超深碳酸盐岩油井复合防砂技术研究与应用

英买XX区块奥陶系油藏属于碳酸盐岩油藏,主要采用裸眼完井,生产过程中,井壁垮塌及地层出砂导致电泵/抽油泵频繁卡泵和磨损,检泵周期短,影响正常生产。前期采用泵挂筛管进行防砂,防砂效果差。针对该区块井壁垮塌、砂样非均质性严重、细粉砂及泥质含量高的出砂特点,首次提出超深碳酸盐岩油井复合防砂技术对策,利用树脂砂再造人工井壁防止地层垮塌,同时井筒悬挂两级防砂筛管,形成二次挡砂屏障。结合井况条件及砂样特点,优选金属环切缝防砂筛管、DS动态自洁防砂筛管、SHR-HP封隔器等防砂工具,并且确定出合理的施工参数和防砂参数。该技术在英买XX区块探索性应用3口井,施工成功率100%,增产效果明显,防砂效果较好,起到增产-防砂双重效果,为该类油藏防砂提供了借鉴作用。     

砾石充填防砂工艺参数优化设计

砾石充填防砂已经成为目前主要的防砂工艺,主要包括管内砾石充填、高压一次充填、涂敷砂人工井壁等防砂方法.砾石尺寸、携砂比、泵注排量等参数的设计是影响此类防砂工艺成败和防砂效果的主要因素.通过砾石层孔喉结构计算机模拟,以孔喉结构分布曲线与地层砂粒径分布曲线接近且略小的砾石作为最佳挡砂砾石,研究出一套新的砾石充填井砾石尺寸优选方法,提出了具体的携砂比、泵注排量、机械筛管尺寸的设计方法.对涩北某气井进行了高压砾石充填设计,施工后防砂效果较好.     

砾石充填防砂工艺参数优化设计

砾石充填防砂已经成为目前主要的防砂工艺，主要包括管内砾石充填、高压一次充填、涂敷砂人工井壁等防砂方法。砾石尺寸、携砂比、泵注排量等参数的设计是影响此类防砂工艺成败和防砂效果的主要因素。通过砾石层孔喉结构计算机模拟，以孔喉结构分布曲线与地层砂粒径分布曲线接近且略小的砾石作为最佳挡砂砾石，研究出一套新的砾石充填井砾石尺寸优选方法，提出了具体的携砂比、泵注排量、机械筛管尺寸的设计方法。对涩北某气井进行了高压砾石充填设计，施工后防砂效果较好。     

适度出砂在NB35-2稠油油田应用探索

针对通过一定量的出砂来大幅度提高油井产能及一次采收率的问题,开展了从防砂机理上对现场应用的完井方式进行剖析对比,优选完井方式的研究。研究中使用了砾石充填和优质筛管防砂的完井方式,并以典型的稠油油藏NB35-2油田为例,对砾石充填、金属编织网布筛管和金属棉筛管完井方式的矿场防砂效果进行了对比性研究,得出裸眼金属棉筛管完井方式更适合油田实现适度出砂技术的应用,且在保证金属棉筛管强度的基础上,适当增加筛孔上 “微孔”和“中大孔”数量,增大生产压差,将地层微粒有效、有序产出,改善近井地带地层的渗透能力,达到提高产能的目的。此研究为油田实施适度出砂开采完井方式的优化提供实例依据,同时对类似稠油油藏开发具有一定的借鉴意义。     

义123区块非常规油气藏钻井液技术

义123区块地质构造复杂,上部地层泥页岩水化严重,易造成起下钻遇阻;沙河街组地层层理发育,发育超压,油泥岩易水化,施工中易发生水敏性垮塌及应力性垮塌,井壁失稳严重。针对义123区块地层特点及钻井液技术难点,优选了铝胺成膜防塌钻井液体系,评价实验表明,该体系抑制性强,封堵性及润滑性好,具有良好的油层保护能力。该体系在义123区块进行了现场应用,施工中井壁稳定,井眼净化效果好,定向过程中摩阻和扭矩低,保证了工程的顺利施工。     

底水疏松稠油油藏水平井蒸汽吞吐研究试验

孔102区块是大港油田典型的难采稠油油藏,地面原油粘度8559mpa．s,油层出砂且紧邻底水,供液能力很低,现有稠油冷采技术难以维持正常生产。针对该区块油藏特点,研究优选了弹性筛管水平井热采先期防砂完井工艺技术,水平井均匀注汽及氮气隔热技术,解决了困扰多年的细粉砂岩油层防砂、提高油层流动性及控底水工艺技术瓶径．形成了适用于底水、细粉砂、稠油油藏的水平井蒸汽吞吐配套工艺技术．取得了高效注汽和显著回采效果,为该区块有效动用提供了技术保障,也为类似稠油油藏开发开辟了新的技术途径。     

