水平井井下分注工艺管柱的研制及应用

针对国内外水平井注水技术还处于探索阶段,国内部分油田未能根据层段内非均质性来考虑进行分段注水的问题,展开了水平井分注工艺技术的研究工作。研发的水平井井下分注工艺管柱主要由套管保护封隔器、水平井扶正器、逐级解封洗井器、水平井注水封隔器、水平井井下分注器以及水平井底阀等组成。吉林油田现场应用表明,水平井井下分注工艺管柱能实现水平井井下有效分段注水,可应用于水平井、斜井、直井分注等工艺中。     

水平井注水技术综述

通过调研综述了国内外水平井注水技术的应用和研究现状.水平井注水技术是一项崭新而有潜力的技术,与直井注水相比,水平井注水可形成线性驱动,推迟注入水突破时间、提高波及效率、改善油藏开发效果.在分析总结水平井注水的注采优势和适用储层条件的基础上,指出了储层物性均质、低渗透、薄储层、稀井网且油水流度比低的稀油油藏更适合水平井注水开发;最后对水平井注水存在的问题和今后的发展趋势进行了探讨.     

低渗透油藏实施水平井注水开发的适应性研究

低渗透油藏水平井注水技术为油田开发方式的转变注入了新的活力.在调研了国内外水平井注水开发实例及其主要的理论研究方法的基础上,综述了低渗透油藏水平井注水的技术现状和进展,总结了低渗透油藏水平井注水的主要优势,分析了其适应性条件及特点,并与直井进行了分析对比;指出低渗透油藏水平井注水的典型适应条件及其潜在的发展方向.     

水平井3段集成分段注水技术研究

随着胜利油田水平井开采力度的进一步加大,油井含水体积分数逐年上升,层系有效开采率过低,部分层段亏空严重,已经大大降低了水平井注水在油田开发过程中所发挥的作用。为此,开展了水平井3段集成分段注水技术研究。水平井3段集成分段注水管柱主要由1级3段配水封隔器、插封注水封隔器、弹性扶正器、液压扶正器、水平井单流阀及安全接头等组成,测试仪器1次起下即可完成全井测试,投捞工具1次起下即可完成3层调配,出水通道采用防刺结构设计。现场应用结果表明,水平井分段注水技术缓解了水平井笼统注水层间矛盾,使油藏得到了合理注水开发利用,提高了注水开发效率。     

注水对水平井生产动态的影响研究

影响水平井生产动态的因素很多，如油藏物性、流体性质等静态因素，但还没有注水对水平井生产动态的影响研究。文章以TZ402CⅢ油组为例，分析了注水对水平井无水采油期、见水初期、中含水期生产动态的影响，认为注水是影响底水油藏水平井生产动态和开发效果的重要因素。实践证明，及时做好注水调整是控制和延缓水平井含水快速上升的一种有效手段。     

潜山油藏水平井立体注采开发优化设计

水平井立体注采开发潜山类油藏是一种新型开采方式,其宏观渗流规律有待明确。采用数值模拟方法,对水平井注水位置、水平井注采方式和水平井段长度进行了优化研究。结果表明,底部注水开发效果优于顶部注水和对应位置注水,水平井交错注采开发效果优于叠置注采,考虑边界效应时,水平井段不宜过长。优化结果可指导油藏实际生产,同时为高效开发潜山类油藏提供了新的技术手段。     

水平井井区不稳定注水数值模拟——以敖南油田M72水平井井区为例

敖南油田M72水平井井区具有低渗透裂缝性油田特征,油田目前开发过程中水平井产量递减较快,为确保水平井井区的高效开发,对该区块不稳定注水方法进行了数值模拟研究.在应用Petrel地质建模软件与Eclipse数值模拟软件的基础上,对模拟区进行了精细地质建模与历史拟合,并设计了多种不稳定注水调整方案,以确定水平井不同储层、不同部位的合理注水强度以及合理注水周期,分别预测各方案的开发指标,对比不同方案的开发效果,最后综合各优化方案,总结出一套适合敖南油田水平井一直井联合开发的注水调整方案.结果表明,对于厚度小且渗透率低的储层适合采取对水平井加强指端注水、控制根端注水的方法,且指端与根端注水量之比为1.14,区块的合理注水强度为2.1 m3/(d·m),合理注水周期为3个月.     

