长庆油田三层分采工艺技术探索与实践

为有效解决长庆油田多层系开发过程中笼统合采油井层间干扰矛盾,在油井两层分采技术原理基础上,提出了"产层单向过流(进入油管)、油管内层间产液桥式多级过流、封隔器层间封隔、普通抽油泵举升"三层分采技术思路,研发了桥式分采器关键装置,设计了"桥式分采器+Y211封隔器+Y111封隔器+普通管式抽油泵"三层分采工艺技术管柱结构。该三层分采技术在长庆油田成功开展了两口井三层分采试验,效果明显,为长庆油田多层分采提供了新的技术手段。     

桥式分采器的研制与应用

为有效解决多层系开发过程中笼统合采油井层间干扰矛盾,最大程度发挥各层产能,研制了防气式分采泵两层分采主体技术,现场应用效果显著,但无法实现油井三层以上分采。在油井两层分采技术原理基础上,提出了"产层单向过流进入油管、油管内层间产液桥式多级过流、封隔器层间封隔、普通抽油泵举升"三层分采技术思路,通过对单流阀结构的改进,研制形成双通桥式流道、阀球扶正单向流道结构特点的桥式分采器,设计了"桥式分采器+Y211封隔器+Y111封隔器+普通管式抽油泵"三层分采技术管柱。2013年在长庆油田首次成功开展2口井现场试验,效果明显,为长庆油田多层系开发区块油井多层分采提供了新的技术手段。     

长庆油田多层分采工艺技术探讨

目前国内外油田多层系叠合油藏开发主要采用射开多层完井生产,由于层间压力、流体配伍性差异因素影响,笼统合采油井层间存在一定程度层间干扰矛盾,部分产层产能受到抑制,影响了多层系开发效果,为此国内外油田先后提出不同分层采油工艺技术,旨在有效克服层间干扰,但目前分采工艺主要是基于两层分采,无法满足叠合油藏多层分采技术要求,为此,创新提出"桥式分采器(或遥控分采控制器)+液压式封隔器"多层分采工艺技术,进一步完善了分层采油工艺技术系列,为叠合油藏高效多层开发提供了技术储备。     

分层采油单流阀弹簧弹性系数的设计方法

桥式分采器采用导向阀罩对阀球导向侧向进液,通过流阀建立了上下产层产液在油管内的桥式过流通道,各产层产液在油管内汇合,由抽油泵举升至地面。但分层采油桥式分采器弹簧弹性系数的实验和计算公式还无人尝试。文章依据不同产层的压力系数,采用C级中应力弹簧设计结构参数,分析弹簧的有效圈数的刚度、弹簧在运动过程中所受的载荷、剪切应力,应用迭代计算确定单流阀弹簧弹性系数。现场10余口油井应用,施工一次成功率100%,油井单井产量日平均增加4.5 t,平均日降水6.1 m~3,实现分层采油降水增油的目的,为分层采油单流阀弹簧弹性系数的设计可借鉴的依据。     

大跨距油层单泵分采工艺技术

1.单泵分采工艺原理(1)管柱的结构。单泵分采工艺管柱由抽油泵、定压配产器、密封器、丢手接头、封隔器、单流凡尔等组成。(2)实现分采的关键部分———定压配产器和脱接密封器。单泵分采工艺使用一个抽油泵开采两套油层,由于葡、扶两套油层跨度达400～500m,采用一个抽油泵难以建立同时满足两套油层的合理生产压差,研制了定压配产器。定压配产器连接在抽油泵下部,下井前调节设定凡尔开启压力,油井生产时,下部油层的原油经主体与外套之间的通道进入抽油泵吸入口;上部油层的原油进入配产器主体中心通道,当上层流压足够大时,单流凡尔打开上层原…     

多管采油工艺技术

多管采油工艺技术是在油井中采用平行管柱来分别开采不同的油层。油层间用封隔器隔开，使1口油井同时生产2个或2个以上互不干扰的采油系统，以充分发挥各个层系的生产能力。以东辛油田营8断块双管采油为例，阐述了现场应用的情况及效果，分析了单管合采时层间干扰的原因，同时就多管采油时管直径对油井工作制度的影响原因进行了认真的探讨。     

防气式分采泵分层采油技术在长庆油田的应用

三叠系延长组是长庆油田主力开发层系,油藏在纵向上表现为多套小层叠合。受到超前注水、笼统注水等因素影响,两层笼统合采油井层间压差较大,层间矛盾突出,分采泵分层采油是消除合采油井层级间干扰矛盾的主要方式之一。鉴于长庆油田三叠系油藏饱和压力低、地饱压差小、油井气油比高,研发了一种“上泵抽下层,下泵抽上层”的防气式分采泵,为分采油层分别提供了排气通道,对高气油比油井适应性强。现场试验应用表明,油井防气式分采泵分采效果明显,为长庆油田叠合油藏的高效开发探索出一条新途径。     

