中原油田应用无伤害洗井管柱改善洗井效果

<正>无伤害洗井管柱主要由封隔器、半脱节式活动装置、防砂单流阀和筛管等组成。其工作原理是利用封隔器密封油套环形空间,防止洗井液从油套环空和油管内进入地层,利用防砂单流阀,防止洗井液中杂质落到单流阀阀座上。与常规热洗管柱相比,该管柱增加了独特的伸缩装置,封隔器坐封后管柱上提,使油管呈自由悬挂状态,既可避免管杆偏磨,又可避免油管蠕动对封隔器造成的损伤。     

自提升式可洗井注洗管柱的设计及应用

针对渤海油田先期分层防砂注水管柱无法洗井的问题,研制出自提升式可洗井注洗管柱。该管柱在井内油管挂下部安装了一个液压提升装置,洗井时地面给液压提升装置供压使液缸上提,其下部注水管柱上的隔离密封提离隔离封隔器密封筒,从而建立起洗井通道;洗井结束后,利用注水管柱自重和地面供给的液压使其下部注水管柱下放,隔离密封重新进入隔离封隔器密封筒,实现层间封隔。现场应用结果表明,该管柱有效地解决了海上油田注水井洗井和防垢卡问题。     

胜利海上油田安全可控长效分层注水技术

为满足胜利海上油田注水井分层注水管柱检修期长、安全、高效的要求,在分析影响分层注水管柱寿命因素的基础上,提出了采用平衡式分层注水管柱改善管柱受力,降低管柱蠕动幅度;采用液压控制方式解决分层和洗井之间的矛盾;研制液控式封隔器解决封隔器提前坐封和满足井控要求的技术思路。通过研制液控压缩式封隔器和液控式环空安全封隔器等关键工具,设计了平衡式分层注水管柱,形成了安全可控长效分层注水技术。液控压缩式封隔器采用液压控制方式始终将其控制在最佳压力状态,洗井时可快速解封,以解决反洗井造成的封隔器寿命不长的问题。液控式环空安全封隔器采用了双液压控制管线,设有安全锁紧机构,洗井和安全通道独立控制,既能满足大排量反洗井要求,又能提高注水管柱长期的安全可靠性。胜利海上油田分层注水井应用安全可控长效分层注水技术101井次,分层注水合格率提高16.6%,注水管柱检修期最长达5年。安全可控长效分层注水技术不仅延长了胜利海上油田分层注水管柱的检修期,满足了安全高效注水的要求,也可以满足水驱开发油田精细分层注水的要求。      

ZY341型可洗井自验封注水封隔器研制

为解决注水管柱所用封隔器存在验封困难的问题,研制了ZY341型可洗井自验封封隔器。该封隔器采用液压三级液缸坐封、上提油管解封;内、外中心管采取脱节式设计,解封力小;利用液体不可压缩原理设计的自验封机构可实现管柱内加压验封。试验和应用结果表明,封隔器的工作压差达到25MPa,配备高温胶筒后耐温可达150℃,解封力小于30kN。可为油田精细化注水作业提供可靠的封隔器。     

关于一种新式可洗井封隔器的研究

普通可洗井封隔器由于通径小、洗井阀密封不可靠等原因无法满足现场油套注水要求,新设计的一种带洗井阀锁定装置的油套分注可洗井封隔器,较好地解决了这些问题,在满足配注要求的前提下,能可靠实现反洗井作业,并可节约作业成本。介绍了工具及管柱结构、锁定式可洗井封隔器和液力投捞式开关工具的技术参数以及封隔器的主要特点和工作原理,并对封隔器轴向坐封力、封隔器管柱受力进行了分析计算。     

强密封自控式注水管柱

针对普通注水管柱封隔器密封效果差、密封周期短及停注返吐等问题,研制了强密封自控式注水管柱。这种新型管柱注水时管柱自动锚定,停注时管柱缩短,水嘴自动关闭,锚定自动解除,再次注水时管柱重新锚定。在注水、停注过程中封隔器均处于密封状态;反洗井时封隔器自动解封,洗井液经油套环空到达底球然后经油管返至地面。强密封自控式注水管柱现场试验验封9口井,验封良好率100%;测试调配26口井,成功24口,成功率92.3%。该管柱用于分层注水能较好地解决测试仪器中途遇阻及水嘴堵塞问题。     

