双管分注井井下安全控制技术研究

由于目前没有双管分注安全控制技术及配套工具,制约了双管分注工艺技术在海上油田的推广应用。为此,对双管分注安全控制技术的整体方案与配套关键工具进行了研究。双管井下安全控制系统由环空安全控制系统与中心内管安全控制系统2部分组成,环空安全控制系统由环空安全阀与环空封隔器组成。环空安全阀控制双管环空通道的开闭,注入安全阀控制中心管通道的开闭。应用该技术可使海上注水井分层配注准确,大幅度降低了海上油田的测调工作量。     

一种投捞式管内安全阀

为了解决海上油田水力喷射泵举升方式的安全控制问题,研究设计了管内安全阀及相关配套工具,形成了投捞式井下安全控制系统。该系统主要由投捞式管内安全阀、锁定装置、坐落短节及液控管线等组成。正常生产时,给液控管线加压至一定值,经工作筒上液压通道传递到管内安全阀,推开底部阀板,从而保证油流通道畅通;遇到紧急情况需关井时,液控管线卸压,安全阀关闭,油流通道切断,从而保证了油井的安全。现场应用情况表明,投捞式井下安全控制系统性能可靠,满足海上油田生产的安全与环保要求。     

海上油田同井注采双管环空安全控制技术研究

同井注采工艺技术在海上油田应用时没有双管环空安全控制技术及配套工具。为此,对同井注采双管环空安全控制技术的整体方案与关键配套工具进行研究。在同井采油注水/注气管柱上建立了采油通道、注入通道和采油排气通道,每一通道配套井下安全阀、环空液压控制装置及过电缆封隔器。环空液压控制装置可以通过地面液压控制系统实现井下双管环空的安全控制,在密封活塞开启的情况下可以正常采油、注入和反洗井作业。室内试验结果表明:环空液压控制装置在工作压力条件下整体密封性和反向密封性良好,满足现场使用要求。所得结论可为同井注采工艺技术在海上油田的推广应用提供技术支撑。     

电磁波控制井下安全阀在气井中的成功应用

导致地面控制井下安全阀（SC—SSSV）失效的最常见原因是,从地面到井下安全阀的液压控制管线出现故障,这些故障不仅造成油气井产量损失,而且还需要进行费用昂贵的修井作业。为了解决这类问题,国外研制出一种通过地面发射装置不断向井下发送电磁波信号,以控制井下安全阀的控制系统来取代原来的液压管线控制系统,并且新开发的控制系统具有故障保护功能。经现场试验证实,地面、井下设备易于安装,安全阀工作性能良好,自动防故障系统运转正常,安全可靠;况且电磁波传送功能强大,兼容性好。该项技术投入成本低,不需修井作业和改装井口就能安全有效地实现优化完井,为延长老油田寿命提供了新的方法。     

高压油水井带压作业工艺研究

高压油水井带压作业工艺适用于油套压力在20MPa以下的油、水井带压施工作业，不压井、不放喷、带压安全起下管柱。该装置由油管堵塞器、井控密封系统、加压举升系统、附属配套系统、液控操作台及相应工具组成。该装置成功地解决了油套环空及油管内部的密封问题，实现管柱带压作业。该工艺技术在大庆、吉林等油田成功地完成了450口井的带压维修作业，取得了较好的经济效益。     

用于天然气生产井的安全监控系统

针对天然气生产井井下变化较快,这套用于天然气生产井的安全监控系统是由地面安全控制系统、井口安全阀和井下安全阀组成,该系统在天然气井生产过程中可实现异常压力自动关井,出现火灾情况自动关井,在现场维修时可提供紧急关断按钮,也能提供远传关闭接口。该系统既可保证天然气井安全生产,又能保证相关工艺措施的正常实施。     

