先进的完井技术在深水压裂充填和水平井砾石充填完井作业中的成功应用

描述了深水完井作业面临的困难,如何设计工具和工艺过程才能获得最佳可靠性和最佳寿命的完井设计,给出了巴西海上油田油井、Campos盆地深水井、墨西哥湾深水井完井的一些实例。讨论的问题主要是油井设计、泵注作业、压裂充填设计、选择长寿命筛管及防止地层污染的液流体系。裸眼斜井完井和水平井完井一直以来是减少作业成本、提高采收率的主要方法,因为这样的油井与油藏会有最佳的接触面积,把该项技术与智能完井体系结合使用可以减少钻井数量,满足油井产能最大、油藏泄油能力最佳的要求。在巴西海上油田,通过裸眼完井已成功地开发出很多储量。完井类型有水平生产井和注入井、砾石充填、独立筛管完井、具有环空隔离及结合智能完井的裸眼砾石充填。从全球范围来讲,目前的技术能成功让砾石充填横向段长度超过8300ft,水深超过6100ft。压裂充填作业在墨西哥湾深水水域的进一步加大促使石油工程技术致力于满足高渗透地层压裂作业的更高要求。压裂充填在深水区域内作业要求泵注速率在60bbl/min以上,支撑剂浓度为15ppa。为了解决当今深水作业领域日益增长的需求和风险管理,研究人员开发了一些特殊工具和数据软件。技术的发展正在降低作业风险,增加作业可靠性,提高原油采收率。     

射孔-压裂充填防砂联作完井在深水气田的应用

为了缩短深水完井作业周期,降低完井作业成本,减轻对储层造成的伤害,并确保作业安全和完井质量,在国内某深水气田首次采用射孔-压裂充填防砂联作完井工艺。该工艺将常规射孔、端部脱砂压裂和砾石充填防砂作业集成于一体,采用POIT阀、地层隔离阀、自动灌浆装置、IRDV阀等测试和完井工具,1趟管柱完成射孔和压裂充填防砂作业。7口井的现场应用情况表明,采用该工艺整个作业安全、顺利,作业质量收到预期效果。与常规作业相比,该工艺节约作业时间约448 h,大大缩短了完井液对储层的浸泡时间,减轻了对储层的污染程度。     

压裂—充填措施的应用,设计及经验

本文主要讨论压裂－充填这一新型增产措施的选井因素，增产机理，设计原则及施工经验，并引述有关海上与陆地油气井应用该项技术的实例，以加深认识其施工策略。     

砾石充填完井多层油藏井底压力评价

正确地评价砾石充填完井多层油藏井底压力,对于加深认识油层内的渗流机理,保护油层,最大程度地发挥油井产能等具有指导意义.笔者针对目前不合理的压力评价方法,提出了全新的算法.根据多层砾石充填完井的渗流特点,将每个产层在径向上分成3个区域,即砾石充填区、射孔区、地层径向流区,每个区域有各自的渗流方程,对n层油藏有3n个渗流方程,将每个区域的方程用Green函数来表示,由各层的Green函数得到井筒混合压力、分层压力及分层产量在Laplace空间上的解,最后得到每层各区域的压力损失、表皮系数以及井底压力和分层产量与时间的变化关系.文章最后以两层油藏为例,运用该算法得出了合理的结论.     

压裂——充填是高效的防砂完井和增产新技术

对于中、高渗透率易出砂地层，将砾石充填防砂技术与水力压裂增产技术相结合已从理想变成了现实，这就是压裂－充填技术。本文对这一新技术作了简要和较全面的介绍。     

压裂—充填技术和新进展

本文介绍了墨西哥湾油气田实施压裂－充填作业的选井条件，施工技术，压裂液与支撑剂，施工设备与井下工具等，并且展望了该技术的应用前景，介绍了施工作业中的注意事项。     

无修井机压裂充填工艺能提供费用合理的完井

无修井机压裂充填专利技术是在双层筛管和常规筛管技术基础上 ,新近开发的费用合理的防砂完井技术。该技术在墨西哥海湾地区已成功完成多井次施工。本文以具体的实例描述了该工艺在小直径套管 衬管完井、双层筛管与TCP“一次管柱”完井、间歇钻井完井以及接替产层完井等不同井况下的具体操作工序和应用效果 ,并且进行了效果分析和经济评价。     

压裂充填防砂工艺经济评价

对于压裂充填防砂工艺,除了从技术上证实其可行,还需要从经济角度对其进行评价分析。压裂充填措施成本主要指压裂充填实施过程中直接投入的劳务费、材料费、车船费和配液费,压裂充填井的生产成本主要包括油气处理费、动力费、储量使用费以及砂处理费。采用指数递减、调和递减、双曲递减、衰减递减以及直线递减模型来描述压裂充填井产量递减过程。考虑资金的时间价值,提出了压裂充填经济评价指标体系,主要包括防砂施工的净现值、投资回收期、防砂施工的投资贴现利润率和内部收益率。实例井分析表明,压裂充填防砂在经济上是划算的,与管内砾石充填相比,虽然压裂充填总成本增加了6.2万元,但压裂充填净增产值34.8万元,净增利润14.8万元。     

压裂充填技术的应用与发展

压裂充填技术是近年发展的新技术 ,它作为一种新的完井方法已引起人们的关注。它的基本原理是 :由于常规砾石充填防砂作业会导致很高的表皮效应 ,因而达不到预期产量的目标 ,而压裂充填技术可将缝端脱砂压裂与砾石充填防砂技术两者结合起来 ,用于疏松或胶结不好的地层 ,实现进一步改善防砂的效果。压裂充填的关键技术包括 :缝端脱砂压裂、压裂充填井层的选择、压裂液、支撑剂的选择及压裂充填作业的优化设计与施工。这些技术对压裂充填效果均有较大的影响。国外的实践证明 ,压裂充填技术对地层的解堵和防砂具有良好的效果     

