并斜角实现气液分离的功能。 5.2.1.4.2管柱底部应选用导锥形密封结构丝堵。 5.2.1.4.3优先选用小直径井下压力计QSY 136-2012 生产作业现场应急物资配备选用指南,井下压力计托筒外径应不大于排采泵外径

a)井下压力计、电潜泵等需下电缆时,电缆应密封严实、固定牢靠。 b)电缆置于油管外壁时,应使用油管电缆扶正器,井斜角小于20°,每3根油管宜安装一个油 管电缆扶正器;井斜角在20°~40°,每2根油管宜安装一个油管电缆扶正器;井斜角大于 40°,每根油管宜安装一个油管电缆扶正器。 c)电缆置于油管外壁时,电缆过每个油管接箍上下部均应打固定卡子,并安装过油管接箍保 护器。 d)油管内置电缆时,应有电缆固定措施。 5.2.2.7井下压力计位置宜在泵上部;确需置于泵下部时,压力计电缆应有防护措施。 5.2.2.8管柱重要附件和工具不宜置于套管分级箍、管外封隔器、盲板等套管配件的位置,

NB/T102612019

a)全角变化率大于1°/30m井段,单根抽油杆上加装扶正器不少于1个;全角变化率大于 3°/30m井段,单根抽油杆上加装不少于2个扶正器,扶正器应固定在抽油杆本体上。 b)扶正器加入位置优先选择距接箍0.4m处。 c)可通过加入加重杆调整抽油杆柱中和点位置,加入方法应符合SY/T5873一2017中第6章的 规定。 d)在抽油杆柱中和点以下,每根抽油杆安装扶正器数量应多于其在中和点以上的数量。 e)柱塞以上第一根抽油杆本体应加装抽油杆扶正器,加装位置不应影响柱塞行程。 5.2.2.10煤层气水平井举升工艺设计样式参见附录D。 5.2.2.11井下管柱的种类工具外径和深度,应充分参考井筒内分级箍、管外封隔器、盲板等套管配 牛位置和分布。

6地面设备及配套工艺设计和要求

地面设备宜选用安全可靠、运行稳定的设备及配套设施,同一区域地面设备类型不宜太多, 质和载荷要求相近的井宜选择相同类型和型号

6.2.1地面设备最高驱动压力应不低于射流泵最高额定工作压力。 6.2.2地面设备应具有显示动液力压力、混合液压力值的功能。 6.2.3动力液和混合液应设计流量计量装置,并能现场显示。 6.2.4驱动液应有过滤装置。 6.2.5驱动液管汇上应安装安全阀或超限泄压装置。 6.2.6控制系统应具有控制设备运行和参数功能,同时应具备采集变频器运行频率、柱塞泵泵压、动 力液注入压力、人井动力液排量等参数的功能。 6.2.7单井场多井井组应优先选择一套地面驱动设备带多口井运行的设备。

6.3水力管式泵地面设备

6.3.1地面设备最高驱动压力应不小于水力管式泵最高额定工作压力。 6.3.2设备应至少配备两台电动机,电动机具备单独运行和同时运行功能。 6.3.3地面设备应具有显示动力液压力、混合液压力值的功能。 6.3.4动力液和混合液应设计流量计量装置,并能现场显示。 6.3.5驱动液应有过滤装置。 6.3.6地面动力液管汇固定应可靠、牢固。 6.3.7控制系统应具有控制设备运行和参数功能,同时具备采集冲程、冲次、运行时间和洗井时间等 参数的功能。

6.4.1动力电缆、变压器、控制柜选择和要求应执行SY/T5904一2004中的6.4、6.5、6.6。 6.4.2电潜泵井口入井电缆应做密封措施。 6.4.3电潜泵宜具备短时间内反转功能

6.4.3电潜泵宜具备短时间内反转功能。

NB/T 102612019

6.5.1分段柱塞杆式泵地面设备宜选用游梁式抽油机。

6.6.1控制柜应能适应野外环境,经受谐波型振动功能。 6.6.2控制系统宜采用统一的通信接口和通信协议。 6.6.3控制柜变频器功率级别宜选较电机功率大一级。 6.6.4水力管式泵控制柜操作面板应具备设置和调节洗井时间、水量的功能。 6.6.5同等条件下可优先选择具有智能排采功能控制柜,该控制柜一般具有如下功能 a)能闭环控制井底流压、套压,按压力控制要求自动调节排采设备运行参数。 b)能设置流压每日变化的上限、下限,流压变化超限时能及时调整设备运行参数。 c)能定时或根据流压变化自动启、停井,适时实现间抽,

6.6.1控制柜应能适应野外环境,经受谐波型振动功能。 6.6.2控制系统宜采用统一的通信接口和通信协议。 6.6.3控制柜变频器功率级别宜选较电机功率大一级。 6.6.4水力管式泵控制柜操作面板应具备设置和调节洗井时间、水量的功能。 6.6.5同等条件下可优先选择具有智能排采功能控制柜,该控制柜一般具有如下功能: a)能闭环控制井底流压、套压,按压力控制要求自动调节排采设备运行参数。 b)能设置流压每日变化的上限、下限,流压变化超限时能及时调整设备运行参数。 c)能定时或根据流压变化自动启、停井,适时实现间抽

6.7.1水力管式泵、分段柱塞杆式泵、电潜泵宜选用低压煤层气简易井口。 6.7.2射流泵井应选用21MPa高压井口。 6.7.3有入井电缆的,在井口应采取绝缘密封措施。