井下安全阀现场操作常见问题及解决办法

伊拉克格拉芙油田使用的BAKER Thunder TE-5型井下安全阀现场应用时常出现不能打开、不能关闭、开启压力偏高和开启后压力下降等情况。对于故障原因的排查，遵循先易后难、先地面后井下的原则。针对地面控制单元及辅助设备设施的故障，通过修复或更换故障零部件的方式来恢复井下安全阀的功能；对于安全阀本体、阀瓣及井下控制管线等地下部分的故障，处置措施则相对困难，当采取常规解决措施无效时，可采取更换安全阀或将安全阀锁定在常开状态进行生产，或结合钢丝作业及连续油管作业的配合施工解决。该方法为后续现场施工提供借鉴和参考，有效防止了井喷，保证了生产安全。     

PQ45A型排气洗井装置的研制及应用

针对海上油田的安全控制要求和电泵井采油管柱,设计了一种电泵井排气洗井装置。PQ45A型排气装置采用地面液压控制结构,把它与井口控制盘相连,可以从地面遥控井下排气洗井装置,从而可以定期排放油套环空的气体,有利于保证电泵的最佳沉没度,此外还可以保证油井的无套压生产,它的开启压差为14 MPa,关闭压差为7 MPa,目前已经在胜利浅海油田进行了27井次的现场试验,应用证明该装置液压系统压力稳定,密封系统严密可靠。     

超深井同井采注安全控制工具设计及应用

同心双管同井采注工艺可实现一井多用、节约钻井成本、提高单井利用效率,但在超深井中使用深井安全阀存在打不开等安全风险问题。对该工艺安全控制工具进行了改进和完善,设计了环空安全阀、小尺寸安全阀等快速关断装置来实现井控安全。该安全控制工艺在南海海上油田超深井同井采注作业中成功应用,在注水和采油2路通道中取得了良好的隔离效果和安全管控,满足海上油田油水井生产安全环保要求。研究结果对国内同井采注工艺技术在超深井中的发展应用具有重要的参考和借鉴意义。     

井口控制系统用于普光气田

普光气田井口控制系统有气控液和液控液两种类型,采用地面安全阀和井下安全阀两级安全控制.井口安全控制系统(ESD)可分别实现对同一个平台1～3口井的单井关断和所有气井的地面安全阀关断,并根据关断逻辑设置关断地面安全阀(SSV)或井下安全阀(SCSSV).ESD根据站控系统SCS指令关断地面安全阀和井下安全阀.控制系统关断后,开启安全阀必须是现场手动复位.安全阀的开启顺序为先开井下安全阀,后开地面安全阀.     

改性玻璃钢内衬油管的试验与应用

针对油田地层水矿化度高及水井管柱的腐蚀与结垢问题,与天津市万吉工贸公司合作,采用改性玻璃钢内衬油管,进行注水井防腐防垢应用试验,获得了圆满成功。介绍了改性玻璃钢内衬油管的结构及特点、室内试验情况、现场应用结果等,并进行了经济效益预测。从 1998年 11月至 2 0 0 1年 2月胜利油田共使用改性玻璃钢内衬油管 2 0 0 0 0m,且均在正常生产。     

超低渗透低压油藏水平井转变开发方式试验

鄂尔多斯盆地长X油藏压力系数低、储层物性差,前期采用超前注水七点井网长水平井开发,初期单井产能有所提高,但含水率上升快。为了避免人工裂缝与腰部水线窜通,压裂时往往会有约200 m水平段无改造而浪费。同时,因超前注水油井生产等停较长时间,影响了新井贡献时率。借鉴致密油的开发经验,采用逆势思维的方法,提出“停止超前注水、减少注水井数量、减少水平段长度、密切割压裂和体积压裂相结合”转变开发方式的思路,优化注水方式、开采井网、水平段长度和压裂工艺参数等,并开展现场试验。结果表明：形成的五点法短水平井密切割体积压裂开发技术效果较好,地层能量得到快速补充,含水率快速上升得到控制,缩短了油井因超前注水产生的等停时间,提高了新井贡献时率30%,减少的注水井数量和水平段长度使成本节约20%,每百米水平段产能较前期增加88%,该成果为同类超低渗致密储层高效开发提供了技术支撑。     

