新型高温多层覆膜砂支撑剂的研制及湿热法性能评价

稠油油藏多轮次吞吐井采用常规覆膜砂建立的挡砂屏障挡砂效果差,无法满足蒸汽吞吐井一次防砂、多轮注汽的要求。针对常规覆膜砂在覆膜工艺、覆膜材料等方面的不足,设计研制了由预固化层、可固化层和惰性层构成的高温多层覆膜支撑剂。同时,根据蒸汽吞吐井的井底高温、湿度环境建立了湿热法评价系统,对高温多层覆膜支撑剂进行了高温蒸汽老化实验,并与常规高温覆膜砂进行了对比。实验结果表明,经过四轮高温蒸汽后,高温多层覆膜支撑剂和常规高温覆膜砂的抗压强度分别为7.1、3.6 MPa,渗透率分别为87、29μm^2,前者的抗压强度较高,导流能力良好。将高温多层覆膜支撑剂用于现场试验,施工后4口井平均日产液25.8 t,平均日产油11.4 t,累计产油6475.9 t,防砂、增油效果良好,满足稠油油藏一次防砂多轮次注汽的要求,应用前景良好。     

稠油油藏蒸汽吞吐井长效防砂技术

为进一步提高稠油蒸汽吞吐井的防砂有效期,从防砂工具、充填材料及充填工艺等方面对长效防砂技术进行了研究。根据充填口重复开关的思路设计了充填工具,并对其密封件的材料进行了优选,研制了长效防砂工具;利用多层覆膜方法研发了耐高温高强度覆膜支撑剂;采用多段塞充填工艺进行施工,形成了稠油油藏蒸汽吞吐井长效防砂技术。长效防砂工具密封件4轮次吞吐试验后,其压缩永久变形率小于55%、抗拉强度8.9 MPa、拉断伸长率102%,能满足蒸汽吞吐井防砂要求;耐高温高强度覆膜支撑剂耐温300 ℃,4轮次吞吐试验后固结强度7.1 MPa、渗透率96 D,完全满足蒸汽吞吐井防砂生产要求;多段塞充填工艺降低了防砂成本及后期处理难度。稠油油藏蒸汽吞吐井长效防砂技术在胜利油田11口井进行了现场应用,平均防砂有效期长达930 d,满足了蒸汽吞吐井对防砂的要求。      

新型耐高温多层覆膜砂的研制及应用

针对常规覆膜砂在覆膜工艺(冷法覆膜工艺)、覆膜材料等方面的不足,设计研制了由预固化层、可固化层和惰性层构成的耐高温多层覆膜砂.同时,根据蒸汽吞吐井井底温度、湿度环境,建立了湿热法评价体系.在湿热法条件下,该新型耐高温多层覆膜砂经过4轮高温蒸汽后胶结强度可达7.0MPa,具有较高的固结强度和良好的导流能力.到2010年1...     

多孔隙金属筛管热采防砂性能评价试验研究

多孔隙金属筛管主体挡砂层采用抗高温、耐腐蚀性能优良的金属研制而成，因其特殊的三维立体孔隙结构，筛管具有较强的通透性和过流能力，目前在常规冷采开发油气田适用性良好。为进一步评价筛管在稠油热采条件下的适应性，开展了多轮次蒸汽吞吐防砂模拟试验，模拟筛管在经过多轮次蒸汽吞吐过程中的防砂效果变化情况，分析在多轮次注采过程中筛管内外的压力、温度、出砂量和出砂粒径的变化规律。试验结果表明，经过16个轮次的高温蒸汽吞吐(蒸汽温度350℃、注入压力17 MPa)试验，筛管出砂质量分数在1.86×10^-7%～6.63×10^-6%之间，出砂粒径中值略小于筛管挡砂精度，渗透率保持能力在85.7%左右，筛管整体过流能力和抗堵塞性能保持率良好。试验结果充分证明了筛管在稠油热采油藏开发方面具有良好的防砂效果和过流性能，可为稠油热采工况下油气田防砂完井提供技术参考。     

辽河油田稠油油藏高轮次吞吐井化学调剖封窜技术应用

针对辽河油田稠油区块高轮次吞吐井地层压力低、亏空严重、汽窜突出、采油速度低等问题,结合多年研发及现场应用,形成了适用于辽河油田稠油油藏高轮次吞吐井化学调剖封窜技术,研制出复合高温调剖剂、高温混相暂堵剂、触变性无机凝胶封窜剂、深部调剖剂、多效稠油助采剂等系列调堵封窜剂。有效地改善了高轮次吞吐井层内间吸汽不均的状况,提高蒸汽波及体积和稠油返排能力,解决了井间汽窜问题,改善了辽河油田稠油油藏的开发效果。近3年来,现场应用215井次,取得明显增油降水效果。     

