水力锚的防砂卡改造

水力锚作为一种井下管柱锚定装置 ,常用于油水井压裂、酸化等工艺中对管柱进行固定 ,从而提高井下工具及管柱的承压能力。但由于常用水力锚结构设计上存在的缺陷 ,其锚牙常因砂卡而造成不能正常回收。使得作业管柱不能正常起出 ,甚至造成油水井的大修作业。为了解决此类问题 ,笔者设计了一种新型水力锚。1 结构ＳＬＭ— 115型水力锚结构见图 1。其锚牙孔底部采用锥形结构 ,且最大限度地加深了直孔的深度 ,克服了以往设计中锚牙孔底部过于平坦、环形部分面积大易沉砂的缺点 ,该结构有利于解封时锚牙的回收 ;在锚体与衬管间的空隙内充满黄油 ,…     

FMB系列防蠕动扩张式封隔器研制及应用

针对常规扩张式封隔器锚定力小、寿命短的问题,设计了防蠕动扩张式封隔器。设计胶筒锚定结构,实现封隔器自身的锚定功能,避免钢性锚定对套管的损伤; 优化胶筒表面结构,提高胶筒锚定力; 设计锚定传力液缸,降低注入流体对封隔器寿命的影响。该封隔器具有2种解封方式,既满足正常生产时的反洗井需求,又降低配套管柱后期的检换风险。室内试验及现场应用表明,其锚定性能较常规封隔器提高30%以上,可有效降低管柱蠕动影响,延长分注管柱寿命,提高水驱油藏开发水平。可广泛应用于出砂、吐聚油藏的分注井。     

斜井分层注水工艺技术研究

结合江汉油田注水井的现状,通过对水力压缩式封隔器胶筒、无锚定的斜井分层注水管柱以及采用锚定加扶正的斜井分层注水管柱进行理论受力分析及管柱变形量计算,找出了斜井分层注水管柱中封隔器失效快的原因主要是封隔器胶筒不居中及管柱伸缩蠕动比较厉害,研究了一套适合于斜井分注的工艺技术,通过采用扶正技术、伸缩补偿技术及锚定技术解决了斜井中封隔器胶筒不居中及管柱的伸缩蠕动弯曲问题,从而极大地延长了斜井分注井的使用寿命。     

非金属水力锚研制与试验

低渗透油藏的深井分层注水采用锚定式分层注水管柱,金属锚爪易伤害套管内壁,还会发生起钻遇卡事故。利用压缩式封隔器的优点,设计出非金属水力锚。室内试验结果表明:非金属水力锚在注水工作压力下能够达到分注管柱锚定要求,同时又有效防止了套管内壁损伤、降低了分注管柱起钻遇卡风险。     

CYY344系列高压酸化压裂封隔器

为满足四川油气田高温高压高含硫高腐蚀深井、超深井压裂酸化的需要,在川773和753型等旧型封隔器的基础上,研制成功了CYY344系列高压酸化压裂封隔器。这种封隔器采用液压坐封,泄压自动解封;胶筒密封间隙大,适用套管范围广,因采用专门研制的高性能胶料制成,可满足反复多次坐封和解封的需要;选用尺寸大于胶筒的钢体,下井过程中能有效地保护胶筒;配有专用水力锚和节流启动器作为锚定和辅助坐封机构。封隔器投入使用以来,已有200井次用于单层压裂酸化、卡层酸化和找串漏层段修井作业,施工成功率为98%～100%。为确保施工的成功,封隔器下井前必须刮管和通井。     

