姬塬油田多层细分注水工艺技术研究

随着油藏开发的深入,姬塬油田进入精细分层注水开发阶段。为进一步提高注水开发效果,工艺上需要解决小间距隔夹层的多级封隔、准确分层投捞测试、提高小水量测调精度和效率等技术难题。针对姬塬油田注水井特点,通过开展多层细分注水工艺管柱、配套关键工具的研究,形成姬塬油田多层细分注水工艺系列,满足"大斜度、深井、小水量"分层注水技术要求。提升分注工艺技术水平,为精细分层注水提供技术支撑。     

4in套管井分层注水技术

中原油田开展下入4in套管重新固井生产的技术以来,在注水井上由于4in套管井内径小,研制了以配水器与封隔器一体化为主的4in套管井分层注水管柱及相应的测试工艺技术。该管柱用扶正式小直径水力锚锚定整体管柱,采用静自动坐封机构,使管柱下井后直接坐井口注水即可坐封,实现分层注水,具有结构简单,密封可靠,投捞测试方便,有效期长的特点,解决了4in套管井分层注水的技术难题。     

吐哈油田气举采油适应性分析

气举是人为地将高压气体从地面注入到油井中,依靠气体的能量将井中原油举升到地面的人工举升方法,如气举完井工艺优化设计技术、气举完井管柱配套技术、气举阀投捞技术、气举井测试及工况诊断技术、气举系统优化技术.在实践中,针对吐哈两个油田(鄯善油田、丘陵油田)的应用实际,从采油方式、油管尺寸、井口回压、气举阀工作参数、完井管柱、气举阀投捞技术、气举测试等具体问题解决中,对气举采油的适应性进行了分析研究,形成了适合吐哈油田的气举采油配套技术和配套工具系列,从而部分解决吐哈油田气举采油中适应性问题.     

聚丙烯酰胺泥浆在永夏煤田的应用

我队永夏煤田普查矿区，地处豫东平原，堆积层厚度大，一般为180—900m．流沙层延续至610m，无胶结的细砂时隐时现．层厚3～10m达5—7层，极易垮塌埋钻。以前施工，需要打一回次进尺，捞一回次砂，甚至整个大班捞砂也不见砂退，内含的白色泥页岩粘土层，易造浆和缩径夹钻。     

多通道连续油管地面分层注水技术研究

利用连续油管开发了一种多通道连续油管地面分层注水系统,其中3个通道由捆扎成束的连续油管的内部通道构成,铠装连续油管置于另一个连续油管之中,利用两者之间的间隙构成第4个通道。对连续油管进行了强度设计,并设计了相应的可钻桥塞、多功能密封接头、多通道分层注水井口以及相应的分层注水工艺,形成了一种多通道、多地层同时进行地面分层注水的技术,注水极限深度可达2 299 m。现场试验结果表明,该系统可解决常规地面分层注水层数少的技术难题,实现三层同时注水。所开发的可钻桥塞与插管密封配套技术可延长封隔器密封寿命,可简便、快捷地实现地面验封和分层水量地面调配等操作。     

油田注水井区块网络监控系统设计

针对油田注水系统中的井场布局分散、数据信息的传输可靠性低、实时性差、调配信息传递过程繁琐等问题,设计了基于互联网模式下的数字化注水井网络监控平台,系统结构为3层:井口数据监测和控制终端层、井场数据网络传输层、管理应用层。开发了网络传输层中的ZigBee组网和数据服务器应用,进行了ZigBee网络的通信可靠性测试、用户终端监测数据的实时性测试和历史数据查询测试。结果表明,系统能够实现注水信息的网络共享和井场的动态监管,满足数据化油田建设、精细管理的生产要求。     

