井口隐患治理关键技术研究与应用

传统治理井口隐患的压井方式对储层伤害严重,机械封堵又受客观因素影响较大。冷冻暂堵技术不受管柱尺寸、背压阀结构等条件限制,可对冷冻暂堵桥塞反向试压,实现泄漏井口装置的带压更换,已逐步成为国内井口隐患治理作业的主流技术手段。然而冷冻暂堵技术在施工过程中,暂堵剂配方、冷冻时间等关键技术参数均由工程师经验决定,往往不能给出准确的参数取值,存在安全隐患。结合室内实验及现场施工,研究了影响冷冻暂堵作业能否顺利实施的关键技术,包括暂堵剂配方、暂堵剂注入量、冷冻温度及冷冻时间。结果表明,暂堵剂最佳配方为水、黏土、增黏剂的体积比为2∶1∶1;计算暂堵剂注入量需附加1.2~1.4的修正系数;?20 ℃为形成冷冻暂堵桥塞的临界温度;井口压力降至最小值后开始上升时的时间点为冷冻时间的临界点。研究成果现场应用效果良好,对于优化施工设计、降低作业成本及人员劳动强度具有重要意义。     

冷冻暂堵更换采气树主控阀门技术

冷冻暂堵装备和技术是针对高压气井修井开发的一项新技术。该技术通过注入装置将暂堵剂注入环空和油管内部,冷冻后形成暂堵桥塞,封隔井内高压气体,达到带压更换采气树主控阀门的目的。该技术具有安全系数高、对环境无污染等优点。目前采用该技术在鄂尔多斯盆地已成功更换20多口油气井主控阀门,消除了井口隐患,为带压更换主控阀门提拱了新途径。冷冻暂堵更换采气树主控阀门技术对苏里格气田现阶段气井阀门维修及保养有着重要的指导及借鉴意义。     

工程院成功完成带压更换光杆密封器闸板胶件的现场试验

<正>2015年3月11日,风城油田重32区FHW106P井,在风城油田作业区工作人员大力配合下,新疆油田公司工程技术研究院技术人员完成了带压光杆密封器更换闸板胶件的现场试验工作。带压更换密封器闸板的成功实现,验证了生产井带压更换抽油光杆工艺的核心技术,为后期带压更换光杆奠定了坚实的基础。由于风城SAGD部分井抽油光杆和井口不对中,导致盘根密封失效,现场更换盘根频繁,维护工作量增大;     

冷冻暂堵带压换阀技术及应用前景

为了安全地解决井口隐患,在川东沙罐坪气田罐31井首次采用四川油气灭火中心引进的最新技术--冷冻暂堵技术来实施暂堵带压换阀。该技术是将特殊的暂堵剂逐层注入各层套管环空和油管内部,冷冻后可同时将各环空和油管水眼暂堵,达到以不压井方式来更换井口1、2、3号闸阀的目的。此项技术在国内属首次成功应用,并且为保护油气层而需要进行带压整改井口又找到了一项新的技术途径。     

“带压开孔+冷冻暂堵”技术在井控应急中的应用

冷冻暂堵技术成功应用于高压气井,缩短了作业时间,减少了对产层的伤害,且作业成本较低,在油气田修井施工中具有极大的推广应用价值;带压开孔是是一种安全、环保、经济、高效的在役管线维抢修技术。"冷冻暂堵+带压开孔"也可用于井控应急作业中的压力隔离、带压维修等作业,此文分析了A井、B井两口井的工况,A井取得了积极效果。"带压钻孔+冷冻暂堵"作业对于隔离压力、完成对冷冻点以上部分设备进行更换或维护是安全、有效、经济的,后续若有类似作业可以考虑借鉴使用。     

冀东油田首次应用带压冷冻暂堵技术

正日前,冀东油田高32-41井传来消息,这口井采用带压冷冻暂堵技术成功暂闭高压井筒,实现安全拆装井口。带压冷冻暂堵技术在冀东油田首次应用成功,为复杂疑难井的作业增添利器。冷冻暂堵技术是通过高压注入系统将冷冻封堵介质注入井筒内,采用冷冻介质在套管外围持续降温并保持温度在零下70摄氏度左右,由外层套管逐渐向油管内冷冻直至暂堵剂与套管、油管     