注聚井绕丝筛管性能评价及结构优化

机械筛管是疏松砂岩油藏的聚合物驱注聚井主要防砂形式,筛管的选型和参数优化不但要考虑对地层砂的防砂效果,还需要考虑注聚期间筛管对聚合物溶液粘度保留率。本文通过筛管内注聚合物实验、挡砂堵塞实验以及堵塞后注聚合物实验,分析不同缝型缝宽绕丝筛管的堵塞规律及挡砂情况,结合过筛管聚合物粘度保留率进行综合性能对比。结果表明,干净筛管对聚合物粘度损害较低,而筛管堵塞后对聚合物粘度损害大大增强,重新注聚时的自解堵能力对聚合物粘度起决定性影响。缝型结构对挡砂堵塞影响明显,是否有利于形成砂粒桥架沉积决定了筛管堵塞程度。对于目标油区中值粒径130μm地层砂,180μm精度倒梯形缝筛管表现出最优综合性能。该研究考虑筛管对聚合物剪切降粘特点和挡砂堵塞,提供了一种综合对比评价方法,可为注聚井绕丝筛管防砂条件下的缝型缝宽优选提供参考和借鉴。     

南海XX油田水平井完井防砂方法研究

根据南海XX油田的特点,优选了该油田水平井的完井防砂方法为裸眼内直接下优质防砂筛管完井防砂,并预测了防砂完井后的产能,研究了不同表皮系数对水平井产能的影响。在分析地层砂粒度分布的基础上,通过室内出砂模拟实验,确定了该油田各油层的防砂筛管挡砂精度。     

深水浅层气井防砂筛管类型优选与精度优化实验研究

深水储层胶结疏松,地层欠压实,开采过程极易出砂,需采取防砂完井措施。防砂方案优化需根据储层地质特征优选防砂筛管和优化挡砂精度。利用径向流挡砂驱替实验装置,模拟目标井生产制度对整体焊接精密筛管、双层预充填筛管、过滤型冲缝筛管以及防砂烧结筛管进行综合性能评价实验。实验结果推荐整体焊接精密筛管、过滤型冲缝筛管依次为目标井优选筛管类型,推荐40μm筛管标称精度为该井最优挡砂精度。     

基于颗粒离散元素法设计防砂砾石参数新方法

为了对目标井地层砂样采取更具有针对性砾石优选,提高砾石充填防砂效率,采用基于颗粒离散元素法的数值模拟方法进行不同类型、不同粒径砾石的防砂效果实验,并提出了一种综合因子的概念,可将防砂效果进行量化。通过数值模拟实验结果与常用方法的对比,验证了数值模拟手段进行防砂砾石选择的可行性,进而设计了对不同目标井地层砂样更具针对性的防砂砾石粒径选择方法。利用该方法可优选出最佳砾石尺寸,同时达到对出砂地层进行高效精确防砂、减少室内实验时间和资源浪费,节省实验费用的目的。     

水平井筛管解堵工艺技术的改进

大港油田细粉砂油藏采用独立筛管进行防砂的油井往往会碰到筛管堵塞影响油井产量的问题,由于常规的酸洗、冲砂作业解堵效果不明显,研发了集酸洗解堵和水射流解堵为一体的筛管解堵工艺,通过酸洗使地层堵塞物松动、脱落、溶解,通过水射流工具对筛管内壁进行有效清洗。对筛管解堵施工参数计算方法进行了分析,运用数值分析软件Fluent对自激振荡喷嘴的解堵工作进行了数值模拟仿真,对筛管解堵施工时需要的清洗、酸洗液及泵注程序进行了设计。结果显示自行设计的自激振荡喷嘴在泵压一定时具有更大的射流速度和冲击力,室内试验证明所设计的水射流工具达到解堵设计要求。     

端部脱砂压裂充填防砂设计及其在涩北气田的应用

介绍了端部脱砂压裂充填防砂机理,考虑压裂增产比和挡砂效果,研究了压裂充填防砂砾石尺寸的选择思路和方法.以实现端部脱砂从而产生短而宽的充填裂缝为目的,对脱砂时间、脱砂浓度、加砂时间、加砂浓度以及施工泵注程序等压裂防砂施工参数进行了优化设计.该套防砂工艺及设计方法在涩北气田应用13井次,防砂增产成功率为85%,防砂后产量平均增幅41.9%,防砂效果良好,达到了防砂与增产的目的.     

苏丹6区稠油有限携砂冷采数值模拟及采油工艺技术

为了在短期内获得最大的经济效益,降低政治风险,苏丹6区F油田采用了稠油有限携砂冷采的开采方式,进行了有限携砂冷采的数值模拟研究。模拟采用三维三相耦合油藏地质力学模型模拟地层出砂的渗流情况,采用网络模型来描述蚯蚓洞的生长。在此基础上研究并形成了适合于Fula油田特点的稠油有限携砂冷采工艺技术:采用割缝筛管完井形成天然砾石充填达到防大放小有限出砂的目的;螺杆泵采油诱导地层出砂形成蚯蚓洞网络提高地层渗透率。研究成果在苏丹6区现场应用取得了良好的经济效益,20口油井平均产量从抽油井的25t/d,提高到85 t/d,全年产油35万吨,增产原油24.5万吨。     