多层水驱油实验在桥口油田开发中的应用

针对桥口油田非均质油藏地质特征，以室内实验为基础，对多层水驱油状况进行研究．结果表明，由于油层自身物性不同，多层系油藏层间动用程度差异较大．在开发实践中，通过合理地细分开发层系，改善注水结构和采取适当的工艺措施挖掘薄差层潜力，可以有效地改善层间吸水状况、扩大注入水波及体积，增加水驱动用储量，提高了油田的最终采收率．     

深层水平井机械坐封过程力学精细描述

目前现场机械坐封井口悬重释放值的选取主要依赖经验。针对深层水平井,经验参数保守易造成封隔器受损,严重影响坐封效果和测试作业安全的问题。基于机械坐封原理,充分考虑井眼轨迹、管柱屈曲摩阻及管柱变截面的影响,结合三维软杆模型,建立了深层水平井机械坐封过程的管柱力学分析模型;将该模型应用于现场某深层水平井机械坐封悬重释放值的设计,计算结果与现场实测误差为7%,验证了模型的可靠性。参数敏感性分析表明：测试管柱轴向受载主要受管柱的井眼轨迹摩阻与屈曲摩阻影响;增大油套管环空间隙与有效轴向压缩力会使屈曲加剧;严重的屈曲将使管柱锁死,导致释放的悬重不能有效传递;封隔器位置决定了坐封阶段井眼轨迹导致的摩阻力大小,位置越靠近井底,管柱摩阻与屈曲摩阻将进一步增加,最终降低坐封效率。     

高含水油藏细分注水层段组合优选方法研究

针对高含水期油藏层系细分后层间干扰依然严重、层间矛盾突出、注入水无效循环等问题,细分注水技术为 提高注水利用率和改善注水开发效果提供了有效手段,其成功的基础是根据各小层物性资料和开发动态确定合理的 层段组合。为此,采用最优分割法,综合考虑影响细分注水层段组合的各种动静态因素,将判别分析中的费歇准则思 想与反映细分注水开发效果的各种指标以及主客观权重方法相结合,引入层段直径概念,建立定量化的细分注水层段 划分方法,从而快速地确定最优层段划分方案。实例分析与油藏数值模拟表明,该方法结果可靠、计算简便,便于实际 操作,有助于指导多层油藏高含水期的细分注水调整。     

分层注水工艺管柱变形量计算

针对目前分层注水工艺中所使用2个或2个以上封隔器的相互作用,使得管柱的变形量计算趋于复杂的问题。以水力压缩式封隔器分层注水工艺管柱为例,较详细的分析了管柱受力坐封前、坐封后和注水3个过程中的受力状态和变形情况,并对注水时层间压差引起的受力差异给出了重点分析,推导出了管柱在不同过程中的受力及变形计算公式。为层流注水工艺解决层间矛盾,调整油层平面上注水分布的均匀性提供了理论依据。     

低渗透油藏老井侧钻技术研究与应用

低渗透油藏具有典型的低渗、低压,非均质性强和天然微裂缝发育特征。油藏经注水补充能量开发后开发矛盾突出,导致高含水井或水淹井比例增多和油藏采出程度低,严重影响了整体开发效果。鉴于目前针对高含水井或水淹井治理难度大的问题,立足低渗透油藏开发特征,在明确了水驱后剩余油分布规律和调研了512″套管井开窗侧钻技术现状的基础上,提出了利用大斜度井分段压裂改造提高剩余油动用程度的技术思路。针对侧钻井改造技术难点,对储层改造工艺技术进行了筛选和优化,在实现分段压裂改造提高储层泄流面积的同时,有效降低了施工安全风险。为提高暂堵压裂效果,并配套研发了耐压性高和稳定性强的关键性堵剂。现场试验表明,采用老井侧钻方式改造效果显著,是开展低渗透油藏水淹井治理的有效手段之一,为后续提高油藏开发效果具有一定的借鉴意义。     

注水井管柱完整性评价及注水参数优化研究

针对塔河油田注水井井筒管柱完整性失效问题,基于氧腐蚀机理模型和ECE模型建立了注水井管柱腐蚀预测模型并验证其可靠性,研究了注采阶段和注水参数对管柱腐蚀的影响规律,建立了基于拉伸失效的注水井管柱失效判据,绘制了不同注水排量和溶解氧浓度下注水井极限允许注水量图版.研究表明,注水井管柱腐蚀主要发生在注水阶段,随注水排量和溶解...     

