水平井封隔体充填调流控水筛管完井技术研究与应用

为了有效提高水平井调流控水筛管的调控精度,实现全井筒封隔,提出用封隔体颗粒代替传统封隔器对储层进行封隔,阻挡井筒内流体的横向流动,使调流控水筛管直接对地层起到阻水稳油的作用,实现全水平井段动态调节入流剖面,无限级控水。该技术成功应用于塔河油田二次完井中,首次通过非机械工具实现管内封隔。目前已研发了耐高温、更经济的封隔体材质,室内实验评价性能良好,在新井和二次完井中具有推广价值。     

水平井砾石充填数值模拟研究

对于疏松砂岩油藏水平井,较好的防砂方法是绕丝筛管砾石充填防砂,但目前成功率很低.本文在分析水平井砾石充填过程和充填机理的基础上,运用固液两相流理论分析了充填过程中的流动阻力,对Gruesbeck提出的模型进行了改进,建立了考虑流体滤失的水平井砾石充填数学模型.通过计算分析了各种因素对充填效率的影响,表明:(1)在一定范围内,充填效率随充填排量、携砂液粘度、冲管与筛管直径比的增加而增加,但这些数值过大不利于充填成功率的提高.(2)充填效率随携砂液中砾石浓度、滤失量及砾石直径的增加而降低.运用此方法可系统优化水平井砾石充填施工参数,制定科学合理的施工方案,提高防砂成功率.     

热采水平井管外封隔器封隔材料高温力学性能试验

国内外各油田运用水平井热采技术开采稠油已形成一定的规模,与传统方式相比,取得了明显的经济效益：近年来通过监测发现,稠油水平井注汽后只有1／3井段吸汽,影响了热采效果。为解决水平井吸汽不均匀的问题,需要采用管外封隔器对水平井段进行分段完井。在热采水平井中,井下工作温度可达300°C,而现有的封隔器高分子封隔材料不能满足稠油热采的要求。通过高温（300°C）试验研究,得到了一种适合于稠油热采的管外封隔器封隔材料,并获取了这种新的封隔材料的应力-应变关系及杨氏模量等力学参数,为预测封隔器在高温下的工作性能提供了重要依据。     

封隔器封隔时胶皮筒接触应力的模拟试验研究

在油田开发中封隔器是实施分层采油、分层注水、分层压裂或酸化、机械卡堵水等注采工艺作业的主要井下工具,封隔器上的胶皮筒是保证工作可靠性的重要元件,把胶皮筒安装在模拟试验装置中进行模拟实际井下工况的受力试验,通过在套管壁周围分布应力传感器,测得胶皮筒在封隔时接触应力的大小及分布情况,这对封隔器的设计和现场使用具有十分重要的意义。     

水平井多级水力喷射压裂封隔工具

为了使1趟钻能够完成6段以上水平井水力喷射压裂施工,研制了PSK多级水力喷射封隔工具。该工具在多层段施工中可通过拖动管柱的方式先用下段的一级喷枪及封隔器进行3段的射孔及压裂施工,然后以投球的方式开启PSK344-110水力喷射封隔工具的喷枪和封隔器进液通道,封堵封隔器下部管柱,再通过拖动管柱的方式施工3个层段,这样就能够用1趟钻对6段进行施工。6口井的应用情况表明,采用多级水力喷射压裂封隔工具,1趟钻可以施工3～4段,最高施工段数为8段,可以减少入井管柱次数,降低成本和减轻工人的劳动强度,缩短施工作业周期,减少对储层的伤害。     

