多轮次蒸汽吞吐井多层覆膜石英砂的研究及应用

稠油油藏多轮次吞吐井采用常规覆膜砂建立的挡砂屏障挡砂效果差,无法满足蒸汽吞吐井一次防砂、多轮注汽要求,因此,针对常规覆膜砂在覆膜工艺（冷法覆膜工艺）、覆膜材料等方面存在的不足,研制了由预固化层、可固化层和惰性层构成的高温多层覆膜支撑剂。同时,根据蒸汽吞吐井的井底温度、湿度环境,建立了湿热法评价系统,对研制的高温多层覆膜支撑剂进行了高温蒸汽老化实验,并与常规高温覆膜砂进行了对比,经过四轮高温蒸汽后,高温多层覆膜支撑剂的胶结强度可达7.1 MPa,渗透率高达87 ?m2,具有较高的固结强度和良好的导流能力。共进行了4口井的现场应用,取得了良好的防砂、增油效果,满足了稠油油藏一次防砂多轮次注汽的要求,具有良好的应用前景。     

稠油油藏蒸汽吞吐井长效防砂技术

为进一步提高稠油蒸汽吞吐井的防砂有效期,从防砂工具、充填材料及充填工艺等方面对长效防砂技术进行了研究。根据充填口重复开关的思路设计了充填工具,并对其密封件的材料进行了优选,研制了长效防砂工具;利用多层覆膜方法研发了耐高温高强度覆膜支撑剂;采用多段塞充填工艺进行施工,形成了稠油油藏蒸汽吞吐井长效防砂技术。长效防砂工具密封件4轮次吞吐试验后,其压缩永久变形率小于55%、抗拉强度8.9 MPa、拉断伸长率102%,能满足蒸汽吞吐井防砂要求;耐高温高强度覆膜支撑剂耐温300 ℃,4轮次吞吐试验后固结强度7.1 MPa、渗透率96 D,完全满足蒸汽吞吐井防砂生产要求;多段塞充填工艺降低了防砂成本及后期处理难度。稠油油藏蒸汽吞吐井长效防砂技术在胜利油田11口井进行了现场应用,平均防砂有效期长达930 d,满足了蒸汽吞吐井对防砂的要求。      

多孔隙金属筛管热采防砂性能评价试验研究

多孔隙金属筛管主体挡砂层采用抗高温、耐腐蚀性能优良的金属研制而成，因其特殊的三维立体孔隙结构，筛管具有较强的通透性和过流能力，目前在常规冷采开发油气田适用性良好。为进一步评价筛管在稠油热采条件下的适应性，开展了多轮次蒸汽吞吐防砂模拟试验，模拟筛管在经过多轮次蒸汽吞吐过程中的防砂效果变化情况，分析在多轮次注采过程中筛管内外的压力、温度、出砂量和出砂粒径的变化规律。试验结果表明，经过16个轮次的高温蒸汽吞吐(蒸汽温度350℃、注入压力17 MPa)试验，筛管出砂质量分数在1.86×10^-7%～6.63×10^-6%之间，出砂粒径中值略小于筛管挡砂精度，渗透率保持能力在85.7%左右，筛管整体过流能力和抗堵塞性能保持率良好。试验结果充分证明了筛管在稠油热采油藏开发方面具有良好的防砂效果和过流性能，可为稠油热采工况下油气田防砂完井提供技术参考。     

热采井RCY-1液凝调剖剂

单家寺稠油油藏胶结疏松,油井采用绕丝筛管防砂投产,无法实现分层注汽。随着蒸汽吞吐轮次的增加,层内层间非均质加剧,汽窜、水淹严重。介绍了适合单家寺稠油油藏、耐温350℃、可治理汽窜和水淹的液凝调剖剂的室内研究和现场试验情况。RCY1液凝调剖剂适用温度200~350℃,成胶时间12~2.5h,抗压强度大于1.33MPa,可以实现深部封堵。现场试验2口井,有效地抑制了汽窜、降低了含水。11个月累计增油1569t,达到了单家寺油田高轮次吞吐后期封窜堵水的要求。热采井RCY-1液凝调剖剂@盛国富     