水平井控水完井管柱的研究与应用

冀东油田早期多采用常规复合绕丝筛管完井方式对水平井进行开发,该完井方式单一,没有采取有效的水平井分段措施,笼统采油,最终导致水平井段过早水淹或报废。为此,研究了水平井控水完井管柱。该完井管柱采用调流控水筛管进行油层防砂,先期控水,保证各段出水均匀,能够延缓底水的锥进,延长水平井的采油寿命;利用遇油自膨胀封隔器对水平井段进行有效分隔,完井工艺简单,方便后期的分段作业;套管阀有效解决了防砂管与裸眼井壁间环空的洗井问题,保证了油层的解堵和顺利生产。冀东油田2口井的应用情况表明,用调流控水筛管防砂完井的井产油量明显高于用复合绕丝筛管完井的井,起到了很好的控水作用。     

低压稠油出砂油田完井参数的优化设计

秦皇岛32-6油田和绥中36-1油田都属于低压稠油油田,储层岩石胶结疏松,孔隙度高、渗透率大,油井出砂将成为贯穿油田开发生产过程的主要问题,防砂则为开发生产及油层保护的重点。经研究决定采用下套管注水泥固井并在射孔套管内进行井下砾石充填的完井方案,因此射孔参数及砾石充填参数的优化设计和砾石充填方式的优选是完井的核心。     

海上油田水平井防砂完井物模试验装置

为满足海上油田水平井及大斜度定向井防砂完井需求,研制了水平井防砂完井物模试验装置。该装置是根据海上油田的钻完井井筒尺寸、射孔方式以及主要完井类型等进行设计的,主要由模拟井筒、加砂混砂、泵注、沉砂过滤、数据及视频采集分析、远程控制及升降支架辅助等系统组成,可针对海上不同的油藏类型和特点,优选出水平井(定向井)防砂完井方式。采用该试验装置开展了水平井砾石充填过程中排量、砂比、携砂能力和漏失量等参数优化的试验研究。试验结果表明,该装置可以提高海上水平井防砂完井成功率,延长防砂完井有效期,最大限度地满足海上少井高产、长期稳产的需求。     

油砂开发生产井完井管柱设计优化与应用

油砂生产井通常采用两趟完井管柱作业,导致完井工期长,完井费用高。以油砂A区块为例,开展常规生产井完井管柱设计优化和热循环效果评价,提出一种适宜于油砂生产的管柱结构优化设计方案,并在现场3口调整井中试验应用。优化后的生产井完井管柱较常规管柱的实际作业工时下降66%,实际费用下降20%,投产1 a均正常生产,达到预期成果。可为类似油砂区块的完井设计提供借鉴。     

超深储层改造液对完井管柱的腐蚀与缓蚀

井筒完整性对超深井安全高效生产意义重大,为揭示改造液对完井管柱的腐蚀规律,选取超深井改造常用的5种改造液与超级JFE 13Cr材质油管试片,通过金属挂片失重法和应力腐蚀实验,评价了超深层改造液对13Cr材料的腐蚀和新型高密度盐水加重压裂液缓蚀剂的缓蚀性能.结果表明,5种改造液对13Cr材质油管试片均存在一定程度的表面腐...     

射孔完井高压气层出砂三维预测方法

针对射孔完井高压气层地层出砂问题,根据有效应力定律,建立了三维应力场弹塑性地层出砂模型,并运用弹塑性有限元方法进行求解。根据编制的计算程序,研究了射孔井筒附近应力、有效塑性应变的分布规律。研究发现,最大有效塑性应变位置是在射孔起始部位的上下端,因而是最容易出砂的位置;同时,地层压力越高、临界生产压力越低,就越不易出砂。临界生产压差是由岩石性质、流体性质、地应力、地层压力等条件综合确定的。尽量维持较高且稳定的地层压力和采用合理的油井生产制度,可以减少出砂量。模型适用于不同地应力条件、不同几何参数与射孔方案、不同岩石和流体参数等条件下射孔完井的气层出砂预测。     

多分支井双管完井管柱结构及先导性试验

为了满足采油管柱双管完井需求,实现主、分支井眼的压力隔离和独立开采,开发了自喷井双管完井工艺技术。对工具的关键结构进行了力学性能评价,并对工艺管柱开展了地面功能试验和试验井工程测试。研究结果表明:双管密封锁定接头的最大等效应力发生在螺纹根部,最大应力为620 MPa,小于材料屈服强度930 MPa,安全系数为1.5,满足强度要求。地面测试和先导性试验表明该技术满足现场使用需求,达到了5级完井水平,具备工业化推广价值。     

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长庆气田有上、下古生界两套成藏和岩性不同的气层,同属于低压、低渗、低产气层,在已探明的储量中以下古生界气层为主,已建成年20×108m3的生产能力,并以每年10×108m3的规模递增。目前的177.8mm套管完井方式和常规完井管柱有它的不足之处,按现有的钻井、气层保护、压裂酸化和完井技术,开发井完井方式采用139.70mm套管完成后,能提高钻井速度,降低材料消耗。完井管柱采用SAB—3、SB—3和CQ—7等永久性完井管柱,淘汰常规完井管柱,以保护套管、延长套管使用寿命,满足上、下两套气层分试分压分采或合采的要求,达到提高单井产量和提高气田开发效果的目的。