安全生产标准化按GB/T33000的规定执行;煤层气井筒工艺设计按SY/T6922的规定执行; 有害气体施工作业环境时,按SY/T5727的规定执行

NB/T10261—2019附录A(资料性附录)煤层气水平井举升工艺基本数据A.1钻井数据钻井数据见表A.1。表A.1钻井数据表地理位置构造位置井别完钻层位开钻日期完钻日期完井日期完钻井深原始人工井底深度目前人工井底深度mmm水平井段深度范围着陆点斜深着陆点垂深mmm深度最大密度联人mg/cm3m钻井液斜度最大黏度套补距最大井斜(°)mPa 'sm方位起始造斜深度油补距(°)mmA.2套管数据套管数据见表A.2。表A.2套管数据表名称规格壁厚内径抗内压下人深度水泥返深钢级固并质量备注mmmmmmMPamm表层套管生产套管水平段套管短套管位置特殊或异常井段套管接箍情况描述井口装置A.3井斜数据井斜数据见表A.3。7

NB/T102612019

射孔数据见表A.4。

历次作业情况见表A.5。

表A.5历次作业情况

B.1喷嘴入口处的压力

NB/T102612019

P2 混合液排出压力,单位为兆帕(MPa): re 动力液相对密度; L 动力液管长度,单位为米(m); Pwh 井口工作压力,单位为兆帕(MPa); 2 混合液体摩阻,单位为兆帕(MPa); 混合液环空阻力系数,入值按照GB50350一2015中8.2.4的规定执行; V2 混合液流速,单位为米每秒(m/s); D. 环空过流断面当量直径,单位为米(m)。

举升率计算见公式(B.5)

H一举升率; P3—井底流压,单位为兆帕(MPa)。 射流泵举升率、喷射率、面积比经验数据对应关系表见表B.1。

通过查表B.1,已知举升率H,求喷射率M和面积比R。 其中喷射率M和面积比的表达式分别见公式(B.6)和公式(B.7)

式中: M喷射率; Qe 动力液流量,单位为立方米每天(m3/d) Qp 地层产液量,单位为立方米每天(m3/d) R 面积比; A1 喷嘴面积,单位为平方米(m²); 喉管面积,单位为平方米(m²)。

表B.1射流泵关键参数经验数据对应关系表

动力液流量见公式(B.8):

喷嘴直径和喉管直径的计算分别见公式(B.9)和公式(B.10)

NB/T 102612019

式中: d,一一喷嘴直径,单位为米(m); P,—喷嘴入口处压力,单位为兆帕(MPa); Ps井底流压,单位为兆帕(MPa); dz—喉管直径,单位为米(m); α一一流量系数,取值8.5。 根据计算结果,按照不同型号射流泵喷嘴、喉管直径,选择接近的喷嘴、喉管直径。 示例: 表B.2为SPB型射流泵喷嘴、喉管规格,如计算出的喷嘴直径和喉管直径分别为3.7mm和6.3mm,则选用喷 直径3.9mm、喉管直径6.2mm型号的射流泵。

表B.2SPB型射流泵喷嘴、喉管规格

气蚀校验指标见公式(B.11)。

MC气蚀校验指标; R 一选用射流泵的面积比; 喷嘴入口处压力,单位为兆帕(MPa); 一井底流压,单位为兆帕(MPa)。 选出的射流泵应满足MC大于M。若MC小于M、应按B.3至B.6步骤重新选型

宜在充分利用工作压力的前提下, 作液满足煤层气井的生产需要。

B.9喷嘴及喉管的组合

应产出液量适时优化,满足不同阶段产液量的排采需求。

附录C (规范性附录) 水力管式泵泵型选择

C.1水力管式泵泵径计算方法

水力管式泵泵径计算见公式(C.1): d, = 0.0297 式中: d一—水力管式泵工作筒内径,单位为米(m); S—一水力管式泵冲程,单位为米(m); n—水力管式泵冲次,单位次每分(次/min); n。水力管式泵泵效。

C.2水力管式泵泵径选择

不同泵径在最低、最高冲次下的排量见表C.1、宜参照表C.1的排量范围选用相应泵径

表C.1水力管式泵主要参数表

水力管式泵的选择原则、下泵井段井斜角和曲率半径要求按SY/T5873一2017 执行。

× × × × 水平井举升工艺设计

0.2.1应设置码和页眉,贞眉上应注明区块及并号。 D.2.2雇页样式见图D.2。

D.2.1靠页应设置页码和页眉GB 5009.4-2016 食品安全国家标准 食品中灰分的测定,页眉上应注明区块及井号。

D.3煤层气水平井举升工艺设计正文样式

正文应设置页码和页眉,页眉上应注明区块

表D.1举升设备选型及参数表

图D.3煤层气水平井举升工艺设计正文样式

X×区块××井新井举升工艺设计

[1GB/T17745—2011石油天然气工业套管和油管的维护与使用(ISO10405:2000,IDT) [2]NB/T10031一2016煤层气井有杆泵排采设计规范 [3]NB/T10032—2016煤层气井螺杆泵排采设计规范 [4】SY/T5466钻前工程及井场布置技术要求 [5】SY/T5587.5—2004常规修井作业规程第5部分:井下作业井筒准备 [6] SY/T5587.9一2007常规修井作业规程第9部分:换井口装置 7 SY/T6127油气水井井下作业资料录取项目规范 【8] SY/T6276一2014石油天然气产业健康、安全与环境管理体系 [9] SY/T6570一2017油井举升工艺设计编写规范

JC/T 2278-2014 加工玻璃安全生产规程中华人民共和国 能源行业标准 煤层气水平井举升工艺设计规范 NB/T 10261—2019 石油工业出版社出版 (北京安定门外安华里二区一号楼) 北京中石油彩色印剧有限责任公司排版印刷 新华书店北京发行所发行 880×1230毫米16开本1.5印张40千字印1—500 2019年11月北京第1版2019年11月北京第1次印刷 书号:155021·8054定价:30.00元 版权专有不得翻印

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