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。     

分段裸眼砾石充填完井

目前,许多深水井和高产井的完井方式多为裸眼完井,因为裸眼完井能够使油层产能达到最大。然而,从目前的技术来看,缺乏有效油层防砂的井下控制技术。ExxonMobil公司在这方面拥有领先的工艺技术,能更加准确地模拟井下动态,并在完井和生产作业过程中提供井下控制。基于这个初衰,早期的设备开发是基于AlternatePath和NAFPac洲砾石充填技术的成功,解决裸眼井中的水窜或气窜,实现多层砾石充填完井。ExxonMobil公司与第三方供应商合作设计应用新的仪器设备以改进油层封隔,扩展砾石充填范围,简化现场作业程序。该过程包括工程设计、部件测试和全尺寸模型评价。该技术的首次应用定在2008年初。本文介绍了最近开发的防砂筛管设备,该技术能够在裸眼砾石充填中真正实现层间分隔。该设备能够封堵底水,有选择性地完井或砾石充填目标层段,实现多层裸眼完井,或隔离生产过程中的含气/含水砂层。应用该技术能延长井的寿命,最终增加产量和可采储量。     

巴西盐下碳酸盐岩油藏裸眼智能完井技术分析

巴西盐下碳酸盐岩油藏主要位于Campos和Santos盆地,所处海域水深1 900～2 400 m,属于超深水海域; 油藏位于巨厚盐层下,部分区域盐层厚度达2 000 m,钻完井作业难度大,费用高。套管内射孔并下入智能完井管柱成为该区域主要的完井方式。然而,套管射孔作业对储层伤害严重,作业时间长,超深水作业综合日费昂贵,使得油田开发成本进一步增加。为提高油田开发经济效益,分析巴西盐下碳酸盐岩储层岩石特征,提出适用于该区块的裸眼智能完井技术,并利用ANAYS有限元软件对裸眼井在不同生产压差下井壁稳定性进行模拟。结果表明:巴西盐下碳酸盐岩储层岩石力学强度较高,生产压差15 MPa时,井眼极限扩大率1.5%,发生塑形屈服区域小,井壁稳定性好,适合裸眼完井。优化后的裸眼智能完井技术方案经济、可行,能较大幅度降低钻完井成本。     

浅层稠油SAGD水平井与直井联合钻完井技术

目前国内外浅层（超）稠油开发技术还存在一定的局限性。浅层稠油SAGD水平井与采油直井联合开采技术方案,能有效解决水平井开采中沉没度不够、油井维护困难等诸多问题。针对该方案实施中存在水平井钻井难度大、两井连通风险高等一系列技术难题,借助最新的MGT磁导航钻井技术,实现了水平井井眼轨迹的精确控制,满足了SAGD水平井轨迹控制的要求。结合MGT磁导航技术,采用研制的特殊大直径套管段铣和扩眼造穴工具,保证了水平井和直井的成功连通。SAGD水平井与直井采用砾石充填完井方式,合理制定两井联合完井工艺流程,形成了完整的适合SAGD水平井与直井联合作业的砾石充填完井工艺。      

震动砾石充填完井工艺技术简介

辽河油田在已推广的裸眼砾石充填充井工艺技术的基础上,又试验成功震动砾石充填完井工艺。这项新工艺技术的实施。可防止形成砂桥,提高充填砾石的密度,能更有效地防止地层砂侵入油井,保证完井工程质量,延长油井使用寿命。     

熵权密切值法完井方式优选模型的建立及在荔湾3-1深水气田的应用

深水气田开发高投入、高风险,完井方式的选择直接影响其开发的整体效益。为优选出适合深水气田的完井方式,综合考虑初始产气量、累计产气量、完井成本、财务净现值、动态投资回收期、防砂效果和施工风险等7个影响因素,将多目标决策密切值法与熵权法结合,建立了深水气田完井方式优选模型。以荔湾3-1深水气田某定向井为例,对深水气田常用的裸眼、裸眼砾石充填、套管压裂砾石充填、套管微压裂砾石充填和裸眼下高级优质筛管等5种完井方式进行了优选分析,结果表明该定向井最优完井方式为套管压裂砾石充填,与荔湾3-1深水气田2口直井、6口定向井实际生产情况相吻合,说明本文建立的熵权密切值法完井方式优选模型具有较好地推广应用价值,可为深水气田完井方式优选提供指导。     

大斜度长隔层套管射孔井砾石充填完井设计与应用

大斜度长隔层套管射孔井砾石充填完井对完井作业方案及管柱设计提出了更高的要求,需要对各种完井方案进行分析对比,合理选择井下工具和工艺,优化完井管柱设计及作业程序,减少作业风险并保证作业顺利进行。渤海油田多层套管射孔砾石充填完井,通常采用一次管柱多层充填工艺,该工艺充填的层段总长受到限制并存在作业风险,需考虑作业的时效性。针对多层防砂、有效层间隔离及完井工具要求高等技术难点,采取了先砾石充填后实现层间隔离的思路,采用带管外封隔器的一趟管柱合层砾石充填的方案。该井砾石充填作业顺利完成,既节省了逐层充填的时间,又满足各油层有效开发的要求。现场的成功应用验证了该完井方案的有效性,并为以后类似大斜度长隔层套管井的砾石充填完井提供了参考。     

