超深裸眼注水封隔器的研制与应用

针对塔河油田碳酸盐岩油藏实施分段注水存在的问题,以及常规裸眼封隔器在超深裸眼分段注水工艺中存在的不足,在裸眼封隔器工作方式优选的基础上,选择K341裸眼注水封隔器方案。介绍了K341裸眼封隔器的结构和工作原理,对封隔器的胶筒、坐封机构、胶筒密闭/锁紧机构、解封机构和平衡机构等进行了结构设计,优化了K341裸眼封隔器的结构。同时为防止套管腐蚀,在分注管柱结构中增加了1级套管封隔器,并在管柱中加安全接头。2口裸眼分层注水井现场试验都取得成功,验证了超深分注管柱与裸眼封隔器的可靠性和安全性。     

裸眼水平井多级分段压裂技术在义123-1块的应用

义123-1块目的层埋深3384～3757 m,属中低孔特低渗油藏,采用常规直井压裂开发,产量递减快,效果差。针对埋藏深、温度高、油层多且薄的问题,通过对地质条件的分析,确定了技术的可行性,通过对井眼垂向位置、段间距、压裂规模、裸眼分段工具等的优化以及连续混配型压裂液的研制,形成了水平井裸眼封隔器＋投球滑套多级分段压裂技术,并成功应用于该区块。目前已成功实施12井次,均自喷生产,累计产油32067 t,压后产量达到同区块直井的5～6倍,取得了较好的增产效果。     

管外缆控式智能分注技术

华北油田油藏埋藏深、注水井井温高、层间注水压差大等问题,严重制约了现阶段分层注水技术的发展。针对当前分注工艺与生产需求之间的矛盾,以管外缆控式智能分注技术作为主体,开展了新一代分层注水技术研究。通过对井下智能配水器优化设计,提高了电控智能配水器耐温、承压等关键指标;以深斜井多级多段分注技术为基础,形成了过电缆套保封隔器、过电缆逐级解封封隔器等缆控式智能分注工具系列,井下工具可靠性大幅提高,施工成功率达100%。该技术从根本上改变了分注井测调方式,无需测试车辆和人员现场操作,可远程控制分注井进行验封测调,降低生产成本投入;层段注入量自动调整、生产动态实时监测及层段配注远程调整等功能,为油藏精细分析及生产动态调整提供了数据和技术支持,实现了有效注水、精细注水,有助于提高水驱开发效果。     

高温高压裸眼封隔器的改进及应用

塔河油田奥陶系油藏井深、高温高压、高含硫化氢特点给井下工具带来很多挑战,特别是裸眼封隔器胶筒在高温条件下容易发生老化,导致裸眼封隔器座封失败。经调研及实验论证,改性氢化丁腈材质橡胶在高温及H2S腐蚀条件下具有优良的性能。采用改性氢化丁腈橡胶胶筒,并对胶筒结构进行了优化的LXK344-128裸眼液压封隔器,在TH12421X井152℃/6697.14m井况下首次坐封成功,保证了酸压施工的顺利进行,并且在TP111井再次刷新塔河油田裸眼封隔器最高井温和最大下深记录152.18℃/6734.87m,实现了性能优于PIP、PDP封隔器的高温高压裸眼封隔器国产化,填补了塔河油田高温高压裸眼封隔器的空白。     

超低渗透油藏水平井缝间异步周期注采补能技术

由于超低渗透砂岩油藏水平井缺乏补充能量的有效手段，为此提出水平井同井缝间轮换注采工艺。该工艺管柱由丢手接头、Y445封隔器、Y341封隔器、单向配注器、单向配产器、脱卡器组成，可实现部分压裂缝注水、部分压裂缝采油，在同一口水平井内实现分段异步注采补能。缝间异步注采增油是水驱、弹性驱、渗吸多种驱动机理综合作用的结果，相比传统的面积注水井网，更容易形成有效驱动。研究表明:水平井同井缝间异步周期注采补能方法采用水力压裂裂缝注水，油藏吸水面积大幅度增加；流场形状由径向渗流转变为线性渗流；缩短注入端与采出端的距离，提高了驱替压力梯度，有效渗透率也随之增大，这些机制综合作用起到了增油的效果。现场试验表明，水平井同井缝间异步周期注采补能方法能有效提升单井产量，可在超低渗砂岩油藏规模推广。     