庄2井深部复杂地层钻井液技术

庄2井是准噶尔盆地中部1区块莫西庄油田的重点超深探井。该区块下部地层地质构造复杂,侏罗系砂泥互层且煤层发育致井壁失稳严重;三叠系发育超压,泥岩易发生硬脆性垮塌和应力性垮塌;井底温度高,高温下高密度钻井液流变性调控难度大。通过使用聚磺抗高温防塌钻井液体系,辅助钻井液现场维护和处理工艺,顺利钻至目的层。庄2井的钻探成功为该区块进一步勘探开发提供了详实的资料。     

极浅海油田出砂井防砂工艺研究

在对极浅海油田出砂井防砂时要先对地下油藏的特征进行一定的分析，分析时要考虑地层的土质特征和油质特点，在对油藏的特征进行分析的基础上对适应改特点的工艺进行一定研究和实施。常见的防砂技术和工艺有先期排液解决堵塞技术、柴油解堵护油技术、悬挂金属棉滤砂管防砂、绕丝筛管砾石填充防砂工艺、螺杆泵开采技术等。     

有机胺强抑制钻井液体系在盐227-3HF井的应用

盐227-3HF井是一口非常规水平井,上部地层泥岩蒙脱石含量高,沙三段、沙四上上部砂泥互层易垮塌;沙三下和沙四上纯上亚段泥岩微裂缝及层理发育,极易发生坍塌掉块,造成起下钻阻卡、憋泵,钻井液技术难度大。使用有机胺强抑制钻井液体系,配合现场钻井液维护处理工艺,施工井壁稳定,解决了泥页岩地层水化垮塌的难题,提高了机械钻速,缩短了钻井周期。     

LIBONOLO深水稠油油田探井防砂技术研究

海洋深水稠油开采一般伴随着出砂,目前国外常用的深水稠油油藏开发井防砂方法是根据Saucier D50=(5~6)d50公式设计的砾石充填防砂完井。刚果(布)LIBONOLO深水稠油油田前期探井采用常规砾石充填防砂完井后出油困难,导致探井试油时间延长,增加了试油成本与风险。为了降低深水稠油探井完井的成本和风险,提出了适合于LIBONOLO深水稠油油田探井的防砂完井方法——高级优质筛管防砂。并通过高级优质筛管室内模拟出砂实验确定出了适用于LIBONOLO油田探井的合理的高级优质筛管防砂挡砂精度,获得了不同于深水稠油油田开发井的防砂挡砂精度设计准则。试油结果表明:LIBONOLO油田新探井防砂后防砂效果好,产能提高超过三倍,为此类油藏探井试油防砂完井提供了新的设计思路。     

疏松砂岩水平井分段筛管完井研究

疏松砂岩油藏采用水平井开发效果较好;但因为出砂严重,多采用精密滤砂筛管开发。由于成本高,为了获得更好的经济效益,可以采用只打开部分油气藏的分段筛管完井方法。结合以往研究成果,建立了分段完井的产能预测模型;并设计了不同的分段完井方式进行验证,证明下入60%的筛管长度即可获得80%的产量;并对孤东油田X1区块4口水平井进行了分段筛管完井设计,获得了很好的效果和经济效益。     

基于声波测井资料的疏松砂岩可压性研究

出砂是疏松砂岩油藏开采中遇到的难题之一,目前常用防砂方法是高压挤压砾石充填防砂技术.为了对该技术实施后地层近井形态进行科学描述,为现场施工参数的优化提供可靠依据,在缺少物模获取相关参数的前提下,根据高压挤压砾石充填地层受力特点,借鉴声波测井资料,建立数学模型,并推导出基于测井资料的挤压模量计算公式.提出疏松砂岩岩层可压性概念,明确岩层挤压指数来表述疏松砂岩可压性,并根据其数值范围划分软、硬地层.采用挤压模量计算公式对具有完整测井资料的多口防砂施工井进行编程计算,并将得到的各施工井挤压模量加权平均后进行拟合.与高压挤压砾石充填施工实际数据对比,计算结果准确、可靠.     

高压砾石充填防砂工艺参数优化设计方法研究

高压砾石充填防砂施工过程中砾石尺寸、携砂比、充填排量、携砂液黏度、筛管参数等是影响施工成败和防砂效果的主要因素.讨论了地层砂侵入砾石层的特性以及砾石层压降计算方法,用以评价其挡砂效果和对产能的影响;建立了砾石尺寸综合评价方法,用以优选最佳砾石尺寸;以水平射孔孔眼中砾石颗粒不发生沉积堵塞为目标,建立了给定携砂比、携砂液黏度条件下的最小临界排量计算方法,用以对施工参数进行组合优化设计;最后研究了绕丝筛管尺寸和管柱结构的设计.给出了一套高压砾石充填施工参数优化设计方法,用该方法对涩北气田涩49井进行了高压充填设计,施工后防砂效果较好,产能降低率11.6%,目前稳产在(4.7～5.0)×104m3/d.