新型裸眼砾石充填工具在海上边际油田的应用

为了满足海上边际油田的开发需要,开发了水平井裸眼砾石充填防砂完井技术。新型防砂管柱配合井下压力控制工具,既能满足裸眼砾石充填作业的需要,又能实现充填后不动管柱破胶作业。该技术已在海上某小型边际油田成功应用。     

大港滩海赵东区块水平井裸眼砾石充填防砂完井技术

由于大港滩海赵东区块的储层具有高孔高渗的特点,加之采用大泵径电动潜油泵强采,易导致地层出砂,因此该区块采用水平井裸眼砾石充填防砂完井技术进行完井,以实现油井高产的目的.介绍了该区块的完井管柱及防砂工具,分析了水平井裸眼砾石充填的水动力学特征,进行了水平井循环砾石充填泵注排量的设计,并针对影响施工效果的各种因素,提出了技术措施.由于在实施水平井裸眼砾石充填防砂过程中,相互影响、相互制约的因素较多,因此建议综合考虑诸如井眼参数、完井液性能、防砂管柱、施工工具等因素之间的匹配.在低漏失的井眼条件下,建议采用合理的泵注排量,用低黏度携砂液以反循环方式对筛管与裸眼井眼间的环空进行砾石充填,以形成距离较长、密实的充填层.     

小井眼水平井裸眼砾石充填完井技术及其应用

水平井裸眼砾石充填可以有效控制油井出砂和底水锥进,但小井眼水平井的井眼直径小、曲率变化大,阻力特性敏感,井底压力难控制,砾石充填困难较大。渤海湾秦皇岛32-6油田为典型高孔高渗、疏松砂岩底水稠油油藏,开采过程中采用设计合理的井身结构和井眼轨迹、优化钻完井液体系、采用梯级优质筛管、调整充填参数等手段,顺利完成32-6E平台5口小井眼水平井砾石充填作业。介绍了刮管洗井、防砂、浸泡破胶等具体步骤及取得的效果,指出采用裸眼砾石充填完井,投产后超过配产要求,油田开发效果良好。     

世界第一口多光纤传感器智能井

2002年8月，挪威海德罗(Norsk Hydro)ASA公司在北海挪威海域Ose—berg Ost的E-11C井中安装了世界上第一套多光纤压力和温度计，同时还安装了一条分布式温度传感光纤(DTS)和一个地面操纵的智能完井流量控制装置。作业公司表示必须全面了解油层的压力状态。为了实现油田注水方案的最佳管理，必须在准确掌握油藏长期压力状态的基础上进行油井作业。该智能井系统由多个光纤温度和压力计及一条分布式温度传感光纤构成。所有的光纤传感器都由威德福(Weatherford)公司制造，同时安装的还有WellDy—namics公司制造的地面操纵的智能完井流量控制装置。该系统安装后，井下传感器组合已经为日常生产管理提供了大量数据，而且使油田寿命期内战略油藏管理成为可能。E-11C井中的温度和压力计连续不断地提供两个产层的温度和压力数据，而分布式温度传感光纤则测量整个井筒的温度。一条1/4-in的光缆把数据传送到地面。文中介绍该项技术、其优点以及安装该系统所采用的完井方法。     

现场实例证实的水平井裸眼防砂完井的设计方法

油藏需要防砂会给合适完井方法的选取带来严重挑战。水平井裸眼完井已成功地用于这种油藏，不仅能减少出砂，还能在井的整个预期寿命期最大限度地提高产油率／注水率以及井眼出液量，并使风险和复杂性降至最小。尽管预射孔／割缝衬管和砾石充填等各种水平井裸眼防砂完井工艺在近十年已广泛应用，文献中也讨论了许多实例，但是如何选择这些完井方式还缺乏系统方法。本文的目的就是通过综合大量的经验和认识，从全球性技术一体化的角度提出这样一个设计方法。论文首先讨论了如何确定水平井裸眼完井、何时实施防砂、用什么方法防砂、怎样在水平井中实施该方法的广义、统一的方法。影响“何时”防砂的因素包括地应力、孔隙压力降（砂岩预测值）、预期井眼寿命、产量、油气和井眼类型、总产值、砂岩允许生产能力、环境限制因素以及修井能力，所有这些因素都对总的风险分析有影响。除了前面提到的许多因素以外，影响“什么”的关键因素包括井眼结构、储层岩性和石油物性以及井底设备的可靠性。影响“如何”的参数有油藏钻井液性质、驱替和清洗方法、筛管类型、作业实施／保障（风险管理，作业时机和后勤供应）、扭矩和阻力分析、砾石充填模拟。其次，列举了应用这个方法的一系列实例，它们分别属于不同类型的水平井裸眼井底完井，包括割缝衬管、孤立筛管（包括膨胀式）、砾石充填以及各种综合清洗方法，还提出了各个公司从中吸取的教训。     

