反排:快速指南

返排是开井后的第一个生产阶段。在本指南中,我们将简要介绍返排过程、返排操作员的工作以及返排阶段所面临的一些独特挑战。


6油井生产阶段

生产一口井的过程主要分为六个阶段:

  • 钻孔——戳破地面,钻出井眼
  • 完井——压裂井
  • 施工——安装井内所需的所有生产设备,包括储罐、分离器和互连管道
  • 返排—井被打开,挥发性早期生产开始
  • 生产—只要井下压力保持不变,井就可以正常生产
  • 人工提升生产后,随着储层压力的降低,生产商可以选择各种人工举升方案

油井生产阶段

什么是反排?

钻井完成后,套管固井,页岩压裂,垫层铺设,管道和生产设备安装,返排阶段开始。

返排通常持续30到120天。在这一阶段产生的流体是原油、天然气、水和沙子的混合物。

在此期间,生产商的目标是管理砂质返排液,保持井的开放和运行,使其能够正常和更自由地流动石油和天然气。

流体首先沿井筒向上流动,并通过井口,这通常被称为“圣诞树”。从那里它移动到砂分离器。

砂分离器旋转生产液,产生离心力。在这里,大量的沙子被从流体中加工出来。然后通过管道输送到现场的压裂罐,在整个过程中由卡车进行回收。

然后,生产商将液体通过各种分离器。其中包括两个和三相分离器、自由水敲除器和加热器处理器。

这些容器将流体分离成三种主要元素——气、油和水。剩下的沙子会沉到容器底部,和水一起被处理掉。

排液设备


返排操作符做什么?

返排是生产过程中非常不稳定的时期。压力很大,沙子无处不在。这一阶段的关键人员是返排操作员。

返排操作员是专门在返排阶段对设备进行故障排除的现场专业人员。他的工作就是管理好这段时间,无论发生什么,都要保持油井的流动。

返排操作员住在现场的拖车里,每周工作7天,每天工作12小时。他的主要职责包括记录每小时的流量,故障排除设备,协调运输卡车和现场设备技术。

我们最近有机会采访伍德福德页岩的一位返排作业人员,我们能够从他每天遇到的挑战中收集到一些见解。

我们一直在与返排作业公司和石油生产商合作,解决返排生产面临的一些独特挑战。我们在三个关键领域取得了成功:

  1. 泄油阀过早损坏
  2. 高压控制阀内饰件过早损坏
  3. 不稳定液位控制

返排运营商


反排挑战:倾倒阀损坏

沙子在井下的价值在于它的磨蚀性,这对刺激页岩气至关重要,但在地面返排过程中却出现了问题。

沙子在高压下流动是毁灭性的。如果处理不当,它会迅速腐蚀管道、容器和阀门。

由于阀门的流动路径狭窄,尤其容易损坏,在返排过程中必须定期维修或更换。我们已经看到倾倒阀受到了严重的损坏。

解决方案一:PBT倾泄阀

这导致我们测试了一些不同的解决方案来抵消这种损害。在返排过程中表现良好的一种产品是我们的活塞平衡节流(PBT)泄放阀

对于其他泄放阀,无论阀门是开启还是关闭,阀内饰件都位于流道中。在返排过程中,高压砂不断撞击这些元素,导致其迅速恶化。

PBT泄压阀将阀座、阀内件和阀杆拉出流动路径。这意味着当阀门打开时,磨粒返排液可以向下游倾倒,同时对阀门内部部件的损坏较小。

解决方案二:双排空阀

用于双卸油阀的金瑞控制阀

一些生产商开始使用的另一种方法是设置双排空阀

这种双重设置在需要进行维护和维修时提供了冗余.如果一个阀门上的阀芯失效,可以将其隔离,并将流体分流到第二个阀门。

这种做法还允许在产量上有更大的可变性。您可以安装两个较小的阀门,而不是一个较大的阀门。

然后你可以在返排和早期的大批量生产过程中对倾倒阀进行流动,然后S生产速度下降,移动到一个阀门,并在不同的应用中重新使用另一个阀门。


反排问题:高压控制阀内饰损坏

高压控制阀,阀门内饰易受影响磨料返排造成的损坏

虽然没有坚不可摧的装饰,但我们有两个专门设计的选择,可以更好地抵御沙质条件。

  • 硬质合金是一种硬质金属,我们建议在返排过程中用于阀门装饰。在材料损耗的ASTM G65测试中,硬质合金饰件的性能比标准D2钢饰件好2.5倍。
  • 氧化锆是一种硬陶瓷,我们推荐用于极具磨蚀性的反排条件下的阀门饰件。在同样的材料损耗测试中,氧化锆装饰的性能比标准D2钢装饰好16倍。

砂粒磨损试验ASTM G65


反排挑战:不稳定液位控制

在返排过程中,油井生产液的成分经常发生快速变化。这使得在分离器内保持精确的液位控制变得极其困难。

位于流体中的浮子通常很难响应流体的变化条件。因此,返排操作人员可能不得不关闭容器,并多次重新称重浮子。

这是代价高昂的停机时间。

金瑞机械处理阀

Kimray重量操作倾泄阀

为了调整这一点,一些运营商在他们的站点周围使用随机项目来保持浮动。在臂上增加这个重量可以使浮子更有浮力,以应对不断变化的流体密度。

注意到这种做法后,我们致力于标准化解决方案来帮助解决这个问题。

金莱螺纹砝码,就像我们用在自重操作卸压阀,可用螺栓固定在液面浮子的耳轴杠杆杆上。你可以随着液体密度的变化而快速调整或移除这些重量,而无需关闭容器。

现在,你有了一个标准的、简单的解决方案来处理这个问题,而不是在站点周围寻找一些东西来对浮子进行称重。


返排后会发生什么?

一旦“清理”完井(意味着出砂量逐渐减少,产量相对稳定且可预测),返排作业公司就会将井移交给采油系统生产租赁运营商

你有没有发现一些处理反排的技巧?我们很乐意听到你的消息!请随意给我发邮件用你的思想。

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