冀东油田注水井分层测试技术研究与应用

冀东油田目前主要通过同位素法测吸水剖面来认识注水井的分层吸水状况,这种方法无法测出各不同渗透率小层的启动压力,测试结果不能有效指导注水井分注段的合理划分,为此开展了不动管柱分层测试工艺管柱研究。该管柱主要由液压安全接头、水力锚、测试阀、卡水封隔器和伸缩管等组成,通过卡水封隔器将所有待测层卡分开来,再经投球憋压控制测试阀自下而上逐层开启同时关闭下一层后进行测试,一趟管柱可完成3~5层施工。现场应用结果表明,该测试工艺管柱结构简单,坐封可靠,易于操作,测试数据真实反映了小层启动压力和吸水能力,可为分层措施决策提供可靠依据。     

分注井水嘴直径选择的研究与应用

文章结合现场录取数据,建立一套分层测试管柱,并讨论了分层注水管柱中压力损失的计算方法,分析了分注井水嘴设计的理论模型及水嘴直径设计方法.使用表明,水嘴随管柱一次下井,其单层配注符合率达到了80%以上,基本满足了配注要求,还大大减少了后期测试调配的工作量,提高了测试层段合格率.     

KZL-114型管柱伸缩补偿器的研制

针对在分层注水、压裂、酸化措施过程中,因温度效应、压力效应等引起管柱伸缩变形导致措施失败的问题,研制的KZL—114型管柱伸缩补偿器,主要由弹性悬挂机构、密封机构、平衡机构组成,靠液压启动,并设有液体平衡通道,可完全消除管柱内外压差的影响,具有启动压差稳定、工作压力高、耐磨性能好、补偿距离长等特点。该补偿器应用于分层注水、酸化压裂管柱中,可避免管柱螺旋弯曲及张力断裂,并可避免封隔器位移及提前解封,提高措施成功率和管柱寿命。     

偏心分注验封及分层测试技术的应用研究

偏心分注验封及分层压力测试技术,能够在正常注水状态下同步测试录取偏心分注井分层水嘴压力降落和流量变化结果,通过分层吸水量进行压降曲线分析,准确判断各层段吸水能力变化情况,能够实现分层注水、分层测压,达到调整注水井层间矛盾。通过对偏心分注井投捞测配状况及存在的问题进行分析,对该技术进行改进完善,使偏心分注管柱在油田得到广泛推广和应用。     

一种新型三层分注管柱的研究与应用

为解决分注井投捞调配困难、控水水嘴设定步骤复杂、封隔器有效期短等一系列问题,在对目前各种分注工艺进行研究的基础上,研制了一种新型三层细分注水工艺管柱,其配套工具有井下三层分流器、K344高温高压封隔器、节流器、平衡式底球等。该管柱可实现一趟管柱逐层录取分层吸水资料;采用液力冲捞,无需钢丝绳和泵车,可用于斜井细分注水。该工艺具有调配效率高、水嘴尺寸设定简单准确、封隔器耐温耐压性能好、有效期长等优点。在胜利油田临盘采油厂实施3口井,层段合格率达到了88.9%。实践证明,该工艺具有很高的实用价值,可大面积推广。     

水平井化学剂注入工艺管柱研制与现场试验

为解决水平井中化学剂分层段注入问题,研制了水平井化学剂定点注入工艺管柱。该工艺管柱一趟管柱可实现多个层段作业,理论上层段不受限制,具有可重复作业,可任选某一层段作业及反洗井功能。研制了可洗井注入封隔器和注入阀等配套工具。现场试验结果表明,注入阀能力达到480 m3/d,封隔器坐封、解封容易,可重复坐封、解封,封隔器验封合格,实现了对目标层的定点注入,进行了不动管柱反洗,洗井通畅,管柱的起下作业顺利。注入过程压力没有明显上升,压力和排量均符合设计要求,工艺管柱基本能满足水平井化学剂定点注入的需求。     

高压主分层酸化管柱的研制和应用

针对宝浪油田油层非均质严重,不同油层启动压力相差很大的特点,研制了两种分层酸化管柱,一种为单层酸化工艺管柱;另一种为一次酸化施工先后对两层轮换酸化的管柱。高压酸化封隔器采用水力压缩式胶筒,胶筒设计有肩部保护机构,承压能力达80MPa,同时还设计有反洗通道,增加了管柱的安全性。高压水力锚利用酸化施工压力使锚牙张开锚定管柱,施工结束时依靠板簧弹力使锚牙收回,锚定、收回可靠。7井次的现场应用表明,最高施工压力78MPa,工艺成功率100%,累计增产原油2830t,增注水2.75×10     