川东气藏直井完井方法的产能预测研究

在分析研究目前国内外油气井完井产能计算经验公式的基础上，针对四川气田东部浅层气藏常用的几种完井方式，建立了该地区完井产能预测的数学模型。通过实例计算，表明了其数学模型的准确可行性，并为出砂井和非出砂井的完井方式提供了选择依据：对于出砂井，砾石裸眼充填完井方式是最理想的完井方式；对于非出砂井，实际裸眼完井的产能最大。得出的结论对该地区直井完井方式的选择，完井参数优化设计以及产能预测具有一定的指导作用。     

SAGD双水平井与直井联合完井技术在新疆油田应用

针对SAGD双水平井在开采浅层稠油过程中存在的采油井所需沉没度不够,抽油杆磨损严重及双管作业工艺复杂等问题,提出了SAGD双水平井与直井联合钻采的技术方案。在该钻采方案中,结合油藏性质,优选砾石充填完井方式对SAGD双水平井与直井联合完井。根据现场岩心取样及室内试验,优选出筛管缝宽为0.4 mm,水平井完井管柱采用割缝筛管,采油直井采用PPS冲缝筛管。结合现场施工实况,优化形成了一整套适合SAGD双水平井与直井联合钻采方案的砾石充填完井工艺流程。新疆油田应用该联合完井技术大大降低了油井出砂量,使修井次数减少了60%,提高了油田生产效益。     

南海东部深水气田完井作业实践

南海东部海域某深水气田应用第六代半潜式深水钻井平台West Hercules和HYSY981平台顺利完成了9口井的完井作业,平均单井作业时间为41.03 d。在介绍该气田深水完井技术工艺特点、分析完井生产管柱设计原理的基础上,结合该气田的井况及环境特点,对深水完井作业难点及施工措施进行了系统的梳理,形成了一套完善的深水完井作业技术,包括材料防腐、水合物的防治、环空圈闭压力管理、生产管柱优化设计、压裂充填作业、井筒连续清洁、水下采油树安装和更换、复杂情况应急处理、精细施工等。清井放喷测试以及投产前的功能测试表明,各井产量及完井设备工作状态均达到投产要求。该套技术可以为今后其他深水油气田完井设计和施工提供借鉴。     

超深水油田完井液应用探索

国外某超深水油田水深1550-1750米,下部完井方式采用OHGP(裸眼砾石充填)、OP-SAS(油井独立筛管)、WI-SAS(水井独立筛管)三种。本文以注水井W-1井为例,重点突出每个完井工序中,完井液的变化位置和物性,阐述在深水完井过程中完井液的选择、特点、用量、注意事项以及压力的控制等要求。深水完井配套技术在海外已经应用较为成熟,完井液体系也已经日趋成熟,本文介绍的体系不仅仅适用于E油田,更是适用于很多深水完井项目中。只是需要在油层保护、井壁控制等方面根据地层岩性、配伍性及当量密度等做出相应的调整。     

水平井砾石充填防砂完井工艺新技术介绍

作业公司通常不在斜井和水平井中实施裸眼砾石充填完井作业,主要是因为担心重力会对砾石在防砂筛管周围的充填产生不利影响。然而,目前作业公司的这一看法正在改变。技术的改进、专用筛管的使用及许多成功的施工和记录,都增加了作业公司对该技术在大斜度井中实现长效防砂的信心。     

埕岛油田水平井裸眼防砂完井配套技术

水平井裸眼防砂完井工艺能够降低油层污染,扩大泄流面积,实现少井高产.介绍了埕岛油田砂岩油藏水平井裸眼防砂完井、水平井裸眼砾石充填防砂完井工艺技术及应用效果.应用表明,应根据油藏地质特征,合理选择水平井完井方式.     

自膨胀封隔器技术在完井作业中的应用

自膨胀封隔器是近几年来分段完井工具的研究热点,它是以遇油或者遇水膨胀橡胶作密封材料,通过与井眼内液体接触胀封实现充填环空的。通过分析自膨胀封隔器相对于常规裸眼封隔器的技术特点,论述了其技术研究过程中的关键技术。针对水平井小井眼裸眼完井、智能完井以及筛管分段完井中常规工艺以及技术的不足,探讨了自膨胀封隔器在国外分段完井作业中的应用效果,为自膨胀封隔器技术的深入研究和国内的应用推广起到了促进作用。     

渤中34-1油田水平井裸眼砾石充填防砂技术应用

阐述了水平井裸眼砾石充填过程及其技术特征,并指出了影响砾石充填质量的几个主要技术因素及相应对策。利用满足各项要求的砾石充填系统工具,采用合适的作业步骤和过程控制,渤中34-1油田成功实施了5口水平井的裸眼砾石充填作业,为其他同类型油田水平井完井提供了很好的借鉴和参考。