GS-高温暂堵剂的研制与应用

针对稠油蒸汽吞吐开采过程中多轮次吞吐后层间及平面矛盾突出的问题，通过室内及现场试验，研制出一种新型高温暂堵剂，该高温暂堵剂由HG改性树脂，交联剂，HS固相颗粒组成，其成胶温度低，基本不受矿化度高低影响，强度大，封堵时间可调，适用于多轮次吞吐井注汽暂堵。     

高干度复合气辅助蒸汽吞吐技术的研究与应用

针对稠油油藏粘度高、埋藏深、敏感性强、边底水活跃、开发难度大;热采油井多轮次吞吐后期产量递减、地层压力降低、能量下降,开发效果和效益明显变差等问题,我们探索高干度复合气辅助蒸汽吞吐工艺,通过提高注汽干度、扩大蒸汽热波及范围、增能助排等协同作用,提高多轮次吞吐井的生产效果,实现稠油油藏的效益开发。目前在草4、草705、郑411等4个稠油区块共应用28井次,注汽质量提高,排水期缩短,累计增油5803吨,应用效果较好。     

提高稠油多轮次吞吐井吞吐效果研究

为提高稠油多轮次吞吐井吞吐效果,采取了一系列技术措施进行多轮次吞吐井参数优化设计;进一步发展分层注汽技术,以适应多轮次吞吐后变化的油藏条件,改善分注效果,降低产量递减速度;针对多轮次吞吐后套管变形严重现象,采用小直径封隔器来解决这类油井的注汽问题;在采出过程中,针对储层能量降低、层间矛盾突出等问题采取分层采油技术,缓解层问矛盾,提高生产压差.通过分注分采规模实施,累计工业化应用6000余井次,增油100×104t,创造了可观的经济效益,正大力推广应用.     

稠油井分层防砂分层注汽工艺技术研究

针对辽河油田稠油热采中遇到的机械防砂和分层注汽技术不能同井施工的问题,提出分层防砂分层注汽技术来实现稠油热采井的分层段防砂和分层注汽.通过该技术的实施,扩大了分层注汽技术的应用范围,发挥了稠油出砂井的纵向潜能,进一步提高了稠油油藏的吞吐效果和纵向动用程度.     

稠油油藏蒸汽吞吐参数优化及效果预测

以某稠油油藏为例,通过数值模拟方法,对7种蒸汽吞吐参数(注汽强度、注汽速度、注汽干度、注汽温度、焖井时间、排液速度和周期注汽量递增)进行优化,得出适合该油藏的蒸汽吞吐参数,并对蒸汽吞吐开发效果进行了预测,为该油田稠油区块蒸汽吞吐的现场应用提供了合理的注汽工艺参数。     

大港油田多涂层预包防砂支撑剂研制与应用

针对浅层低温（低于50 ℃）防砂井化学材料难以固结、影响防砂效果的问题,研制了一种不需要外固化剂,就具有低温快速固化且高强度特点的多涂层包胶防砂支撑剂。从树脂胶结体系选择、固化体系选择、外包胶材料及包胶工艺选择、颗粒配方等方面进行了多涂层预包防砂支撑剂配方的研究。研制的防砂支撑剂分为A剂和B剂,其中A剂为树脂胶结支撑剂,B剂为树脂固化支撑剂。对该支撑剂进行了性能评价,包括固化温度和固化时间对人工岩心固结强度和渗流能力的影响评价、耐酸碱介质性能评价、岩心稳定性及其他性能评价。性能测试发现,A剂和B剂按质量比1∶1充分混合,在25 ℃下固化4 h后抗压强度能达到6 MPa以上,液相渗透率大于1 μm2。该防砂支撑剂在大港油田现场应用4口井,结果表明,该防砂支撑剂能够解决低温出砂井、生产大压差井、注水井和侧钻井的防砂难题,且防砂效果良好。      

JD-2新型热采井防砂材料的研究与应用

针对涂敷砂人工井壁防砂注蒸汽后强度较低,造成防砂成功率低,有效期较短的问题,通过对不同类型的耐高温树脂、高强度骨架颗粒、偶联剂、固化剂进行优选及加量调整,研制出了一种适用于疏松砂岩油藏注蒸汽热采井的JD-2新型热采井防砂材料。结果表明:在330℃1、5.6 MPa、pH值为8的水蒸汽条件下J,D-2注蒸汽井新型防砂材料恒温7 d,抗折强度大于3.0 MPa,渗透率大于30μm2。现场试验13口井,成功率为92.8%,单井平均有效期为347 d。     