高温高压含硫井气举采油注水一体化管柱研究

塔里木盆地塔中油田部分油井生产气油比高,为了实现原油的充分开发,设计了一种气举采油及注水一体化管柱。管柱设计时考虑了该区油藏高温高压及含硫的特性,管柱在常规注水管柱上安装气举阀及相关配套工具,在注水替油后可实现不动管柱进行气举生产,并且可在油层发生堵塞的情况下进行酸化作业,同时分析了一体化管柱及封隔器在气举采油、注水替油以及采取增产措施时的受力情况。现场应用中,该管柱能够成功实现不动管柱完成酸化解堵、注水替油及气举采油等工艺,并且注水替油过程中井口最大压力达18.8 MPa,实现了井口注入压力的提高,并且各种工艺过程中均未出现管柱窜漏现象,这表明设计的新型气举采油注水一体化管柱结构合理且可靠,并取得了良好的应用效果。该管柱的研制实现了注水、酸化工艺与气举技术的结合,在不动管柱的情况下可实现注水、酸化和气举采油3项功能,为设计者在复杂工艺设计、相关管柱的受力分析以及选择合理的设计方案提供了理论指导。     

大规模压裂用Y344封隔器及工艺管柱关键技术

分层压裂时,K344封隔器解封只靠扩张胶筒的回弹力,胶筒回收不完全;Y241封隔器解封需要上提管柱、多个金属锚瓦的解封力累积效应导致解封困难。研制的大规模压裂用Y344封隔器采用弹簧自助解封机构、割缝中心管和压缩胶筒的结构形式,提高了下入、坐封和解封的稳定性和可靠性。该封隔器不需要节流压差坐封,提高了压裂施工的成功率;采用该封隔器设计的工艺管柱可实现不动管柱分6层大规模压裂施工。苏里格气田10口井的现场应用结果表明,大规模压裂用Y344封隔器及工艺管柱,施工成功率100%。该工艺适用于直井、大斜度井和水平井,具有良好的应用推广前景。     

多层酸化工艺研究及应用

酸化是油井增产、水井增注的主要措施之一,现有的酸化工艺存在耐压耐温低、分层酸化层段少、不易反洗井等问题。通过对酸化封隔器结构、胶筒密封件结构、胶筒胶料的配方和多层开关的研究,使该酸化工艺基本满足了中、低渗透层酸化压力高、酸化层段多的需要,现场施工最高压力达40MPa,酸化层段达3层,施工后能够顺利反洗井,提高东部老区中、低渗透层段的开发效果。     

K344-108型小直径封隔器的改进与应用

为满足水平井多段分层压裂的有效封隔及特殊井作业的需要,降低卡钻风险,研制了K344-108型小直径封隔器。通过对该封隔器的胶筒结构、安装方式及胶筒座肩部等进行改进,封隔器中心管承压能力可以达到70MPa,套管上、下密封压差达到65MPa。2009年,将K344-108型小直径封隔器与水力喷射压裂组合管柱在长庆油田现场应用12口井,实现了1趟管柱拖动多段压裂,各层段间施工压力差异明显,封隔可靠,施工后起出封隔器形状基本完好,满足了现场施工要求。     

多层酸化工艺研究及应用

酸化是油井增产、水井增注的主要措施之一，现有的酸化工艺存在耐压耐温低、分层酸化层段少、不易反洗井等问题。通过对酸化封隔器结构、胶筒密封件结构、胶筒胶料的配方和多层开关的研究，使该酸化工艺基本满足了中、低渗透层酸化压力高、酸化层段多的需要。现场施工最高压力达40MPa，酸化层段达3层，施工后能够顺利反洗井，提高东部老区中、低渗透层段的开发效果。     

深井、超深井高温高压井下工具研究

针对井下工具和工艺管柱在深井超深井中高温、高压等特殊环境下各种生产措施的运用，并对井下工具和工艺管柱在各种特殊生产措施中提出的一些特殊要求展开专项研究。主要从压裂酸化、分层注水、机械卡堵水等方面对井下工具和工艺管柱进行研究，并对江汉油田分公司采油工艺研究院所在深井、超深井高温高压井下工具进行了论述和介绍，有利于指导油气田的现场施工，具有一定的实际意义。     