防蠕动多功能封隔器的研制与应用

上提解封的液力压缩式封隔器在注水过程中由于注水压力的波动会使封隔器产生上下蠕动,降低封隔器的分层效果,严重时会使封隔器由于剪钉的剪断而自动解封,使整套分层注水管柱失效。根据注水过程中遇到的以上问题,研制了防蠕动多功能封隔器。该封隔器不仅具有防止其上下蠕动的锚定机构,还有防止其自动解封的内锚定机构,并且具有上压控制式洗井机构,可以实现反循环洗井,增强了分层注水管柱的适应性。     

压差密闭式可洗井封隔器解封阀的改进

针对压差密闭式可洗井封隔器解封压力过高, 洗井不易洗通的实际情况, 将该封隔器的解封阀结构由密闭式改为隔离式。试验和现场应用表明, 改进后的封隔器解封可靠, 洗井彻底,洗井后密封率达 96. 8%, 洗井压力和排量均可控制在规定范围内, 洗井洗通率由原来的 81 .6%上升到目前的 97 .8%, 大大延长了注水管柱的检修周期。     

支撑式可洗井封隔器分层注水管柱

目前采用的分层注水管柱(空心配水管柱)寿命短,作业换封频繁,锚定式注水管柱易卡在井内。经分析,采用支撑式可洗井封隔器、空心配水器、补偿器和安全接头组成的新型注水管柱,可有效解决上述问题。这种新型注水管柱在13口井上进行了试验,施工成功率达100％,平均有效期达256d,最长的已达468d,相应的油井累计增油4270t,降水5783m~3,在一定程度上缓解了层间差异造成的注采矛盾。     

高效洗井防污染管柱的研究与设计

针对“三低”油井或结蜡油井采用常规加药和周期性热洗井易造成油层污染而影响产量的问题,研究设计了一趟高效洗井防污染管柱。该趟管柱主要由Y441型液压封隔器、侧向旁通补偿器、过压式固定阀等组成。中原油田采油四厂、采油五厂15井次的现场应用表明,试验成功率和合格率均为100%,不仅解决了周期性热洗对油层的伤害问题,而且热洗后排液时间提前了3d,平均单井年节约成本7.2万元。     

泡沫洗井工艺的研究及应用

在常规油气层的开采过程中 ,由于选用施工流体的比重通常略大于地层孔隙压力系数 ,并且存在着长时间的流体浸泡 ,致使油气层的损害普遍存在。泡沫洗井技术以其优越的工艺效果已被越来越多的业内人士所认可 ,其在常压下密度最低可达 0 0 3～ 0 0 4g/cm3 ,在大多数油层中不致发生井漏损害 ,堵塞油层。较高的地层压力与较低的液柱压力之间的差值 ,对油气层堵塞物形成了一个“推动”作用。而且泡沫流体的切力较大 ,粘度高 ,并具有良好的分散性及乳化性 ,能使对附着在油管内、外壁、套管内壁及井下工具 (设备 )通道上的石蜡及粘结物有较好的剥离清除作用     

无阻型高效洗井防污管柱的应用与评价

辽河油田高含蜡区块管柱易结蜡、热洗效率低、洗井污染已成为制约高含蜡、低压力系数、易伤害油藏高效开发的关键因素,为此开展了无阻型防污染洗井管柱技术研究。研制了泵下漏失控制装置,通过浮动阀的设计实现了油层产出液举升过程的无阻流动,而清蜡洗井过程可控制洗井液漏失以防侵入低压油层;同时,通过油管锚定器、油管扶正器和自封封隔器的配合应用,可有效规避油管蠕动及密封时效性差的技术难题。现场测试和先导性试验表明,平均单井洗井作业时间降低53.4%、平均单井洗井液总用量降低53.9%、平均单井产能恢复时间减少112.8 h。此技术可有效提高油井产能、提高洗井效率及有效避免产层伤害,为易结蜡、低压、易伤害油藏开发提供了一种有效方法。     