水平井环空预设多级井底控锥增油实验

为了降低水平井底水锥进和趾跟效应的影响,提出水平井环空预设多级井底的控锥技术,采用3D大型底水油藏模拟开发设备,分别对常规水平井、中心管水平井和多井底水平井开展了水脊形态和驱油效果实验,从而验证环通多级井底控锥技术的有效性。结果表明,采用多井底水平井比常规水平井以及中心管水平井开发优势明显,多级井底系统使井筒沿程的压力剖面更均衡,能削弱趾跟效应,延迟底水突破时间,增大波及体积,其开发效果比常规水平井、中心管水平井采收率分别提高9.98、5.95个百分点。对水平井环通预设多级人造井底稳油控锥技术的矿场转化应用进行工艺论证表明,环空预设多级人造井底结构复杂,但操作简单方便,具有矿场应用潜力。该研究可为底水油气藏控水高效开发提供技术借鉴与支撑。     

注水井调剖注入压力预测方法

合理的注入压力可减少对非目的层的污染。提高调剖措施的有效率。针对目前调剖措施注入压力预测方法存在的问题。优化措施工艺参数,从注水井注入系统压力平衡角度出发,以排量设定法为基础,提出了一种预测调剖施工爬坡压力的方法。应用实例效果分析表明。该方法可简便快捷地预测注入压力,优化工艺参数。     

渤海油田注水井多效复合酸解堵技术应用研究

渤海油田注水井在注水过程中普遍存在储层堵塞,导致注入压力高,注水量达不到配注要求。针对渤海油田注水井存在的问题,经过室内实验,研发出了一种新型BDF–01多效复合酸液体系,该体系在渤海油田3口注水井中采用单步法施工工艺进行了现场应用。应用结果表明,该体系酸化后视吸水指数是酸化前的1.9~3.8倍,取得了良好的解堵效果。     

海上双管注水双控安全阀研制与应用

双管注水技术的生产安全控制是其应用于海上油田的一大技术瓶颈,为此开展了同心双管注水管柱安全控制工具的研制。试制完成的海上双管注水单管双控安全阀可以达到同时对双管内外注水空间起到安全控制的作用,满足海上安全生产的要求。目前已在10口井中成功应用,大幅提高了一级两段分注井层段的合格率,对实现海上油田＂精细注水＂具有重要意义。     

油田注水井智能双流调节阀装置的研制

针对油田注水工艺存在高压闸阀易卡易漏、人工调节不安全和易产生“倒灌出砂”等问题 ,研究开发了油田注水井无线智能监控网络系统。其中 ,单井智能双流调节阀装置是整个系统的基础单元 ,由智能控制器、电动执行机构、双流调节阀及干压表、油压表等组成。装置具有注水井工况显示、控制参数设定、远程阀门开度调控、数据处理和存储等多种功能。 9口井的现场试验证明 ,这种单井智能双流调节阀实现了精确注水 ,平稳注水 ,可防止倒灌出砂并降低工人劳动强度。     

裂缝性油藏注水井压降试井解释方法及应用

为了更加准确地描述裂缝性油藏注水井的动态特征,得到更多关于地层和测试井的可靠信息,基于BuckleyLeverrett饱和度分布方程,建立了裂缝性油藏注水井压降试井解释模型,并对模型进行了数值求解,获得了裂缝性油藏注水井压降试井典型拟合图版。根据压降导数曲线特征,将流动过程划分为7个流动段:井筒储集效应阶段、表皮效应阶段、基质向裂缝窜流阶段、水区径向流阶段、油水两相区响应阶段、总系统径向流阶段和边界响应阶段。油、水黏度差异会导致双对数曲线上翘。建立的试井解释模型可计算注水前缘的位置,分析注水井周围地层信息及边界情况。研究结果对注水井的动态评价、注水方案的设计具有重要意义。