特低渗透油藏水平井井网极限注采井距的确定

为了确定特低渗透油藏水平井注采井网的极限注采井距,考虑低速非线性渗流段,运用二参数运动方程建立非线性渗流模型,将其引入到Comsol仿真软件建立的物理模型中。采用试算法,不断调整注采井距,直至水驱前缘在到达采油井时的压力梯度等于启动压力梯度,最终得到极限注采井距。以新疆油田某特低渗透油藏为例进行分析,结果表明:随着水平井长度的增加和裂缝间距的减小,极限注采井距增加,但增加不是无限的,存在一定的临界值;水平井注水-水平井采油、水平井注水-压裂水平井采油、压裂水平井注水-压裂水平井采油这3种井网形式的极限注采井距依次增大;在油田开发初期,可以优先采用压裂水平井注水-压裂水平井采油的井网形式。     

水平井分层智能注水工艺管柱研究与应用

针对目前水平井分段注水技术中存在着下管柱遇阻风险大、注水合格率低、施工周期长等问题,研制了水平井无缆地面可调分层智能配水管柱。该工艺管柱采用压力脉冲配水技术,实现了各层配注量32级调节,一趟管柱可实现测试、调配、注水、测量记录井下参数等多个作业任务,还可以定时自动修正注水误差。现场试验结果表明:该管柱起下水平井顺利,封隔器坐封、解封容易,能实现地面控制井下配水器水嘴大小,各层注水量误差均保持在±10%之内,能满足水平井分层精细注水的要求。     

中国致密油藏水平井注水吞吐技术进展与发展趋势

中国致密油藏多采用水平井体积压裂衰竭式开发,水平井产量递减快,一次采收率不足10%。因此,有效补充地层能量是致密油藏体积压裂水平井稳产的关键。注水吞吐是致密油藏水平井的一种有效注水补充能量方法,近年来针对该方法进行了大量的研究和实践。在介绍注水吞吐工艺的基础上,从渗吸采油微观机理以及压力对渗吸排油影响两个方面对注水吞吐机理的研究进展进行了概述,并系统总结了储层性质和工艺参数对注水吞吐采油效果的影响。为了提高注水吞吐的开发效果,目前主要形成了化学处理剂辅助注水吞吐技术、大排量注水强化注水吞吐技术和水平井同井缝间异步注采技术3种改善注水吞吐开发效果的技术。进一步通过总结注水吞吐油藏数值模拟和工艺参数优化的研究成果,分析矿场实践经验,提出了中国致密油藏注水吞吐技术未来发展趋势。     

水平井注水技术研究及应用进展

水平井注水技术出现于上世纪90年代初。经过十多年的研究、应用,水平井注水技术已比较成熟。为对水平井注水技术进行全面总结,通过对国内、外有关水平井注水技术的机理、油藏筛选条件、井网设计、影响注水效果的因素、现场应用情况作相应论述及总结,认为这项技术具有注水井段长、能够产生丰富热裂缝、线性驱动等优点,可有效增大注水量、降低注入压力,提高波及效率;适用于单、双层薄层,低渗透油藏;钻井、完井技术以及合理配注是影响注水效果的工程原因。国内外应用实例证明此项技术已得到一定应用。水平井注水技术将成为开发低渗透、薄层油藏的有利方式。     

关于采油工程中水平井注水工艺研究

在实际工程中,合理的利用水平井注水技术,及时发现水平井注水工艺中存在的不足和欠缺,及时地采取措施对其进行改进,才能有效得保证采油作业的效益,高效的完成目标。因为其特有的复杂性和系统性,所以,采用工程的工作人员,必须要需要掌握好采油工程的施工工艺,控制好施工要点,能够及时有效得发现施工中存在的问题,并针对问题提出相应的改进措施,才能保证采油工程的顺利开展,在节约成本的同时,产生最大的经济效益。文章中,我们首先针对采油工程水平井注水工艺中,会存在的问题进行了系统的分析,然后对水平井注水工艺改进措施进行了探讨。     

肇州油田直井—水平井联合开发区块合理注水强度

大庆长垣东部三肇凹陷肇州油田直井—水平井联合开发区已逐步进入中高含水期,为实现精细注水调整需要进行合理注水强度研究。依据数值模拟计算出的开发指标,建立了9类连通关系下4种注水强度的综合含水率与采出程度关系曲线、采油速度与综合含水率关系曲线。通过设定水平井开发效果和经济效益界限,可以从2类曲线组中求取水平井的合理注水强度范围。水平井合理注水强度与连通情况关系较大:"薄注厚采"合理注水强度为3.8~18.0 m~3/m;"注采相当"合理注水强度在3.8 m~3/m以上;"厚注薄采"无法满足开发效果和经济效益界限要求,需措施改造。将此方法应用于肇5区块的注水调整,有效改善了区块开发效果。     

超深双台阶水平井分注及酸化一体化管柱研究

常规偏心分层注水会导致区块欠注严重,难以满足超深双台阶水平井分层注水及不动管柱分层注水分层酸化要求。为此,研制了超深双台阶水平井分注及酸化一体化管柱和配套工具。管柱主要由封隔器和注水酸化一体化配水器等组成。测调过程中测调仪器与管柱中的配水器采用同心对接,投捞成功率高,通过与特制酸化芯子配合可实现不动管柱分层酸化。利用WELLCAT软件模拟注水、酸化和停注时各封隔器的受力、管柱伸缩长度以及管柱整体强度。现场试验结果表明:超深双台阶水平井分注及酸化一体化管柱及配套工具设计合理,施工成功率100%,层段之间注水合格率100%,能够满足超深双台阶水平井的分层注水及酸化要求。研究结果可为封隔器及伸缩管的选择提供理论依据。     

