防砂分注工艺研究与应用

为解决注水井因油层返吐出砂导致无法分层注水的问题,开发应用了单流防砂分注工艺和控制洗井防砂分注工艺,该工艺在注水管柱上采用防倒流措施,防止地层水倒流进入井筒、井筒水倒流进入油管,减缓了注水井快速泄压时对地层的压力传导,防止因地层返吐导致的严重出砂问题,延长了分注时间。     

防砂分注工艺研究与应用

为解决注水井因油层返吐出砂导致无法分层注水的问题,开发应用了单流防砂分注工艺和控制洗井防砂分注工艺,该工艺在注水管柱上采用防倒流措施,防止地层水倒流进入井筒、井筒水倒流进入油管,减缓了注水井快速泄压时对地层的压力传导,防止因地层返吐导致的严重出砂问题,延长了分注时间.     

一体化长效分注管柱研究与应用

针对因套损、封隔失效、洗井不通以及测试调配不顺等因素引起的分层注水有效期短的问题,研制了一体化长效分注管柱。该管柱通过地面和井下系列防返吐注水工具的配合,使分注管柱停注后快速稳压,封隔器不解封,既防止了地层、井筒和地面流程三者之间返吐串流,又防止地层之间串流,减少地层出砂、出油,有效维护了井筒和测调状况,延长了分注管柱有效期。现场应用30余井次,应用统计表明,一体化长效分注管柱平均在井周期达到1 050 d,高于油田平均合理失效周期330 d,有效测调最长达到1 290 d。该技术实现了分层注水管柱"长效"运行,可降低水井作业频次,有利于油田水驱稳产,具有良好的推广应用前景。     

大港滩海油田深斜井免投捞分注新技术

针对滩海油田注水井井斜大、井深、钢丝及电缆投捞测配困难等存在的问题,研发了适用于滩海油田分注的深斜井免投捞多级分注管柱。管柱主要由套保封隔器、定比例配水器、卡层封隔器、油管分离器、水平井球座及井口恒流配水装置组成。主要通过选择合适水嘴并通过井口恒流配水装置调节注水量,对注水量进行控制。该技术集分层注水、防返吐功能于一体,并且操作简单,性能安全可能,能延长管柱寿命。大港滩海油田现场应用表明,该工艺有效地提高了分注作业效率,并提高了分注效果。     

正反双循环洗井式分注工艺管柱的研制

针对聚驱转后续水驱油藏残留聚合物返吐严重,在分层注水中存在测调遇阻及洗井不通等问题,研制了正反双循环洗井式分层注水工艺管柱。该工艺管柱可以实现正反双循环以及大排量洗井,保证洗井彻底、干净;采用独立的液压控制系统,管柱在下井和停注过程中井筒处于密闭状态,有效防止了残留聚合物和地层砂的返吐,提高了测调成功率及层段合格率。在现场6井次的试验中,实施成功率100%,实施井测试结果均合格。     

防聚合物返吐分层注水新技术

针对河南油田注聚转后续水驱分层注水井中聚合物返吐造成无法测试、堵塞偏心 ,甚至堵塞油管 ,严重影响注水效果的难题 ,研制了一种防聚合物返吐分层注水新技术。重点介绍了防聚合物返吐分层注水工艺管柱的结构、工作原理和技术参数。该项工艺技术在现场已实施 6口井 ,成功率达 10 0 % ,有效地解决了注聚转后续水驱井中聚合物返吐造成的测试难、严重影响注水效果的问题。     

海上油田聚合物驱单管多层注聚工艺技术

传统的单管多层注聚工艺所采用的井下配水器在产生节流压差的同时,聚合物溶液剪切降解严重,对注聚效果产生不良影响。为此,开发了海上油田单管多层注聚工艺技术。该工艺的井下管柱包括液压保护阀、侧过油管锚、液控封隔器、聚合物低剪切配注器及单流阀等工具。该工艺洗井通道大,可实现大排量洗井,不易堵塞,配注器出口设计了防返吐机构,可防止地层返吐物进入配注器。现场应用结果表明,该工艺的作业成功率达到100%,投劳成功率100%,分层压差调节范围达3 MPa,改善了区块的开发效果。     