热采井RCY-1液凝调剖剂

单家寺稠油油藏胶结疏松,油井采用绕丝筛管防砂投产,无法实现分层注汽;随着蒸汽吞吐轮次的增加,层内层间非均质加剧,汽窜、水淹严重。介绍了适合单家寺稠油油藏、耐温350℃、可治理汽窜和水淹的液凝调剖剂的室内研究和现场试验情况。RCY-1液凝调剖剂适用温度200~350℃,成胶时间12~2.5h,抗压强度大于1.33MPa,可以实现深部封堵。现场试验2口井,有效地抑制了汽窜、降低了含水,11个月累计增油1569t,达到了单家寺油田高轮次吞吐后期封窜堵水的要求。     

辽河油田稠油油藏高轮次吞吐井化学调剖封窜技术应用

针对辽河油田稠油区块高轮次吞吐井地层压力低、亏空严重、汽窜突出、采油速度低等问题,结合多年研发及现场应用,形成了适用于辽河油田稠油油藏高轮次吞吐井化学调剖封窜技术,研制出复合高温调剖剂、高温混相暂堵剂、触变性无机凝胶封窜剂、深部调剖剂、多效稠油助采剂等系列调堵封窜剂。有效地改善了高轮次吞吐井层内间吸汽不均的状况,提高蒸汽波及体积和稠油返排能力,解决了井间汽窜问题,改善了辽河油田稠油油藏的开发效果。近3年来,现场应用215井次,取得明显增油降水效果。     

葡南葡浅12区块蒸汽驱矿场试验研究

葡南葡浅12区块黑帝庙油层1993年开始投入蒸汽吞吐开采,到2003年末,部分生产井蒸汽吞吐超过8周期.为探索浅、薄层稠油油藏蒸汽驱开发的可行性,提高大庆稠油油藏开发水平,开展了蒸汽驱开发矿场试验.试验中通过井下测试及井筒热损失计算,评价了地面和井筒的隔热措施对降低热损失的能力.分析认为,目前选择的配套管柱适合稠油蒸汽驱热采开发;同时利用高温蒸汽泡沫调剖技术解决了注蒸汽开采过程中汽窜问题.2年多的矿场试验获得了良好的开发效果,阶段累计油汽比0.19 t/t,达到了较高水平.矿场试验结果表明:浅薄层稠油油藏在高轮次吞吐后转蒸汽驱的方法切实可行,前景乐观.     

高干度复合气辅助蒸汽吞吐技术的研究与应用

针对稠油油藏粘度高、埋藏深、敏感性强、边底水活跃、开发难度大;热采油井多轮次吞吐后期产量递减、地层压力降低、能量下降,开发效果和效益明显变差等问题,我们探索高干度复合气辅助蒸汽吞吐工艺,通过提高注汽干度、扩大蒸汽热波及范围、增能助排等协同作用,提高多轮次吞吐井的生产效果,实现稠油油藏的效益开发。目前在草4、草705、郑411等4个稠油区块共应用28井次,注汽质量提高,排水期缩短,累计增油5803吨,应用效果较好。     

新型耐高温多层覆膜砂的研制及应用

针对常规覆膜砂在覆膜工艺(冷法覆膜工艺)、覆膜材料等方面的不足,设计研制了由预固化层、可固化层和惰性层构成的耐高温多层覆膜砂.同时,根据蒸汽吞吐井井底温度、湿度环境,建立了湿热法评价体系.在湿热法条件下,该新型耐高温多层覆膜砂经过4轮高温蒸汽后胶结强度可达7.0MPa,具有较高的固结强度和良好的导流能力.到2010年1...     

提高稠油多轮次吞吐井吞吐效果研究

为提高稠油多轮次吞吐井吞吐效果,采取了一系列技术措施进行多轮次吞吐井参数优化设计;进一步发展分层注汽技术,以适应多轮次吞吐后变化的油藏条件,改善分注效果,降低产量递减速度;针对多轮次吞吐后套管变形严重现象,采用小直径封隔器来解决这类油井的注汽问题;在采出过程中,针对储层能量降低、层间矛盾突出等问题采取分层采油技术,缓解层问矛盾,提高生产压差.通过分注分采规模实施,累计工业化应用6000余井次,增油100×104t,创造了可观的经济效益,正大力推广应用.     