苏桥储气库高温高压气井纳米凝胶暂堵技术

苏桥储气库气井储层平均埋藏深度近5 000 m,地层温度140~150 ℃,注采条件下储层压力一般在35~45 MPa。气井修井作业前首先需要进行暂堵压井,常规聚合物凝胶类堵剂耐高温性能差、容易漏失造成压井效果不理想,为此,研制了耐温150 ℃纳米凝胶,对纳米凝胶成胶性能、耐高温性能和流变性能进行了评价,在苏桥储气库2口高温高压井进行了纳米凝胶暂堵压井试验。试验表明,该暂堵技术具有工艺简单、见效快、成本低等优点,可广泛应用于高温高压气井暂堵以及高温油气藏调堵堵水作业。     

用于CCUS油藏压井的环境响应型暂堵剂研制与应用

目前我国CCUS技术正在各油田大规模推广应用。由于CO₂对井筒腐蚀十分严重,修井工作量逐年增大,亟需研发压井暂堵剂,对井筒目标层段油气进行暂堵,以有效压井,保障顺利完成修井,修井后暂堵剂自动解堵,快速恢复生产。文中提出环境响应型暂堵剂的研究思路,暂堵剂由聚丙烯酰胺(HPAM)、有机铬交联剂A、活性交联剂B、GB-01破胶剂组成,在复合交联剂作用下快速成胶,并保持3 d左右的高强度和稳定性,实现有效暂堵压井。修井完成后,暂堵剂在微量破胶剂作用下迅速实现环境响应破胶(高温、高矿化度、高CO₂含量),2～5 d内完全解堵,从而快速恢复生产。该暂堵剂在吉林油田某井进行了现场试验,效果较好。环境响应型暂堵剂的研究思路具有可行性,也为我国CCUS油藏压井暂堵技术的现场应用提供了参考。     

冷冻暂堵技术在灌31井的应用

采用冷冻技术可以同时暂堵多层套管环空和油管内径,最大工作压力可以达到70MPa。采用该项技术在西南油气田川东北气矿灌31井进行冷冻暂堵带压换采气井口闸阀取得成功,为国内带压修井作业提供了又一项新的技术,填补了国内带压修井冷冻暂堵技术的空白。为老井、隐患井的整治增添了新的途径,特别是为高含硫化氢气井的修井提供了安全、可靠的技术保证。     

新疆油田冷冻井口带压换闸技术的研究与应用

新疆油田老井井口设备老化、刺漏问题日益严重,因此,新疆油田公司引进冷冻井口带压换闸技术。为了深入了解冷冻井口带压换闸技术的机理、优化施工配套设备及工艺参数,利用室内实验及ANSYS软件对冷冻剂、暂堵剂、段塞承压能力、段塞长度、冷冻时间等参数进行了优化,结果表明:干冰加乙醇作为冷冻带压换闸技术的冷冻剂,它的平均冷冻速度为33.9mm/h;暂堵剂中钻井膨润土与水的比重为1:2时能够满足冷冻井口的工艺要求,油管中1m段塞承压能力高于55MPa。冷冻井口带压换闸技术成功地应用到新疆油田DX1427井、8654A井井口闸门更换中,减少了施工时间,降低了施工成本,取得了良好的效果。为新疆油田更换井口技术提供了新的途径。     

SAGD注汽井口装置冷冻带压更换工艺研究

随着稠油SAGD工艺在新疆油田风城作业区推广实施10余年以来,前期先导试验投入使用的注汽井口装置陆续暴漏出一些问题,在六通副管测试端出现了不同程度的冲蚀,甚至刺漏,风险随着投入年限的增加而不断累计日益明显,如何在不压井的条件下,保持原井底来之不易的蒸汽腔,同时完成老旧井口装置的更新换代显得越来越急迫。文章从现场实际情况出发,经过多次理论推演及三维模拟,从管柱连接、主副管密封、管柱悬挂等多方面考虑,研究制定了一套井口冷冻暂堵更换实施工艺,首次实现了整套井口装置的全程冷冻带压更换作业,对该类井口装置的冷冻暂堵更换作业具有十分重要的指导和借鉴意义。     