水平井砾石充填防砂模拟研究

介绍了水平井砾石充填防砂物理模拟和数值模拟的实验研究。利用大型实尺寸模拟试验装置，对水平井砾石充填机理作物理模拟试验，掌握了砾石砂浆在水平井中的流动状态、砾石的沉积规律、充填过程和影响水平井砾石充填效果的相关因素，其中主要相关因素有充填排量、携砂液性能、砂比和防砂管柱结构等。在物模基础上，根据水平井砾石沉积规律和充填过程，建立了水平井砾石充填数学模型，从理论上对水平井砾石充填进行了系统的数值模拟研究。结果表明：充填排量大于４５０Ｌ／ｍｉｎ、砂比（体积比）３％、冲／筛比（冲管外径／筛管外径）大于０．８、携砂液为水或囟水的情况下，水平井砾石充填率达到１００％，物模与数模拟合率达９０％。为水平井砾石充填防砂设计提供了优化设计参数。     

水平井砾石充填物理模拟试验装置

在水平井中,由于砾石充填方向与重力方向相垂直,因而其充填规律与直井存在着根本的区别。为了研究水平井内的砾石充填规律,提高水平井砾石充填率和防砂效果,研制了水平井砾石充填防砂物理模拟试验装置。该装置由透明模拟试验井筒、起升系统、砾石充填设备、数据采集和图象处理系统五大部分组成。利用该物理模拟试验装置对水平井砾石充填机理进行了系统的试验研究,得出了水平段的砾石充填沉积规律。     

水平井砾石充填过程实时数值模拟研究

分析了水平井砾石充填过程及其特征,考虑携砂液向地层的滤失以及井筒环空、冲筛环空之间的流体质量交换,分别建立了井筒环空、冲筛环空2个独立流动系统的砾石、携砂液的质量和动量守恒方程以及各系统间的流动耦合方程,得到描述水平井砾石充填过程的时间相关数学模型。开发模拟软件对整个充填过程能进行可视化模拟,预测堵塞的发生及堵塞位置、充填率等。使用软件对完全充填、提前堵塞两种情况进行了算例模拟计算,分析了充填过程中的各动态参数的变化规律,模拟及分析结果符合水平井砾石充填的基本特征。砂浆排量、携砂比、携砂液粘度、冲筛比、滤失强度等因素对充填效果有一定影响。     

盆地封隔体及其地质内涵

盆地封隔体即盆地中异常流体压力封隔体，又叫流体封隔体或压力封隔体，它在三维空间上被封隔层所封闭，封隔体的形状各异，规模可大可小，由于封隔层的封闭作用，封隔体中的流体具异常压力，因此封隔体是封闭的水动力系统，其内部相互连通，与外部则是隔绝或有限连通，同时也是油气生，运，聚的单元，研究盆地封隔体对于了解地下流体的运移，油气的聚集，油气资源评价，含油气系统的划分以及油气勘探等具有重大意义。     

盆地封隔体及其地质内涵

盆地封隔体即盆地中异常流体压力封隔体,又叫流体封隔体或压力封隔体.它在三维空间上被封隔层所封闭.封隔体的形状各异,规模可大可小.由于封隔层的封闭作用,封隔体中的流体具异常压力,因此封隔体是封闭的水动力系统,其内部相互连通,与外部则是隔绝或有限连通,同时也是油气生、运、聚的单元.研究盆地封隔体对于了解地下流体的运移、油气的聚集、油气资源评价、含油气系统的划分以及油气勘探等具有重大意义.     

胜利水平井封油层水工艺试验研究

胜利油田水平井中，许多油井经过一定时间的开采后，由于底水和边水侵入而高含水，迫切需要卡封换层段生产，需要研究适合水平井的卡堵水工艺和配套技术。针对现场需要，进行了水平井卡封方面的试验研究，经过室内实验和22井次现场试验，取得了显著的经济和社会效益，为水平井采油生产提供了一套有效的技术手段。     

水平井堵水环空封隔材料的合成与性能研究

综述了国内外环空封隔材料研究现状，借鉴前人研究成果，提出了利用已经成熟应用的修井防漏失材料的技术原理，在室内合成了环空封隔材料，并探讨了合成中的影响因素，进行了环空封隔材料的强度、降解时间等性能参数的测试。研究结果表明：合成的环空封隔材料聚合（和）时间在24～48h之间，聚合后突破压力梯度可以达到38MPa／m,降解时间在24～96h之间。测试结果显示所研制的水平井堵水用环空封隔材料能够满足大港油田等中东部水平井化学封隔技术的要求。     