超低渗—致密油藏水平井开发注采参数优化实践——以鄂尔多斯盆地长庆油田为例

注水补充能量水平井开发过程存在拟溶解气驱和水驱两种驱替机理,3个不同的渗流阶段。基于此认识,结合水平井开发试验跟踪评价结果,确定了注水井、采油井合理工作制度和注采参数确定原则:1采用注水井与水平井大规模体积压裂相结合的超前注水能量补充模式;2建立了不同储集层定向井超前注水和注水强度计算理论图版;3超前注水时机应在水平井完井之后;4水平井合理初期产量根据存地液量与排距、超前注水量、水线推进速度等参数确定;5注水未见效前合理生产流压略大于饱和压力,注水见效后合理生产流压不低于饱和压力的2/3,同时结合动态及时调整。基于研究成果,2013年HQ油田投产80口水平井,见水井比例由8.8%降到3.0%,水平井平均单井产量年递减控制在15%之内,取得了较好的实施效果。图14表4参12     

安83水平井智能分段注水工艺研究与试验

目前国内水平井注水技术仍处于探索阶段,尚存在一些技术问题,如水平段封隔器密封性能有待提高,配套测调工艺成本还需控制以及需降低后期起管柱遇阻风险等。为此,在充分借鉴国内外油田水平井分段注水技术的基础上,开发了水平井智能配水器和注水封隔器等关键工具及配套仪器,形成了水平井智能分段注水工艺技术,并在安83水平井开展了2段智能分注先导性试验。室内和现场试验结果表明:该技术工艺可靠,智能配水器和注水封隔器密封性能良好,满足致密油吞吐要求。研究结果可为提高安83区块致密油的开发效率提供参考。     

基于流线方法的压裂水平井注水开发渗流机理研究

非常规储层采用压裂水平井技术可以获得有效的商业价值,针对低砂泥岩特低渗透油藏,通过数值模拟进行压裂水平井注水开发规律研究,运用流线方法揭示了压裂水平井注水开发渗流机理。结合数值模拟结果,根据流线形态、分布及流线与裂缝的对应关系研究了压裂水平井开发的四个流动阶段:裂缝附近线性流、垂直裂缝附近拟径向流、地层线性流和水平井拟径向流。进一步分析了不同井网形式下的压裂水平井注水开发渗流特征,为现场的开发应用提供一定的技术指导。     

阿尔及利亚OTRA低渗透油田水平井合理注采井网研究

水平井开发油藏具有单井产量高、储量控制程度高、经济效益高等明显优势,得到广泛的应用。通过建立OTRA油田的三维地质模型,运用数值模拟技术对水平井布井、井网及注水等方面进行研究及优化,并根据油藏地质特征形成了适合该油田开发特点和开发政策的早期衰竭式开采、推迟＂顶部＂注水的注水开发模式。在方案实施中,依据储层内隔夹层的变化进一步优化调整水平井水平段在空间的分布。从实施效果看,6口水平井均钻遇油层有利部位,并获得高产。     

分段压裂水平井注水开发电模拟实验

为研究分段压裂水平井注水开发增产机理,根据水电相似原理设计了压裂水平井电模拟实验,研究了分段压裂水平井注水开发压力场分布特征和产能影响因素。结果表明,水平井中间有裂缝部分等压线平行分布,渗流方式为单向流,说明分段压裂水平井可通过改善地层渗流方式减小渗流阻力。随着水平段穿透比、裂缝条数（间距）、裂缝穿透比、裂缝与水平段夹角的增大,压裂水平井产能增加;分段压裂水平井注水开发最佳参数组合为：水平段穿透比为0.6~0.8,裂缝条数为6（裂缝间距为91 m）,裂缝穿透比为0.25~0.3,裂缝与水平段夹角为90°,井网选用排列交错井网;其对分段压裂水平井产能影响的极差分别为0.030,0.024,0.018,0.018和0.004。矿场应用表明,分段压裂注水开发水平井产能为同条件下直井的2倍,是低渗透油藏的有效开发方式。     

薄互层稠油注水油藏水平井挖潜技术研究及应用

海外河常规注水油田为薄互层稠油油藏,注水开发18年,针对高含水开发后期,因原油粘度高等因素导致注入水突进、指进现象严重,直井注水开发很难提高采收率的问题。开展油藏描述工作精细刻画地质体分布,综合应用沉积微相研究、动态分析等多种方法,开展分支流河道沉积的薄互层水平井的优化部署,综合利用先期钻导眼、司伦贝谢地质导向等技术保证薄互层水平井钻遇率,采用蒸汽吞吐开发提高中深层水平井生产能力,为普通稠油注水油藏高含水后期提高采收率探索出一条新的途径。