冷冻暂堵作业井口压力变化规律研究

冷冻暂堵技术能快速安全更换井口泄露部件,它能够同时暂堵多层环空和油管内通道,为后续井口隐患治理作业创造安全的施工条件。目前对于冷冻暂堵技术的研究主要针对作业原理、技术特征及施工优势等方面,而对于作业过程中井口压力变化规律的分析则较少被提及。为此,以长庆油田冷冻暂堵作业10 余井的井口压
力变化数据为基础,开展了冷冻暂堵作业压力变化规律研究,依据压力变化趋势提出了油套环空和油管内冷冻桥塞形成的判别标准。此标准对于优化冷冻暂堵施工设计、缩短冷冻暂堵作业时间和提高施工效率具有重要意义,能够快速完成井口装置的抢险救援,减少有毒有害气体对大气的影响,有效保护环境。     

可控交联暂堵压井胶塞研究及应用

针对带压修井作业存在的安全风险和常规压井液存在的地层污染风险,采用复合改性植物胶为稠化剂,延缓释放中心离子的有机络合物为交联剂,并通过抑制剂影响交联剂中心离子的释放,间接控制交联时间,开发出了一种可控交联暂堵压井胶塞。该暂堵压井胶塞常温下的黏度较低(1h黏度控制在36mPa·s内),易于泵注,在井筒条件下快速成胶,形成具有极高强度和黏弹性的固体,120℃下的初始黏度可达30 000mPa·s以上,老化48h后能保持半固态-冻胶态,黏弹性好,对井筒具有良好的封堵作用,且与解堵液接触后可在1～4h内破胶,避免了对地层的伤害。该技术在川中高温含硫井的带压换阀门作业中进行了现场应用,泵注胶塞体系后4h,油压由59 MPa降至29 MPa,使得后续不丢手带压更换主控阀获得成功,解堵后液体顺利返排,黏度≤5mPa·s,油压快速恢复。     

液氮冷冻暂堵技术在海上井控处置应用探讨

冷冻暂堵技术可有效封堵井内油气通道, 为油套管切割与回接、井口装置修复更换等井控处置作业提供可靠物理屏障,已经在国内外陆地油田取得广泛应用。但海上平台作业空间有限!井口结构复杂,文章探讨了海上平台冷冻暂堵工艺,并结合海上某平台井口管柱结构,利用数值仿真软件模拟不同结构管柱冷冻过程中的温度场变化情况,分析冷冻桥塞黏结强度的影响因素,对比冷冻暂堵技术对不同结构管柱的冷冻效果。结果表明,直接冷冻Ø339.7 mm套管与冷冻Ø508.0 mm隔水导管相比!相同冷冻条件下暂堵剂的冷冻温度更低, 冷冻速度提升近73%。通过技术改进和优化等深入研究,该技术可在海上井控处置和修井作业发挥重要的作用,具有较大的发展空间。     

冻胶型化学暂堵剂在石西油田酸化、酸压中的应用

对所研制的冻胶型化学暂堵剂的性能和机理进行了介绍，论述了酸化、酸压的区别及化学暂堵剂酸化、酸压的区别。通过对该暂堵剂在石西油田石炭系SH1206井暂堵酸化、SH1125井暂堵酸压2口井的施工对比及效果分析，得出所研制的化学暂堵剂在石西油田石炭系进行暂堵酸化工艺比较适合，而暂堵酸压工艺不适舍。     

页岩气井双暂堵压裂技术研究与现场试验

针对页岩气井暂堵压裂过程中存在暂堵压力升高不明显、施工压力未传递到裂缝内部、簇间暂堵与缝内暂堵无法有机结合等问题,通过选用压差聚合胶结型暂堵剂GTF-SM,并优化其用量及暂堵压裂工艺,形成了页岩气井双暂堵压裂技术。该技术在南川页岩气田LQ-1HF井分段压裂中试验了10段,与常规压裂井段相比,簇间暂堵试验井段的暂堵压力平均提高了4.3 MPa,缝内暂堵试验井段的暂堵压力平均提高了0.82 MPa,而且试验井段的裂缝长度平均增加了5.8%,裂缝面积平均增加了12.5%。该井采用?10.0 mm油嘴放喷测试,平均产气量23.37×104 m3/d,平均套压20.17 MPa,产液量277.44 m3/d,优于同区块采用常规压裂技术的页岩气井。试验结果表明,页岩气井双暂堵压裂技术能够形成较好的复杂缝网,可以满足页岩气田高效开发及压裂作业降本增效的需求,具有良好的推广应用价值。      