两层分采新技术及其在高含水井中的应用

随着油田开发的延续，油井含水增多，产油逐年递减，油井高含水已成为日益明显的问题。简单的合采(提捞或全井合抽)，将不可避免地出现井内两类油层的压力干扰，严重影响开采效果。经过多年研究应用与改进，两层分采技术有效地解决了这一问题。主要阐述了改进后的两层分采工艺技术原理、悬点最大载荷计算、分采泵理论排量计算、现场应用情况。该项技术在高含水生产井上应用，提高了油井产量，见到了较好的经济效益。实践证明，同一层系也存在层间干扰，应用该技术可以提高施工效率和采油效果。     

川西中浅层气藏双封隔器三层分压合采投产管柱研究与应用

川西中浅层气藏属低孔、低渗、多层系气藏,部分井单层压裂改造不能满足经济有效开采要求,需要采用双封隔器分压三层,压后不动管柱合采投产.针对压差式封隔器工具组合分层压裂管柱存在的问题,研究开发出了一套适合于川西中浅层气藏的多层分压合采管柱,该管柱采用水力式Y241双封隔器工具组合,提高了压裂管串的可靠程度,特别是开发出了低密度钢球配合双滑套喷砂器,在压裂施工结束时不用动管柱而通过双滑套喷砂口实现了三个产气层的有效连通,满足了压后不动管柱三层合采直接投产的需要.在2006年7月至2007年7月间,应用该工具组合在川西中浅层气藏成功地进行了10口井共30层的压裂施工,工具应用成功率达100.0%,为川西中浅层多层系气藏的进一步高效开发奠定了重要基础.     

几种分层采油工艺技术在长庆油田的适应性分析

在对国内外分层采油工艺技术综合性分析评价基础上,确立了适应长庆油田一套井网多层系开采的分层采油工艺技术,即分采泵分层采油工艺技术,该技术2010年在现场开展了16口井的评价试验,先后有11口井显示出一定的分采效果,为下步长庆油田配套分层采油工艺研究和应用推广奠定了基础.     

三层及以上多层压裂技术在川西气田的应用

针对川西气田中浅层气藏具有多层系、砂体叠置率高、层间距范围较大等特征,在两层压裂工艺技术的基础上形成了以“封隔器＋投球”、“多层段组合式”和“多封隔器组合”为主的三层及以上不动管柱多层压裂工艺技术体系,这些工艺具有针对性强、费用低、工艺简单、作业时间短、返排及时、压裂效果好的特点,达到了提高气井的可采储量和延长气井的稳产时间,节约开发和钻井投资的目的,对多层系气藏的高效开发具有较好的经济效益。三层及以上多层压裂工艺在川西气田中浅层气藏进行了多次现场试验,取得了较好的效果,提高了气藏纵向钻遇砂体利用率,目前成为了川西气田经济高效开发的重要手段之一。     

分层采油技术试验研究与应用

为了缓解多层系开发油井的层间矛盾,引进分采合抽泵进行分层隔采,提高动用程度。本文对分采泵分层采油技术进行论述,通过前期的精细选井选层,引进三个厂家生产的分抽合采泵,分别在新寨和虎狼峁作业区层间矛盾突出的油井中开展试验,根据地层供液能力进行选型配套。通过对比试验前后油井产量,在部分井中取得了明显的增油效果。同时,对暴露出的问题进行改进,更加适应了井况要求。     

长庆油田分采泵分层采油工艺技术研究与应用

三叠系延长组是长庆油田主力开发层系,油藏在纵向上表现为多套小层叠合,受到超前注水、笼统注水等因素影响,两层笼统合采油井层间压差较大,层间矛盾突出,因此用分采泵分层采油是消除合采油井层级间干扰矛盾的主要方式之一。鉴于长庆油田三叠系油藏饱和压力低,地饱压差小,油井气油比高,研发了一种"上泵抽下层,下泵抽上层"的防气式分采泵。现场试验应用表明,该防气式分采泵分采效果明显,对高气油比油井适应性强。     