海上油田聚合物驱单管多层注聚工艺技术

传统的单管多层注聚工艺所采用的井下配水器在产生节流压差的同时,聚合物溶液剪切降解严重,对注聚效果产生不良影响。为此,开发了海上油田单管多层注聚工艺技术。该工艺的井下管柱包括液压保护阀、侧过油管锚、液控封隔器、聚合物低剪切配注器及单流阀等工具。该工艺洗井通道大,可实现大排量洗井,不易堵塞,配注器出口设计了防返吐机构,可防止地层返吐物进入配注器。现场应用结果表明,该工艺的作业成功率达到100%,投劳成功率100%,分层压差调节范围达3 MPa,改善了区块的开发效果。     

FSQ-115单流防砂器的研制与应用

针对易出砂油藏注水井在停注、卸压、洗井时地层返吐出砂严重,无法有效分注的问题,研制了FSQ-115单流防砂器。该单流防砂器主要由接头、油管短节串、套管密闭挡砂机构等组成,可将出砂层段跨隔封堵,使注入水只能单向进入地层,不能从地层返吐,从而防止出砂埋管柱、堵塞洗井通道及井下工具,改善了防砂分注效果。该防砂器已在双河油田、魏岗油田、赵凹油田等顺利实施10井次,工艺一次成功率达到100%,收到了较好的防砂效果,能满足河南油田分层防砂、分层注水工艺要求。     

一种化学驱防反流配注技术

化学驱注入井采用偏心式环形降压槽配注器,基本满足配注需要,但是,存在洗井时配水器分流影响洗井质量和停井时返吐出砂进入管柱的问题。为此,研制开发了化学驱防反流配注技术,以降低化学驱问题井发生率。介绍了该化学驱防反流工艺管柱的结构组成、工艺原理及技术特点。经室内及现场试验表明,该化学驱防反流配注器结构设计合理,满足设计要求。该技术对于保证化学驱注入井洗井质量,防止化学驱注入井作业后及停注过程中返吐出砂进入管柱,实现正常测试,减少问题井发生率,降低生产成本,具有重要意义,是今后油田注入技术的发展方向。     

页岩气井返排规律实验与微观力学机制分析

针对页岩气井压裂液返排规律认识不清，影响实际页岩气生产井工作制度优化的问题，采用岩心流动实验和气、水与储层岩石的微观作用力分析等方法，研究了压裂液返排规律和机制。研究结果表明，储层矿物成分差异是影响压裂液返排速度、返排率的主要因素，黏土矿物含量高的储层返排速度慢、返排率低，而返排压差大小只影响初始返排速度；通过分析压裂液在储层有机孔和无机孔的微观分子作用力，给出不同孔径对应的返排压差，进而可依据总孔隙分布折算不同类型储层合理返排压差；最后建立了基于单孔模型的累积返排量的计算方法。研究成果对分析压裂液返排规律和确定合理生产制度具有实际意义。     

直接返排钻井完井液储层保护机理分析

水平井裸眼完井是一种最大限度提高储层开采能力的方式,海上油田常采用无固相钻井完井液并辅以破胶完井的方式来完成钻完井作业。直接返排钻井完井液是在此基础上开发的,对其在参数设计、材料选择、完井工艺等方面进行了分析与评价,并分析了其储层保护机理。该体系基本组成为海水+纯碱/烧碱+流型调节剂VIS+淀粉降滤失剂STARFLO+可溶盐+高纯粒径匹配碳酸钙MBA,3种功能材料均能够被0.3% HTA隐形酸螯合剂溶液液化,液化后无任何残留,使井筒内及近井地带的泥饼全部转化为清洁盐水,MBA由5种不同粒径的碳酸钙复配而成,且和淀粉可以达到互相“镶嵌”的作用,使泥饼更加致密。通过实验评价,该钻井完井液的低剪切速率黏度控制在30 000 mPa·s左右,具有最佳防止污染和返排的能力,且渗透率恢复值最高,可抗15%左右钻屑污染,渗透率恢复值大于80%。该体系在南海东部3个油田、1个气田已应用12口井,井底最高温度为60~130℃,密度最高为1.20 g/cm3,3口井属于低孔渗油藏,9口井属于中、高孔渗油藏,钻井过程顺利。该技术简化了完井方式,节省了作业时间与费用,并具有较好的储层保护效果。      