超低温新型树脂涂敷砂及人工井壁防砂技术

一种新型的超低温（固结温度≥20℃）条件下快速固化的树脂涂覆砂。应用树脂预包砂原理及化学固结防砂技术方法,将超低温快固树脂胶结体系和其固化体系分别包覆在石英砂表面,制成A、B剂,然后在A、B剂上再包覆一层隔离剂,使其干燥后形成互不黏连、流动性好的树脂涂覆砂。施工时采用内固化单液法,用清水或者脱油污水携带树脂涂覆砂进入防砂目的层,在地层温度下自行快速固结,形成具有较高强度和渗透率的人工井壁,从而达到控制油水井出砂的目的。通过室内及现场试验验证：树脂涂覆砂具有低温条件下快速固化（6 h初凝）、高强度（大于10 MPa）、高渗（大于4 D）性能的特点,形成了超低温高渗高强度人工井壁防砂技术,满足20℃以上地层温度及冬季低温施工的要求,能够解决低温出砂井化学防砂占井时间长、有效期短的难题。该技术研究成功后现场应用162井次,平均防砂有效期1.5 a,防砂效果良好。     

利用数字岩心方法评价稠油开采方式对渗透率的影响研究

参照目标储层岩石物性参数分布范围,采集了相对低、中、高渗的典型岩样,分别模拟地层温度和热采高温环境下的防砂及排砂流动过程,并对实验岩样进行CT扫描及图像后处理三维重构,建立数字岩心,利用孔道网络流动模拟技术,研究热采防砂、排砂开发方式对储层岩石孔道微观结构和地层渗透率的影响规律.结果表明:在地层温度条件下,防砂导致孔隙...     

射孔防砂技术研究

出砂、防砂问题是疏松砂岩油气层开发过程中永恒的主题。如何提高防砂效果已成为高效开发砂岩油气藏不可回避的课题。射孔防砂技术是近几年发展起来的新的油气井防砂技术,该技术克服了砾石充填等先期防砂技术的缺点,具有成本低、高效、可分层防砂等优点。不仅可应用于先期防砂,还可应用于修复井后期防砂,很有发展前景。射孔防砂的防砂机理是增大过流面积和人工高渗透层挡砂。具体储层的临界流速,油井出砂率,挡砂层的挡砂率是该技术的成功核心。文中对此进行了研究并给出了计算公式,同时在生产实践中得到了应用。     

自修复凝胶堵漏技术研究

智能凝胶能够对外界环境作出响应,进行不同状态的转换,提高封堵效果,是一种新型的堵漏材料。为遏制井漏并防止复漏,通过自由基聚合方法制备了一种基于阳离子-π、静电力、氢键的自修复水凝胶用于地层堵漏。实验结果表明,该水凝胶在恶劣环境中的自修复效率达70%,具有较强的盐适应性和耐高温性;能有效封堵180 D砂盘孔隙,封堵率接近90%,对其他固结砂盘(渗透率2 D、5 D、20 D)和未固结砂床(20～40目、40～60目、60～80目)也表现出良好的堵漏能力。相比于常规材料,该水凝胶可通过降低作业压差实现自修复,达到高效封堵;可通过二次降低封堵层渗透率有效提高封堵层的致密性,提高了水凝胶的高温稳定性,高温老化后依然具备良好的封堵能力。水凝胶颗粒在盐水中分散良好,热滚后保持稳定的流变学性能,有利于钻井液循环。研究结果表明,自愈材料作为堵漏材料在石油钻井工业中具有应用潜力。     

官195断块出砂机理与防砂技术

官195断块已进入综合治理、控水稳油阶段,油井出砂、套变较多,影响了油井正常生产和生产时率。从沉积微相分析、地层岩心观察和地层出砂的对比等多方面对地层进行了分析,基本认清该区块地层出砂机理、主要出砂层位和产油主力层,为砂害治理提供了科学依据。经优化简化层系、优选井号、封堵非主力油层,试验应用封隔器高压砾石充填防砂技术取得了成功,实现了油田在长井段、细粉砂岩出砂油层的防砂技术突破。     