胜利油田注水井分层酸化管柱研究现状及发展建议

分层酸化是胜利油田解决分注井纵向差异和堵塞的重要技术措施,分层酸化管柱是实施分层酸化工艺的重要载体。结合胜利油田油藏实际,分析了注水井分层酸化管柱技术需求,总结了该方面的研究现状。分析认为,已经形成的K344型、Y211/Y221型和Y341型等3种基本分层酸化管柱,可以满足胜利油田整装、断块、低渗透等油藏常规注水井的分层酸化需求;另外,研究的可替酸分层酸化管柱可实现酸洗功能,酸化–返排一体化管柱可实现酸化、高效返排功能,分层酸化分层注水一体化管柱可实现分层酸化、分层注水,重复酸化完井管柱可实现单层的重复酸化,这些分层酸化管柱都已大量应用,并取得了一定的现场效果。但相对于现场实际需求和日益迫切的降本增效要求,现有管柱还存在许多局限与不足,为此提出了不断优化完善分层酸化管柱、进一步研究多功能集成管柱、加强智能注水技术和智能管柱研究的发展建议。      

泡沫酸FCF-N的流动特征

应用泡沫酸进行低渗透油藏的油层酸化,是一项很有前途的酸化解堵方案。分别采用并联天然岩心模型和单管人造岩心模型进行流动实验,评价泡沫酸FCF-N的选择性酸化能力、酸化效果和返排率等流动特性,最终确定了FCF-N的流动特征,为泡沫酸在砂岩储层酸化中的应用提供了理论依据。研究结果表明：FCF-N能够优先封堵高渗层位,在地层中具有分流特性;高、低渗透岩心酸化前、后渗透率变化分别为5.6%,17.8%,对低渗透层位的酸化效果优于高渗透层位,具有选择性酸化的特征;酸化后泡沫酸返排率均在80%以上,自身返排能力强。     

建南气田低压低渗碳酸盐岩气藏储层改造技术

为了更好地开发鄂西地区建南碳酸盐岩气藏,通过三年的技术攻关,研究了一套低压低渗碳酸盐岩气藏的改造技术。在水平井上,实施屏蔽暂堵钻井、氧化解堵和水平井段酸压;在储层深部改造技术方面,进行了酸化、胶凝酸深部酸压和水力加砂压裂措施,并成功应用了2井次压裂、酸压复合工艺。同时还研究了3种配套的酸压措施管柱。     

水平井泡沫分流酸化数学模型及其数值解法

由于钻井过程中钻井液对储层的伤害,水平井的产能受到影响。酸化是一种常用的水平井增产措施,常规酸化存在地层进酸不均的问题;而泡沫酸化能有效地封堵高渗透储层,提高低渗透储层的渗透性,达到更有效的酸化增产效果。通过研究泡沫流体在水平井段流动和在油藏中的渗流特性,建立了水平井泡沫分流酸化数学模型,并对模型进行求解,得到了沿水平井段酸液的流量和压力的变化关系,以及沿水平井段流入地层泡沫酸量的变化规律。结果表明,沿水平井段流入地层的酸液量变化不大。因此,泡沫酸化能够解决地层进酸不均、解堵不均的问题,提高酸液利用效率,均匀改善受污染储层,提高受污染储层的渗透性,达到良好的均匀酸化的效果。     

Mathematical models for foam-diverted acidizing and their applications

Foam diversion can effectively solve the problem of uneven distribution of acid in layers of different permeabilities during matrix acidizing. Based on gas trapping theory and the mass conservation equation, mathematical models were developed for foam-diverted acidizing, which can be achieved by a foam slug followed by acid injection or by continuous injection of foamed acid. The design method for foam-diverted acidizing was also given. The mathematical models were solved by a computer program. Computed results show that the total formation skin factor, wellhead pressure and bottomhole pressure increase with foam injection, but decrease with acid injection. Volume flow rate in a highpermeability layer decreases, while that in a low-permeability layer increases, thus diverting acid to the low-permeability layer from the high-permeability layer. Under the same formation conditions, for foamed acid treatment the operation was longer, and wellhead and bottomhole pressures are higher. Field application shows that foam slug can effectively block high permeability layers, and improve intake profile noticeably.     