页岩储层压裂工作液研究进展及启示

滑溜水和线性胶压裂液体系在页岩油气的增产中得到了广泛应用。但随着页岩油气资源开发的不断深入,该体系也暴露出了携砂能力有限、返排液处理难度高和对储层伤害大等诸多问题。因此,分析了目前页岩储层压裂工作液体系存在的问题,认为在掌握了页岩软化的损伤机理后,应该对前期的压裂施工和室内岩心评价资料进行整理,对由页岩软化损伤造成的压后无效井,进行再一次的增产尝试。综述了新型的页岩储层压裂工作液体系,认为基于产出水配制压裂液是必然的节能减排发展趋势;泡沫压裂液是有效的少水压裂方案;而超低浓度、疏水缔合和星形聚合物压裂液体系都具有较强的工业应用前景。根据调研内容提出了页岩储层体积压裂的节水方案,建议根据压裂液再生后的类型和用途,具有针对性地净化和处理返排液,从而降低返排液的处理成本。      

胭脂红示踪剂在评价压裂液返排中的应用

针对川西地区SF气田近期部分水平井压后返排率和测试产量较低的问题,采用胭脂红示踪剂来评价压裂液返排情况。将胭脂红定量加入到水平井某一分段的压裂液中,通过检测返排液中胭脂红的含量来评价返排率。针对返排液中的杂质影响测量准确性的问题,建立简便可靠的比色卡法来判断返排液中的胭脂红浓度。在SF气田应用了4口水平井,定量描述了2口井的返排情况,定性判断另外2口井示踪压裂段液体并未返排。应用结果表明,胭脂红作为示踪剂能够定性/定量评价示踪段的返排情况,为水平井的压裂设计提供重要的理论依据。     

页岩气水平井分段压裂排采规律研究

目前页岩气水平井压裂后排采主要依靠现场经验,规律性不强。为此,通过挖掘气藏数值模型的功能,并结合井筒流动模型,初步研究了页岩气水平井分段压裂排采规律。基于正交设计原理,考虑了页岩基质参数、裂缝参数及生产参数等13个影响因素。结果表明,影响压后返排率的因素按影响程度排序依次为破胶液黏度、压力系数、井底流压、段数、单段注入量、裂缝半长、日排液量、返排时机、导流能力、束缚水饱和度、裂缝形态、裂缝支撑剖面和吸附气含量。为了取得最好的压裂后排采效果,上述不可控参数可作为选井、选段的重要依据,而可控参数可用来对压裂施工参数进行优化调整。该成果已在涪陵焦石坝区块的页岩气水平井压裂中成功应用,压裂后排采效果显著,多口应用井压裂后获得10×104 m3/d以上的产量,且稳产前景良好。      

出砂井分注工艺技术研究与应用

随着不同类型油藏的开发以及井筒状况的日益复杂,注水井出砂、套损、悬挂小套管等复杂结构井数量不断上升,成为制约分注工作开展的新的难点,现有工艺已无法满足当前水井的分注要求。出砂井分注工艺主要包括插管桥塞封隔技术、桥式偏心注水技术和防返吐洗井技术,对分注管柱实施分段作业,避免因管柱砂埋而造成卡管柱现象,可以满足出砂井1级2段分层注水。该技术现场试验了4口井,有效解决了出砂井无法实施分注的难题。     