优质筛管防砂井产能预测方法研究

油气田开采过程中的出砂问题十分普遍,对于出砂油气藏,防砂是必不可少的环节。机械防砂作为最重要的防砂措施,得到了越来越广泛的应用。优质筛管防砂是现场应用比较普遍的防砂管柱防砂技术。优质筛管本身的渗透性一般较大,不足以对油井产量造成影响。而从地层产出的细砂会不断充满防砂管柱与井壁的环形空间。由于地层产出砂沉积后的渗透率较低,会对油井产能造成较大的影响。本文以地层砂为研究对象,以地层砂粒度分析为研究基础,分析了不同颗粒粒度及其分布所产生不同的地层砂渗透率。运用渗流力学的知识对优质筛管堆积砂层表皮系数进行了计算;并建立了不同颗粒粒度及其分布、环空砂层表皮系数与油井产能关系的模型,从而更好的预测出砂后优质筛管防砂井的产能,对指导现场生产具有一定的意义。     

油井分层化堵技术在濮城油田的应用

濮城油田经过近20年的开发,目前已进入高含水递减期,综合含水已达92%。在PI决策技术效果逐年变差的情况下,研究并发展了油井分层堵水技术。该技术包括井温找水技术、封隔器找水技术和分层抽汲技术;使用的堵剂主要有油井水泥、DSZ-A堵剂和STP-01堵剂。分层化堵技术根据堵水类型选择两种技术:对堵上采下的油井,采用打悬空水泥塞、电缆桥塞、机械桥塞、填砂等措施;堵中间采上下的井,主要采用下部填砂、上部用封隔器分开,化堵中间层位和用98-1型跨式分层挤注管柱。通过在濮城油田的应用,说明该技术科学合理、可操作性强,值得全面推广。     

ENHANCED RECOVERY OF MEDIUM CRUDE OIL IN HETEROGENEOUS RESERVOIRS USING AIR INJECTION/IN SITU COMBUSTION—HORIZONTAL WELL TECHNOLOGY

A simple 3-D physical model has been developed to investigate the use of in-situ combustion in heterogeneous reservoirs. Gas over-ride phenomena is one of the major causes of instability of combustion process; gas override results in poor sweep efficiency with subsequent low oil recovery. However, the use of horizontal wells in direct line drive arrangement has shown a great deal of combustion stability and propagation by means of controlling gas override This paper has extended the scope of using horizontal wells in direct line drive configuration in heterogeneous reservoirs. Three cases of reservoir heterogeneity were investigated in this study. In the first case, a dual-layer permeability of sand was used (a high permeability layer on top and a low permeability layer on bottom); in the second case, placement of the aforementioned layers was swapped, and in the third case, a high permeability streak was sandwiched between two low permeability layers of fine sand. The results indicated that a stable combustion front has been achieved in the first two cases with a high oil recovery, however the performance of the combustion process markedly deteriorated when a high permeability streak layer was utilised as a result of a severe low temperature oxidation due to oxygen channelling through the streak, with subsequent poor sweep efficiency and in turn low oil recovery. The use of horizontal wells as producers and injectors in a line drive configuration is beneficial and effective for minimising the effect of reservoir heterogeneity to some extent.     

ENHANCED RECOVERY OF MEDIUM CRUDE OIL IN HETEROGENEOUS RESERVOIRS USING AIR INJECTION/IN SITU COMBUSTION—HORIZONTAL WELL TECHNOLOGY

ABSTRACT

A simple 3-D physical model has been developed to investigate the use of in-situ combustion in heterogeneous reservoirs. Gas over-ride phenomena is one of the major causes of instability of combustion process; gas override results in poor sweep efficiency with subsequent low oil recovery. However, the use of horizontal wells in direct line drive arrangement has shown a great deal of combustion stability and propagation by means of controlling gas override This paper has extended the scope of using horizontal wells in direct line drive configuration in heterogeneous reservoirs. Three cases of reservoir heterogeneity were investigated in this study. In the first case, a dual-layer permeability of sand was used (a high permeability layer on top and a low permeability layer on bottom); in the second case, placement of the aforementioned layers was swapped, and in the third case, a high permeability streak was sandwiched between two low permeability layers of fine sand. The results indicated that a stable combustion front has been achieved in the first two cases with a high oil recovery, however the performance of the combustion process markedly deteriorated when a high permeability streak layer was utilised as a result of a severe low temperature oxidation due to oxygen channelling through the streak, with subsequent poor sweep efficiency and in turn low oil recovery. The use of horizontal wells as producers and injectors in a line drive configuration is beneficial and effective for minimising the effect of reservoir heterogeneity to some extent.