陆梁油田两层分采采油工艺研究

陆梁油田纵向发育油层较多, 受目前工艺技术的限制均采用单层开采, 为了进一步提高油藏的动用程度, 避免多层合采的层间干扰, 提出了有杆泵两层分采工艺： 下封隔器将两油层分开, 空心杆传递抽油机的往复动力兼作下层排液通道, 油管和空心杆间的环空作为上层排液通道, 实现分采分输。文章详细地介绍了有杆泵分采分输原理, 成功研制了分采泵, 研究了井下管柱结构及配套清防蜡工艺, 完善了地面工艺流程。现场实施 ２ ０井次, 单井平均日增油４ ． ７ｔ , 含水率下降。该工艺能有效解决层间矛盾, 准确计量各层的产量和含水, 为油藏动态管理提供依据, 对于开采类似的两层油藏具有重要的借鉴作用。     

低渗透油田多层开采层间干扰及分采界限探讨

为掌握低渗透油田多层开采层间干扰情况,以长庆油田一套井网两层开采试验区为研究对象,从影响层间干扰两个主要因素渗透率级差和层间压差入手,借助油井流入动态方程,利用各种生产资料、测试资料建立合采井流入动态曲线并进行了分析,分析结果表明：对于低渗透油田,其渗透率级差引起的层间干扰相对较小,影响各产层产量主要为层间流压差,确定了层间压差小于3MPa普通泵笼统合采,层间压差大于3MPa分层开采的技术界限。现场流压测试和分层采油结果验证了这一结论的正确性。     

KTGX—100提挂式泄油器的研制与应用

针对检泵作业中起油管会有大量油液被带出地面,污染环境,造成原油损失,以及带Y221或Y211封隔器完井生产的抽油井没有合适泄油器的问题,研制了KTGX—100提挂式泄油器。该泄油器由上接头、O形密封圈、中心管、泄油管、泄油销钉和下接头组成,它可用于带Y221及Y211封隔器完井、采用φ56mm及以下规格抽油泵生产的油井。应用表明,已检泵作业的41口油井全部泄油成功,减少了原油损失和环保费用,取得了很好的经济效益和社会效益。     

薄层油藏合采层间干扰分析及技术对策研究

在薄层油藏开发过程中，油井纵向上大都穿越多个油层，而在油藏合采开发方案决策中，多层油藏合采层位组合主要基于开发油井时的层系划分原则，并没有对多层油藏开采中多层合采的划分方法进行系统、定量的研究，而研究多层油藏合采和分采的技术对策对划分薄层油藏的开发层系和确定单井采油方式具有明显的工程意义。在建立层间无窜流双层模型的基础上。利用数值模拟方法和单因素、正交因素分析方法，获得薄层油藏合采开发层间干扰程度、消除或降低干扰程度的技术对策以及相应的技术图版。实例分析表明，明确合采层间干扰因素及干扰程度，确定合理的技术对策，可指导现场工程人员科学、高效、迅捷地开发此类特殊油藏。     

油井多层开采自动换层器设计分析

为了克服油井多层合采时由于层间渗透率和压力差异而导致的层间相互制约与干扰问题,设计了油井多层开采自动换层器。该换层器设有2组独立的油流通道,根据相邻油层作用在活塞杆上的压力差异自动建立高压层产液通道并封闭低压层产液通道,实现高压层单层生产。换层器设定了换层压差阈值,根据活塞杆受力平衡原理,对换层压差阈值进行了设计分析与试验验证,设计值与试验值的误差小于0.10 MPa。设计分析与试验均指出:换层器能自动变换油流通道,可以实现高压层单层生产与多层轮换开采功能;换层压差阈值理论计算模型具有一定的合理性与正确性。该换层器可为解决油层合采时各层产液及含水率无法区分与计量的难题,以及不同油层间产能规律不同导致的油层间相互干扰问题提供技术手段。     

两层分层同采工艺管柱的研制

针对非均质、多油层油藏采用常规的合采工艺层间干扰严重的问题,研制了两层分层同采工艺管柱。这种工艺管柱可根据不同的工艺要求,将管柱设计为分采混出工艺管柱和分采分出工艺管柱,并为关键部件配套研制了分采混出泵、分采分出泵和低坐封力封隔器。现场应用表明,采用该工艺管柱后增油效果明显,实现了两层同采,避免了层间干扰,取得较好应用效果。     

深井多级分注工艺管柱研制及应用

针对常规多级分注管柱在深井中应用时存在管柱蠕动、封隔器解封起钻拉力大、作业风险高以及洗井困难等问题,研制了深井多级分注工艺管柱。这种管柱主要由非金属水力锚、Y344低解封力封隔器、桥式偏心配水器、预置工作筒和球座及眼管总成等组成,具有防蠕动、解封洗井和可重复坐封等优点。管柱于2011年在长庆油田现场应用5口井,最大井深2 975 m,最大分注级数4级,封隔器验封合格率100%,解封洗井作业顺利,可重复液压坐封,施工成功率100%,为深井多级分注提供了有效的工艺技术手段。