小断块油井智能分层测试技术

随着油田的不断开发,油井多层动用,层间矛盾日益突出,剩余油分布日趋零散,层间挖潜难度愈来愈大,对油井分层产出状况的认识越来越重要。现代测井技术和生产需要要求我们不仅要了解油井的分层产液量和含水,还要了解其分层压力状况、流体性质及储层参数变化。由于油井出砂、井况复杂等影响,现有产液剖面测试技术,远不能满足开发测井需要。而抽油井智能分层测试技术,利用智能防砂测试管柱,完整的录取全套分层资料,解决了现有产液剖面测试技术难题。     

定向井分层注水工艺研究与应用

针对定向井分层注水的现状,对定向井分注工具和分注管柱进行了研制和合理配置。在分注管柱中使用JSY341-115斜井封隔器和液力扶正器,解决了常规封隔器在斜井和水平井段中封隔器坐封胶筒不居中的技术难题;配水器的水嘴投捞采用液力投捞原理,解决了配水器在定向井中应用水嘴投捞难的技术难题;分注管柱实施锚定或支撑到人工井底,克服了管柱因注水压力不平稳等原因造成的管柱蠕动现象;分层测试实现了实际工况各单层分测:即测分层注入量和分层压力。     

免释放测调联动高压分注技术及在欢北油藏中的应用

欢北低渗透油藏是一个注水开发油藏,储层渗透率低、非均质强,注水井纵向上存在吸水严重不均的问题,严重限制了区块水驱开发效果的进一步提高。常规高压分层注水技术受井口压力高、层间级差大及单泵增注管柱蠕动加剧的影响,一直存在坐封压力高、分注有效期短及验封测试困难等问题。为改善注水井吸水剖面,提高储层动用程度,2012年以来开展了免释放测调联动高压分层注水技术的研究与应用,实现了高压注水井长期有效注水,油藏注水开发效果得到明显提高。     

不动管柱多层压裂及排液一体化工艺技术研究与应用

为满足探井试油需要,研究了不动管柱多层压裂及排液一体化工艺技术.该技术包括3种形式：压裂两层及排液一体化管柱、选择压裂一层及排液一体化管柱及选择压裂两层及排液一体化管柱.该技术利用一趟管柱,对一个或两个层实施压裂,并在不动管柱的前提下,实现压后排液求产;同时通过管柱的结构设计与井下工具的合理设计,实现井下压力监测与压后井温测试,形成了集压裂、排液、求产、测压、测井温等于一体的完整配套的工艺技术.应用该技术在大庆外围油田及海拉尔地区的5口井中进行了现场试验,成功率100%.该技术使试油工序衔接得更加紧密,既可减少压裂液对储集层的浸泡时间,降低储集层的损害程度,又可降低作业成本,改善作业环境,实现绿色施工,具有广泛的推广应用前景.图6表4参8     

抽油井分层产液剖面及分层压力同步测试工艺

抽油井分层产液剖面及分层压力同步测试工艺 ,采用水力压差式开关封隔器、封隔器开关器及小直径电子压力计与其它通用工具组配成同步测试管柱 ,一次下井即可测得分层产液剖面及分层压力数据 ,节省作业时间和设备。文中详细介绍了该工艺的管柱结构、工艺原理、工艺过程及现场应用情况。适用于低产量、多油层、中深井、小套管抽油井 ,所测资料可为科学合理配水、油层压裂改造、堵水、调剖挖潜提供依据     

连续管速度管柱带压起管工艺在川渝地区的应用

针对连续管速度管柱排液采气工艺中原起出速度管柱常用的先压井后作业方式,在致密气井中会造成压井液漏失并污染产层导致产能降低的问题,提出了一种新的暂堵方式——速度管柱带压起管工艺。介绍了该工艺的工作原理、关键装置及在现场的应用情况。应用结果表明,速度管柱带压起管工艺有效解决了带压起速度管柱必须压井的难题,同时保护了产层,提高了作业效率,降低了生产成本,可以确保生产井顺利投产。     

锚定补偿式分层注水管柱研究及应用

针对常规分层注水管柱受温度效应和压力效应影响而产生蠕动 ,降低管柱使用寿命的问题 ,研制成具有锚定和补偿性能的新型锚定补偿式分层注水管柱。这种管柱采用由补偿器、水力锚和支撑卡瓦组成的锚定补偿机构 ,改善了封隔器的受力条件 ,有利于提高注水管柱的工作寿命。还新研制了与注水管柱配套的ZJK配水器 ,解决了压缩式封隔器坐封时需投捞死芯子的问题。锚定补偿式分层注水管柱已现场应用 50多井次 ,均正常注水 ,其中最大井深 34 0 0m ,最高注水压力 2 8 5MPa ,最长工作时间 30个月 ,是目前比较先进的分层注水管柱。     