绥中36-1油田D27井氮气泡沫分流酸化效果研究

砂岩储层酸化技术是油田生产中一项重要的增产措施。针对层间矛盾突出、近井地带污染较为严重的油层采用常规酸化效果不佳的实际状况,氮气泡沫分流酸化技术能够有效封堵相对较高渗透层,使酸液转向分流进入相对较低渗透层,达到全面酸化的目的。从油藏角度对首次在海洋油田应用的SZ36-1-D27井氮气泡沫分流酸化的效果进行评价。结果表明:SZ36-1-D27井氮气泡沫分流酸化后吸水能力显著增强,达到了常规酸化视吸水指数的要求;酸化解除了高渗层堵塞,并且使得Iu油组和Id油组的吸水剖面得到显著改善,达到了分流及剖面调整效果;酸化后,该井组内的D21油井和F2油井见效明显。现场实践证明,氮气泡沫分流酸化能够有效地增加中低渗透层吸酸量,扩大了酸化范围,提高了酸化效果,具有广阔的应用前景。     

油气井管柱完整性技术研究进展与展望

在回顾油气井管柱完整性概念的提出与发展历程的基础上,介绍了我国在钻柱构件适用性评价、"三超"(超深、超高温、超高压)气井油套管柱可靠性设计与完整性评价、"三超"气井油管腐蚀行为与评价、热采井基于应变设计与选材评价技术等方面的最新研究进展及其应用情况。指出现有油气井管材与管柱技术仍不能满足"三超"、严重腐蚀、非常规、特殊工艺和特殊结构井等服役环境,进而提出了进一步加强油气井管柱完整性技术研究与科技攻关的建议:1持续完善和发展中国西部深层油气勘探开发套管柱优化设计与管材选用及完整性评价技术;2急需建立有针对性的非常规页岩气开发套管柱优化设计、选材及完整性评价技术;3建立"三超"高含CO2气井环境及压裂酸化工况复杂油管优化设计、选材选型、完整性评价技术;4深入研究含缺陷油气井管柱缺陷检测、安全评价、风险评估、寿命预测、维修补强等关键技术;5建立油气井管柱完整性管理体系和配套的支撑技术体系。     

超低渗油藏在线分流酸化增注技术研究与应用

酸化是超低渗油藏最有效的增注措施之一，但由于储层物性差、非均质性强等问题，造成目前常规酸化措施普遍具有施工周期长、有效率低、有效作用距离短等不足，且酸化过程中存在指进现象和储层二次伤害。针对这一问题，选取鄂尔多斯盆地环江油田三叠系超低渗油藏为研究对象，提出了在线分流酸化技术，并配套研制了一种多元缓速螯合酸COA-1S和一种新型的水溶性分流剂COA-1P。通过室内评价实验和在线分流酸化模拟实验，发现该技术在缓速性、配伍性、水溶性、螯合能力和暂堵功能等方面均显著优于常规酸化；现场先导性实验结果表明，酸化后剖面吸水均匀程度从28.5%上升至50.9%，视吸水指数增加2倍左右，降压增注效果显著；同时，该技术还具有“不停井、不泄压、不动管柱、不返排”的特点，简化了常规分流酸化工序、降低了安全环保风险，是一种能够很好地适应超低渗油藏特征的酸化增注技术。     

大庆高台子油层闭合酸化技术

闭合酸化技术是碳酸盐岩酸化压裂后,对人工裂缝进行再改造的补救性措施,通过解除对裂缝造成的伤害,提高裂缝的导流能力,增大扫油效率,提高油井产量。针对大庆西部高台子复杂岩性地层的特征及水力支撑压裂情况,进行了措施方案分析,扩大了常规闭合酸化技术的应用范围,提出了在水力支撑裂缝中进行酸化解堵的新观点,研究了适应该地层的压裂液配方和酸化解堵剂,现场进行2口井试验,闭合酸化效果较水力压裂效果明显,产量平均增加50%以上