复杂力学环境中完井管柱屈曲行为及其防控措施

复杂力学环境中完井管柱由于处于超高温、高压的环境下,容易发生管柱屈曲,大大影响了管柱的服役寿命.基于弹塑性力学理论建立了实际井况下油管柱屈曲行为分析的有限元力学模型,并在此基础上分析了复杂力学工况下管柱的屈曲形态、横向位移等,再针对加扶正器、优化产量以及伸缩管的设计等缓解管柱屈曲措施对管柱屈曲行为的影响程度开展了研究.结果 发现:在苛刻工况下,油管柱底部易发生较为复杂的屈曲,从井深5 500 ～7 300 m井段的油管柱产生了螺旋屈曲的构型,整段屈曲段长达2 400 m;本文工况下,伸缩短节数达到6个后,全井段油管柱的屈曲段长度和管柱弯曲应力的减小速率大幅降低,伸缩短节的个数对管柱屈曲及弯曲应力影响大幅减弱.对于复杂环境下气井工况而言,控制产量对管柱屈曲行为改善最为明显,其次为扶正器设计,为提高油管柱寿命及气井完整性提供了技术支撑.     

基于多材质复合管柱的裸眼井壁支撑工艺及应用

已完钻超深裸眼水平井侧钻技术是经济、高效开发油藏剩余油的主要手段之一，传统的磨铣钢套管开窗侧钻技术存在下入摩阻大、磨铣耗时长导致开窗失败等问题。为此，提出了基于多材质复合管柱的超深水平井裸眼井壁支撑工艺，结合中国西北油田已完钻超深裸眼水平井井况，首先，提出了基于“铝合金+碳钢”的多材质复合管柱组合及设计方法；其次，开展了基于管柱实物屈曲实验数据的管柱临界屈曲载荷计算模型适用性评价，并优选出了适合于“铝合金+碳钢”多材质复合管柱的屈曲临界载荷计算模型；最后，研究了综合考虑管柱扭矩、摩阻、刚性、井眼条件、管柱强度及材质的多材质复合管柱下入性分析方法，并利用下入性分析软件对西北油田顺北X1井、X2井、X3井、X4井复合管柱进行了下入可行性评价。该方法在X1井和X2井得到成功应用，进一步论证了该工艺现场应用的可行性。研究成果可为超深水平井裸眼井壁支撑的复合管柱设计和下入可行性评价提供理论参考。     

注水井分层测试资料的综合分析方法

由于井下注水后状况多变,注水井在测试过程中会出现各种问题,测试资料只能反映出一部分问题,需要多角度分析入手,综合判断注水井注入状况,从而有效减少作业成本,更好地提高测试效率和测试质量。在油田特高含水后期,注水井分层测试技术在稳油控水方面的作用日趋显著。在为油藏地质分析提供注水井动态数据的过程中,堪称井下眼睛的分层测试资料,可以详细描述井下各层段的注水吸水状况,层间干扰情况,对于判断下步注水井方案调整方向,提供了准确的第一手资料。经验表明,测试资料分析是其中的一种重要分析手段,但却不是唯一的依靠方法。要综合利用多种方式分析,才能得出正确的井下管柱及注水状况。     