碳酸盐岩超深水平井纤维分流暂堵复合 酸压技术及其应用

酸压是碳酸盐岩油气藏投产、增产的关键技术。对于井况复杂须分段酸压改造的超深水平井,由于井深、井身结构等因素的影响,使得机械封隔酸压技术受到限制而无法使用,为保证该类井施工的成功率及增产效果,研制了新型可降解纤维暂堵剂,并对其性能进行了评价,发现该纤维暂堵剂具有较好的分散性能和降解性能,且分流暂堵效果明显;同时,提出了纤维分流暂堵复合酸压技术。截至2014年6月,现场应用施工10井次,暂堵后流压上升3~10 MPa,暂堵有效率约为80%,增产倍比为1.75~6.1,施工后产气量均大于50×104m3/d,部分井产气量高达100×104m3/d,增产效果显著。室内实验和现场试验结果表明,该技术能够实现对强非均质性且裂缝发育的超深水平井的清洁有效改造,工艺简单,施工风险低,适应性强,建议大力推广使用。     

冷冻暂堵工艺参数优化探讨及应用

冷冻暂堵井口技术已经在国内外油气井上广泛应用,实现了不压井解决油气井井口1#、2#、3#阀及井口装置出现的问题,但在国内现场应用该工艺过程中,暂堵剂的选择及浓度配比、冷冻时间、冷冻温度等技术参数均是采用国外提供的经验参数,不同的井况设计参数基本一致,工艺的安全性能无法得到有效的保障。为了确保工艺的安全有效,通过对暂堵剂屈服应力分析研究和冷冻温度、冷冻时间和暂堵剂用量对暂堵强度影响实验,结合现场施工情况来优化工艺技术参数,研究结果有效的指导了现场应用,提高了安全性,并成功应用在新疆的高压气井上,保证了气井的安全生产,同时有效的保护了储层。     

不压井更换光杆密封装置的研制与应用

针对目前塔河油田常规光杆密封装置存在的诸多问题,研制了不压井更换光杆密封装置。其技术特点有:在原有盘根上端加装塔形盘根,增强密封性能;调偏套和下接头采用全通径设计,可将光杆节箍提升至防喷器以上,实现不压井更换光杆;在球形接头处加装泄压考克,增加安全系数。现场应用情况表明,该装置密封安全可靠,可实现不压井更换光杆作业,减少井控风险,有效降低维护成本,具有广阔的推广应用价值。     

页岩气井复合暂堵泵压数学模型及影响因素

目前页岩气井压裂的泵压预测主要依靠商业软件拟合，预测暂堵剂用量与泵压的数学模型较少。为此，考虑暂堵剂运移终速度、缝宽、暂堵剂阻力等因素，提出了复合暂堵泵压预测数学模型，分析了复合暂堵参数对泵压的影响。结果表明：随复合暂堵剂用量增大，泵压升高；复合暂堵剂同单一暂堵剂相比，复合暂堵剂用量对泵压影响更敏感；随暂堵粒径增大，泵压峰值呈现增大趋势；复合暂堵剂的起压及升压时间较单一暂堵剂明显减小，暂堵效果更佳；复合暂堵剂用量为180 g时，升压时间为31 s,泵压峰值可达到17.5 MPa,与粒径为0.8 mm的暂堵剂相比，升压时间缩短51 s,泵压峰值增大2.7 MPa,升压速度增大63.09%。室内实验和现场应用表明，泵压计算值与实测值最大误差分别为6.76%和6.27%。复合暂堵泵压预测数学模型对暂堵剂用量设计以及暂堵效果评价具有指导意义。