新型低聚物压裂液在牛圈湖油田的应用

牛圈湖油田西山窑油藏具有低孔、特低渗以及低温、低压特征,单井自然产能极低,绝大多数油井都需经过压裂改造才能获得高产。根据油藏特征,分析了压裂改造技术的难点:压裂液破胶返排困难、要求裂缝高导流能力及适当控制缝高延伸。针对上述难题,研究开发了低聚物压裂液体系,体系具有耐温、耐剪切性能好、残渣含量低、地层伤害小、现场配制方便、摩阻低、成本低等性能优点。该液体体系应用于牛圈湖油田,增产效果显著,取得了较好的经济效益,为同类油藏的开发提供了强有力的技术保障。     

缝内破胶压裂液的研究及应用

在水基聚合物压裂液加砂压裂施工过程中,往往需要添加破胶剂来满足压裂液的顺利破胶返排。目前使用较多的破胶技术是过硫酸盐、胶囊破胶剂结合的楔形追加破胶技术,但仍然存在压裂液的残胶伤害。为此,开展了新型破胶技术的室内研究,成功地研究出能使压裂液彻底破胶的破胶剂组合技术——缝内破胶技术。采用缝内破胶技术的压裂液（缝内破胶压裂液）和常规压裂液比较,缝内破胶压裂液破胶残液最大分子量是常规压裂液的1／8～1／6,岩芯渗透率伤害率降低了30％～40％。在四川GA区块的B井区进行了5井次缝内破胶压裂液和5井次常规破胶压裂液现场应用试验。试验结果表明,缝内破胶压裂液平均返排率比常规高10％左右,平均单井增加天然气测试产量是常规压裂液的1～2倍。     

页岩气井返排规律及控制参数优化

压后排液作为压裂和后期生产“衔上接下”的关键一环,页岩气井压裂后返排控制参数的选择及返排制度的制定还一直处于探索阶段,返排控制参数对页岩气井返排率及气井产量的影响尚不明确,返排关井时间、返排油嘴使用和更换基本都凭经验和固定模式。通过某区大量页岩气井返排数据分析,研究了返排速度、压裂+关井期间压裂液与页岩作用对返排率和气井产量的影响,明确了页岩气井压后返排作法,研究结果表明,提高返排率有利于提高页岩气井产能,但返排率不是决定气井产能高低的关键因素;页岩气井压裂施工结束后关井有利于人工裂缝的继续扩展,提高单井产量,但关井时间过长会引起大量的压裂液滞留于地层对储层造成伤害,反而降低气井产能;提出开井初期采用慢返排模式更有利于提高返排率和单井产能,采用对“油嘴进行控制、逐级放大、连续、平稳”的排液制度。页岩气井返排规律及控制参数优化结果为该区块页岩气井压后返排控制参数的优化提供了依据。     

Residual Polymer Reutilization for IOR after Polymer Flooding: From Laboratory to Field Application in Daqing Oilfield

Abstract

According to the reservoir condition of the Lamadian block for polymer flooding in Daqing oilfield, the optimized flocculating agent was studied in order to fully use residual polymer in formation and improve oil recovery after polymer flooding. The experimental results showed that stabilized sodium clay is the best flocculating agent and can react with residual polymer to form a floc unit for improved oil recovery (IOR). Using atomic force microscopy, we can see that the flocculating agent can react with residual polymer to form a floc unit and one clay particle usually reacts with four to seven polymer molecules. This residual reutilization technology was applied in six injection wells of Lamadian in Daqing oilfield; the six injection wells had 13 connected production wells with an average water cut of 95.5% and produced polymer concentration of 459 mg/L. About 30,971 m³ flocculating fluid with 842 tons of flocculating agent was injected into the six injection wells. After treatment, the injection pressure of injection wells was increased and the injection profile was improved; the water cut of the connected production wells was decreased and the oil production rate was increased. The oil increment was 3.6 tons/day, the water cut decrement was 2.5%, and the produced polymer concentration decrement was 89 mg/L. By March 2008, the accumulated oil increment was 2,878 tons and the input–output ratio was 1:3.33.