海上稠油多元热流体吞吐开发效果评价初探

A 油田是海上首个实施非常规稠油热采开发的先导试验区,其开发效果的评价直接影响着海上后续非常规稠 油资源的开发动用。根据热采井的生产动态特征分析了边水对热采井开发效果的影响,建议热采井距边水200～300 m 以上;通过对比分析同井注热前后及同层位相邻位置冷热采井的开发效果,热采井周期平均产能和累产油量均是冷采 井的1.5～2.0 倍左右;利用流温法及米采油指数法综合评价了热采有效期,有效期在240～339 d,平均298 d;根据钻后 热采井周期平均产能、周期产油量及油汽比等参数与钻前设计值进行对比评价,认为排除试验阶段防砂工艺、管柱问 题以及钻后储层变化等原因外,其他热采井均达到第一轮次吞吐预期效果,热采井周期平均产能为57 m3/d,周期产油 量1.80×104 m3、周期增油量0.7×104 m3。可见多元热流体吞吐热采増油效果明显,对海上其他非常规稠油油田的开发 具有借鉴指导意义。     

定向井的多层分注管柱串通过性分析

随着定向井注水层数增多,多层分注管柱串的通过性分析,是施工过程中确保油井安全、防止管柱失效的主 要方法,严重影响井下分注工艺的成功实施。以多个封隔器和配水器（5 个工具以上）组成的多层分注管柱串整体为分 析对象,充分考虑井眼轨迹、曲率、井径、地层摩阻、套管直径等因素的影响,采用力法和位移法,结合能量和动力学分 析方法,在三维空间下,分析管柱串与套管内壁之间的摩擦阻力与管柱串整体通过能力之间的关系,建立了一种可用 于定向井至水平井的多层分注管柱串在起下过程中的动态载荷和受力剖面模型,在井筒的最大曲率处,比较管柱串下 端的轴向作用力与摩擦阻力,从而实现对多层分注管柱的通过性分析。最后结合工程实例,对多层分注管柱串进行了 通过性和安全性分析,给现场作业提供了良好的工程指导。     

中低温油水井固砂剂实验研究

研究了树脂型固砂剂在中低温油水井中的固砂效果。评价了固化时间、固化温度、催化剂的类型和用量以及不同粒径石英砂等因素对固砂效果的影响。测定了砂岩岩心注固砂剂前、后渗透率的变化及开始出砂时的临界流量Qc,利用测定结果评价了固砂剂对地层渗透率的伤害程度和固砂强度 ,并进一步筛选出适用于中低温油水井的固砂剂配方。     

高强震动酸化工艺技术在河南油田的推广应用

针对河南油田油层非均质性、低渗透、近井地带污染严重的问题 ,应用高强震动酸化工艺技术 ,克服了常规酸化效果差、有效期短的弊端 .该工艺技术的核心就是将物理解堵和化学酸化法有机结合起来处理油层 .高强震动酸化工艺技术在河南油田应用 36井次 ,措施有效率 (注水井 2 9井次 ,油井 7井次 )达 90 .62 %以上 ,工艺成功率 1 0 0 % ,累计增注水量 44万 m3 ,平均有效期 8个月以上 .现场试验证明 ,该技术对改造油水井地层堵塞效果好 ,见效快 ,特别适合于物性极差的油砂体上倾尖灭的油层的解堵和改造     

带开关功能的不限级滑套研制及应用

致密砂岩气藏储层岩石致密,自然产能低,水平井无限级压裂是高效开发的必要手段。常用的投球滑套分段级数受限、管柱缩径,难以实施储层评价、井筒维护等措施作业,泵送桥塞工艺虽可实现无限级分段,但施工不连续、作业成本高;同时,上述压裂装置均存在功能单一,无法满足生产控水等需求。根据气藏开发对工具“不限级、全通径、可开关、工序联作”的功能需求,创新全通径不限级滑套设计方法、提出环状凸齿与凹槽唯一配对的无限级实现方式,设计出具有复合弹片-多功能球笼的开启组件以及带选位槽和内藏胶筒的滑套本体,形成了全通径无限级可开关的滑套结构。工具系统已在川西中浅层致密砂岩气藏近200口推广应用,与国内外同类技术相比,作业效率可提高50%;成功在DS103-2等井实施选择性开关作业,为致密砂岩气藏高效开发提供了全新的工具系统。