塔河油田超深井裸眼分段试油技术应用

塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏主要以裸眼方式完井，并通过裸眼封隔器和悬挂127mm尾管实现裸眼井分段试油，同时采取了打水泥塞、填砂＋投灰、丢手裸眼封隔器＋打水泥塞等方法在裸眼井中创造人工井底以进行后续施工。     

超低渗透砂岩油藏水平井同井同步注采补能方法——以鄂尔多斯盆地长庆油田为例

针对超低渗透砂岩油藏水平井中段难以建立有效水驱驱替压力系统问题,提出在同一口水平井上采用封隔器、密封插管等工具,实现部分压裂缝注水、部分压裂缝采油,在同一水平井内形成分段同步注采的补能新方法,即水平井同井同步注采。该方法可缩小注入端与采出端的距离,快速建立有效水驱驱替系统;该方法将井间驱替转变为水平井段间驱替,将点状水驱转变为线状均匀水驱,可大幅提高水驱波及体积,缩短见效周期。研究表明:①超低渗透砂岩油藏水平井同井同步注采,注水段应选择天然裂缝方向与人工裂缝方向一致或天然裂缝不发育的层段,段间距60～80 m;②水平井同井同步注采除控制注入压力外,采用周期注水可降低随注水时间延长注水压力逐渐上升导致的地层天然裂缝开启、生长或地层破裂风险;③现场试验验证,水平井同井同步注采补能方法可有效提升单井产量且经济效益良好,可大规模应用于超低渗透砂岩油藏的开发。图14表5参21     

塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏多井缝洞单元注水开发方式

利用油藏数值模拟手段,通过对前期试注阶段注水效果的系统评价,探讨了塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏多井缝洞单元的注水开发方式,包括注水时机、注采井网、注采井的储集体类型、注采井高低部位等。研究结果表明,碳酸盐岩缝洞型油藏不同类型储集体应在不同地层压力保持水平下注水,溶洞型储集体压力水平为80%～90%,孔洞型储集体压力水平在90%以前,裂缝型储集体要更早开始注水效果较好;注采井网应采用不规则面积井网;注采井储集体类型和高低部位以缝注洞采、缝注孔洞采、低注高采较好。     

塔里木盆地塔中地区奥陶系超埋深碳酸盐岩凝析气田水平井储层分段酸压改造应用实践及认识

水平井裸眼分段酸压工艺是实现塔中超埋深、高温高压碳酸盐岩凝析气田规模、高效开发的主要技术手段。经过几年来的探索与实践,塔里木盆地塔中Ⅰ号气田形成了一套针对不同储层类型、较好适应塔中超埋深碳酸盐岩储层高温、高压、高含硫特点的长裸眼水平井分段酸压改造综合配套技术。现场应用取得较好效果。介绍了国产全通径裸眼分段完井工具的结构、性能、工作原理、技术特点,改造前综合研究—精细分段设计技术、国产全通径管柱长裸眼水平井分段技术、超埋深碳酸盐岩储层酸压改造液体技术、超埋深碳酸盐岩储层酸压改造工艺等水平井裸眼分段酸压改造综合配套技术的应用实践和取得的效果。     