HD-1注汽井新型防砂材料的研究与应用

孤岛油田属稠油疏松砂岩油藏,生产过程中油井出砂严重,现有的涂敷砂人工井壁防砂注蒸汽后强度较低,造成防砂成功率低,注汽后高强度采液生产周期较短。为此,通过室内试验,优选出耐高温树脂、高强度骨架颗粒、偶联剂、固化剂,进行室内配方优化试验,评价固结体耐高温性能,测定其渗透率,研制出一种适用于疏松砂岩油藏注蒸汽热采井的HD-1注汽井新型防砂材料。在孤岛油田稠油注蒸汽热采区共试验72口井,成功率为91.0%,截止目前,累计产油为121 572 t,单井平均有效期为233 d。现场应用表明:HD-1注汽井新型防砂材料耐高温、强度高,防砂成功率高,有效期长,能够有效改善注蒸汽热采井的防砂效果。     

CS-1防砂固结颗粒的研究与应用

大港油田疏松砂岩油藏具有埋藏浅,压实程度低,胶结疏松,易出砂,油层温度低等特点。针对这些情况,通过室内实验开发研制出一种CS-1防砂固结颗粒,并对其进行性能指标及影响因素评价实验。试验表明,CS-1防砂固结颗粒具有低温固化,固结时间短,固结强度高的特点。该工艺特殊的防砂机理和工艺特点解决了大港油田高含水井,低温井的防砂难题,取得了明显的防砂效果和显著的经济效益。     

超低温新型树脂涂敷砂及人工井壁防砂技术

一种新型的超低温（固结温度≥20℃）条件下快速固化的树脂涂覆砂。应用树脂预包砂原理及化学固结防砂技术方法,将超低温快固树脂胶结体系和其固化体系分别包覆在石英砂表面,制成A、B剂,然后在A、B剂上再包覆一层隔离剂,使其干燥后形成互不黏连、流动性好的树脂涂覆砂。施工时采用内固化单液法,用清水或者脱油污水携带树脂涂覆砂进入防砂目的层,在地层温度下自行快速固结,形成具有较高强度和渗透率的人工井壁,从而达到控制油水井出砂的目的。通过室内及现场试验验证：树脂涂覆砂具有低温条件下快速固化（6 h初凝）、高强度（大于10 MPa）、高渗（大于4 D）性能的特点,形成了超低温高渗高强度人工井壁防砂技术,满足20℃以上地层温度及冬季低温施工的要求,能够解决低温出砂井化学防砂占井时间长、有效期短的难题。该技术研究成功后现场应用162井次,平均防砂有效期1.5 a,防砂效果良好。     

三元复合驱耐碱低温自固化树脂砂的研究与应用

对酚醛树脂砂在三元复合驱应用的不适应性进行了室内实验及机理分析,并在此基础上开展了耐碱树脂砂的研究及性能评价。结果表明,该耐碱低温自固化树脂砂以环氧树脂包覆,具有化学性能稳定,耐酸、耐碱性好,能够低温固化,导流能力高,在压裂防砂方面具有广阔应用前景。现已现场试验3口井,压后未出现支撑剂返排现象,先期试验的2口井压裂有效期已达13个月。现场试验证明该树脂砂能够有效防止支撑剂运移,延长压裂有效期,为三元复合驱压裂增产增注提供了一项有效措施。     

阻水透油支撑剂在高含水储层的应用

针对大庆油田特高含水期压裂增产措施中，常规支撑剂石英砂无法控制采出液含水率的问题，研发了阻水透油支撑剂，主要是采用带活性基团的有机硅化合物覆膜于石英砂上，使其外表面具有疏水亲油气的特性，大幅提高了其控水能力。室内性能评价结果表明，该支撑剂油润湿指数大于0.75，在一定压差下油的通过能力是水的10倍以上，现场应用控水成功率100%，比常规支撑剂控水成功率提高54个百分点，该支撑剂可成为油田开发后期降低开采成本、提高可采储量的生力军。     

新型自悬浮支撑剂性能评价与现场应用

针对常规胍胶压裂液压裂时残渣对低渗油藏储层伤害大、配液流程复杂、作业强度大的问题,以覆膜石英砂为支撑剂核心、膨胀性树脂为悬浮性材料制备了自悬浮支撑剂,对其性能进行了评价,并开展了清水压裂试验。室内性能评价结果表明:自悬浮支撑剂的理化性能与陶粒、覆膜石英砂相当,导流能力与覆膜石英砂相当,可以在140 s内形成悬浮状态,在110℃下静置120 min不会分层;在540 s-1剪切速率下,剪切10 min后,稳定时间为27 min,而且破胶后胶液的黏度只有4 mPa·s。该自悬浮支撑剂在6口井的清水压裂中进行了应用,施工成功率100%,达到了国内常规冻胶压裂液加砂压裂的技术指标。研究结果表明,自悬浮支撑剂可以满足清水压裂施工的需求,能达到节省胍胶、简化配液流程、减轻储层伤害的目的,具有良好的经济效益和广阔的应用前景。