超低界面张力泡沫体系驱先导性矿场试验研究

超低界面张力泡沫体系驱是一种全新的三次采油方法,驱油效果优于三元复合驱,可比水驱提高采收率25％左右。通过室内综合研究,确定了超低界面张力泡沫体系驱试验方案,并在大庆油田进行了先导性矿场试验。试验结果,油层中有大量泡沫生成,扩大了波及体积,提高了洗油效率,注入井注入压力上升,注采压差大幅度增加,吸液指数和产液指数大幅度下降,增油降水效果显著,气窜现象得到抑制。超低界面张力泡沫体系驱应该采用双管分注工艺,否则易产生水化物;由于注气压力较高,应采用更高性能的压缩机设备,以保证达到设计的气液比要求。图3表3参10     

不动管柱多层CO_2压裂排液工艺技术及典型应用

不动管柱多层CO2压裂及排液一体化工艺技术是利用一趟管柱,在不动管柱的前提下,对一个、两个或三个层实施压裂,实现井下压力监测与压后井温测试,形成了集压裂、排液、求产、测压、测井温等于一体的完整配套的工艺技术。应用该技术在大庆外围油田P612井中进行了4层CO2压裂。证实这项技术能够满足探井CO2压裂的需求,使试油工序衔接得更加紧密,既可减少压裂液对储集层的浸泡时间,降低储集层的损害程度,又可降低作业成本,改善作业环境,实现绿色施工,具有广泛的推广应用前景。     

实验设计方法在气井完井管柱选择中的应用

当深层高温高压气井采用酸压措施生产一体化管柱完井投产时,既要防止管径太小酸化压裂时摩阻太大导致井口施工压力太大,影响井口的安全性,也要防止管径太大井筒携液能力差,使气井过早停喷,因此需要选择合理的完井管柱或完井管柱组合。通过利用实验设计软件对影响气井井口施工压力的4个主要参数进行优化设计,在优化设计的基础上对设计出的14种参数组合进行了井口施工压力计算,并进一步回归出了井口施工压力计算方程,经与实际计算的结果对比,模型的平均相对误差为0.24%,同时还利用优化设计得到了不同井深不同管柱组合下的井口施工压力曲线图版,可以从图版上很直观地选择管柱。运用该方法可以计算不同参数组合下的井口施工压力并进行敏感性分析,也可以对新井进行管柱优化设计。     

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高温高压深井测试管柱的工作力学分析是测试工程设计的关键技术之一。确定测试管柱结构往往要经过多种作业工况。如何控制测试管柱的施工作业参数及其测试管柱内外流体性质、掏空深度以及井口油压、套压等，确保各工况下测试管柱的强度及井下封隔器安全，其关键是在设计阶段详细分析高温、高压及高流速下测试管柱的受力、变形及强度，从而确定出各工况下的极限操作参数。文中在简述测试管柱构成及其施工工序的基础上，详细分析了各工况下测试管柱载荷变化规律，给出了管柱变形及强度计算的近似公式，以此确定出测试管柱的极限工作参数，进而指出了高温、高压深井测试管柱力学分析中尚待深入研究的问题和方法。特别指出在流动测试工况下高速气流对管柱的摩擦力、冲击力等对测试管柱变形及强度的影响，以及高速气流与测试管柱的动态耦联振动分析是高温高压深井测试管柱分析的特殊问题，应予以高度重视，以确保测试管柱的安全可靠及测试的成功。     

深水测试管柱应力分布规律与动态响应分析

为了研究深水测试管柱在不同工况下的应力分布规律及内压波动对管柱动态响应参数的影响,根据深水测试管柱作业特点及结构,推导了测试管柱的轴向力、轴向应力、径向应力和环向应力计算公式,建立了海水段测试管柱的横向及纵向振动模型。根据不同工况,建立了测试管柱的有限元模型,进行了测试管柱最大应力及内压波动下的动力响应分析。研究结果表明:测试管柱各段的最大应力随水深的增加而减小、随悬挂力的增大而增大;由于泊松耦合的影响,最大应力与水深的变化率随着内外压差的增大而增大;初开井前,由于测试管柱的内加压和环空泄压,测试管柱出现最大应力,其值为255.7 MPa,但各工况下测试管柱的安全系数满足强度使用要求;内部压力波动周期对测试管柱的应力响应影响显著,低周期的内压波动使管柱应力过度增大,管柱易发生危险。研究结果可为深水测试管柱的强度研究提供一定的指导。