水平井砾石充填防砂施工参数模拟研究

水平井砾石充填防砂技术能够有效延缓水锥的形成,延长防砂有效期,最大限度地发挥水平井的产能.其中,施工参数优化设计是保证水平井砾石充填效率的重要技术手段.为此,建立了以平衡堤理论为基础的数学模型,在优化数值模拟的基础上,对水平井砾石充填施工参数进行了模拟优化,形成了水平井砾石充填防砂技术的理论基础.同时借助水平井参数优化物理模拟,对砾石充填排量、砂浆体积比、冲筛比、携砂液粘度和滤失量等影响充填效率的关键因素进行了室内实验研究,为高强度挡砂屏障的建立提供了可靠的技术支撑.     

Y型封隔陶粒充填防砂工艺研究与应用

随着致密砂岩油藏开发时间的延长,由于压裂作业等原因,油井出砂严重,采用常规的作业工艺已不能使油井正常生产。研制了陶粒充填防砂工艺和配套工具,以及低廉的携砂液体。选择某井进行试验,该工具能防止细粉砂、岩屑及固井水泥颗粒等进入井内,并且使油井正常生产。在12口井推广应用,使出砂、出岩屑的这类井恢复正常生产,效益良好。为保证濮城老油田出砂井的正常生产提供了一项新工艺。     

水平井出砂模拟试验研究

介绍了一种模拟水平井出砂的径向流试验模型和在该模型上进行的地层出砂试验的方法。通过试验结果定量分析和描述了水平井地层出砂与流体渗流速度的关系,为水平井完井设计提供了参考依据。     

封隔器封隔件工作性能的试验研究

本文结合我国油田通用的JG型压缩式封隔件及陕西产的压缩式封隔件。通过大量探讨轴向力、液压力、应力松驰、径向间隙、接触挤压应力等在工作性能方面的相互影响关系，确定了预压力，建立了两种型号封隔斜的接触挤压应力经验试验公式，测定了密封极限压力，同时分析了封隔件的应力松弛规律及为消除它的影响而采取的措施。     

东辛西油田封隔循环一体化砾石充填防砂技术

针对普通砾石充填占井周期长、封隔高压砾石充填无法内循环的不足，研究了封隔循环一体化砾石充填防砂技术，介绍了其基本原理、方法、特点和适用范围。在东辛西油田9口井进行了先导性试验，一次成功率、有效率均为89％，累计增油3376．9t．取得了较好的经济效益和社会效益。现场试验表明，该技术具有既可循环又可挤压充填，节省一趟管柱等优点．还能延长油井的检泵周期，提高油井的开井时率、单井采收率以及可采储量，为优质高效开发出砂油层提供了可靠的技术保障。     

海底管道封堵器封隔圈设计与试验研究

海底管道智能封堵器作为海底高压管道定点封堵工具,能够及时快速地对损伤进行检维修,不仅可以保证正常生产,减少经济损失,还会避免环境污染和生态破坏。为实现Ф304.8 mm(12 in)海管内10 MPa压差安全可靠密封,基于Mooney-Rivlin本构模型进行封隔圈结构参数对密封性能影响的数值模拟研究,确定氢化丁腈材料封隔圈硬度、厚度、高度和倾角对密封性能的影响并获得最优方案,通过试验研究了封堵器密封性能以及内嵌弹簧圈对封隔圈密封能力的影响。研究结果表明：按照数值模拟最优结构参数制造的封隔圈密封性能满足管道10 MPa压差要求,内嵌弹簧圈相比未内嵌弹簧圈的封隔圈在坐封状态下密封性能更好。所得结论可为Ф304.8 mm海管内智能封堵器密封单元制造提供理论和试验依据,增强对封隔圈结构影响密封性能原理的认识。