保护储层的新型工作液配方的实验研究

油气井从完井到投产要经过许多施工环节，其中洗井和压井是必不可少的重要环节。洗井液和压井液质量的优劣会给油气井的产量和开采时间带来一定影响。从储层保护出发，提供两种新型工作液-压井液（YL）与洗井液（XL）配方。机理研究与室内实验研究表明，XL洗井液与YL压井液均具有对地层伤害小、表面张力低、滤失小、有适当的密度变化范围和低毒、污染小等优点。     

刮削洗井一体化工具研制及应用

传统的试油作业中需要起下两次钻具才能完成刮削套管和洗井两道工序。针对塔里木盆地井深、高温、试油作业日费高等特点,研发了以刮洗一体化工具为核心的刮削洗井一体化工艺。该工具入井时刮片处于伸开状态,刮削作业完成后通过投球打压方式剪断销钉,刮片回缩后进行通井、洗井、替浆作业。现场应用表明,刮削洗井一体化工艺可实现刮削、替浆、洗井一趟钻完成,平均单井节约试油时间28.0 h。     

XJC30型全自动注水井洗井液处理车研制

介绍了XJC30型注水井洗井液处理车的设计要求、结构组成及工艺流程。通过旋流除砂器、除铁器、袋式过滤器、TORR油水分离器、缓冲水箱、三缸柱塞泵等装置将油田注水井洗井作业时的返出液进行净化处理，并将处理后的合格水回注到井中。做到油水分离、油铁分离和油砂分离，避免二次污染，节约大量水资源。PLC控制系统和TORR油水处理系统均为加拿大技术，出水指标达到一级排放和油田回注水标准要求。提高了洗井和注水效果，避免了征用土地排放对环境的污染，降低了施工费用。     

Y521-110FQ防卡注水封隔器的研制及应用

针对Y521封隔器在文明寨油田应用中存在的若干问题,研制了Y521-110FQ防卡注水封隔器。该封隔器主要由上接头、油压活塞、洗井活塞、水力锚、内外中心管、压缩环、摩擦及卡瓦装置、下接头等组成。洗井活塞采用油压和下压双重关闭设计,最大限度地满足了注水和停注时不同压力系统下洗井机构密封的要求;解封时洗井活塞强制开启,使上、下压力系统连通,解决了上部高压导致解封困难的问题。文明寨油田16口注水井的应用效果表明,该封隔器结构合理,原理可靠,能提高管柱分层注水成功率,提高封隔器密封性能,满足高温高压、层间差异大井的分注要求。     

套破井卡封可洗井分注工艺管柱

注水井套管破裂后,注入水易通过套破段进入无效地层,造成对应油井的产量下降且增加水井地面能耗。大部分油田采用“封隔器卡封”方式进行分层注水,反洗井作业时洗井液容易通过套破段漏失进入地层,不能达到有效清洗井筒的目的。针对上述问题,利用双注管设计原理,进行了套破井卡封分注及有效反洗井工艺管柱的研究,关键工具采用内外管双层设计,正常注水的水流走内管,反洗井的水流走外管,实现正常注水通道与反洗井通道的分离。该工艺管柱在现场应用5井次,最大反洗井压力达到4. 0 MPa,最大反洗井排量达到25 m3/h,反洗井无漏失,取得良好应用效果, 该管柱可满足现场工艺要求。     

低能油井洗井装置的研制与应用

该洗井装置具有热能利用率高,低能油井洗井不污染,不灌压油层的优越性能,现文对洗井阀进行了部分改进,使该装置更具显著的经济效益和社会效益。     

油气井固井多棱石英砂冲洗液的研制与现场应用

在油气井固井过程中,常规冲洗液存在难以有效清洗井壁上滤饼的问题,尤其是油基钻井液会在井壁形成含油滤饼、在套管壁会附着油膜,严重影响了固井质量。为此,基于加强冲洗液物理冲刷作用的理念,优选了具有尖锐棱角、形状不规则的多棱石英砂颗粒及悬浮剂,配制了多棱石英砂冲洗液。室内试验发现,该冲洗液具有稳定性好,与水泥浆、钻井液相容性好的特点,且冲洗效率比常规冲洗液高10～30百分点。多棱石英砂冲洗液在胜利油田4口井进行了成功应用,固井质量均有明显的提高。研究应用结果表明,多棱石英砂冲洗液能够有效清除井壁滤饼、油膜及岩屑,改善固井二界面胶结环境,从而提高固井质量,满足大型压裂对水泥环胶结质量的要求。