牛心坨油田分层注水配套工艺改进与完善

牛心坨油田油藏埋藏深,油品为高凝稠油,目前主要分注工艺为油套分注和双管分注,存在封隔器稳定性差、双管无法实施洗井、高压井管柱弯曲及出砂结垢井管柱堵塞等问题,影响了注水开发效果。针对上述问题,加强了分层注水工艺的改进和完善,研制了更为稳定的可洗井封隔器,研发了可洗井双管分注管柱和高压井平衡注水管柱,设计了出砂井防堵注水管柱。通过上述配套工艺的形成,牛心坨油田分层注水稳定性得到明显提高,为区块的高效注水开发提供了技术支持。     

2022 年 4 期目录

顺北油气田油气资源储量丰富,但特深层碳酸盐岩油藏地质条件复杂,钻井完井过程中存在漏失、井壁失稳和高压盐水侵等问题,因此,探索适用于该油气田特深井的钻井完井技术体系,是加快该油气田开发进程的关键。通过技术攻关和实践,形成了适用于顺北油气田的特深井钻井完井技术体系,包括特深井井身结构优化、钻井提速关键技术、防漏堵漏技术、长裸眼防漏及小间隙固井技术、超深小井眼定向钻井技术和超深井缝洞型储层完井技术等技术,指出需持续优化特深井井身结构、急需解决二叠系和志留系漏失问题、深层破碎带安全钻进技术不成熟、急需配套高温高压井下仪器工具和裂缝性储层安全钻井技术,提出了增强工程地质一体化、加强堵漏和防塌技术研究、加强新技术和新工具的应用、加强高端仪器和特殊材料及装备研发等发展建议,以进一步推动顺北油气田特深井钻井完井技术的快速发展,实现该油气田特深层碳酸盐岩油气藏的高效开发。      

层间自动轮换分层周期注水工艺

针对分层周期注水存在的投捞调配工作量大的问题,开展了注水井层间自动轮换分层周期注水工艺研究,研制出了依靠高温电池供电、单片机控制的井下自动循环开关器,下井前设定好每个循环开关器的自动开关程序,使其在井下按照程序自动开启和关闭,实现分层周期注水。根据需要,还可以通过地面特定时间打“低—高—低”的液压编码,控制井下对应的自动循环开关器开启和关闭,临时改变井下注水层。该技术具有自动控制和液压控制双重功能,不用下入传统的投捞调配测试仪器就可以实现分层周期注水,液压编码只有3位,控制简便,可操作性强。现场试验11口井,自动循环开关器工作正常,达到了预期的目的,在智能分层周期注水方面实现了突破。     

二连油田套变井分注工艺

阿南油田为低渗透砂岩油藏,油层物性差,层间矛盾突出,油田受"双高"注水、断层导水因素的影响部分水井相继发生了套管变形,经40臂井径仪测试,套变井套管最小通径100～122 mm,普通(O)114 mm的封隔器无法坐验封,影响了分注工艺的实施.为改善层间矛盾,提高开发效果,研制出K341-95型扩张式水力密闭小直径封隔器、KHD-92型空心配水器、投捞器等分注工具,现场实施投捞成功率100%,测试成功率100%.     

川东北超深水平井轨迹控制方法优选

川东北地区海相气藏埋藏深,水平井垂深6700m,井底温度高(超过160℃),对水平井轨迹控制技术提出了较高要求.为了提高超深水平井钻井技术水平,中国石化在川东北超深水平井进行先导攻关.针对五开裸眼水平井的实际,文中从高温对定向工具的影响、超深对轨迹控制和钻具的限制等方面全面分析了川东北水平井钻井施工的难点,并针对性地从...     

空心配水分注技术在大港油田的应用

大港油田高压深斜注水井地层压力高,井筒腐蚀结垢严重,常规井下分注投捞测配难度大,致使分注工艺以地面油套分注为主。为提高注水开发效果,开展了空心配水分注工艺配套测调联动技术研究与试验。该技术集分注、测试、调配于一体,具有测试数据直观可靠、测试精度高、测调效率高等特点,对于高压深斜井井下分注具有较好的可操作性和适应性。20余口井的现场试验结果表明,该技术具有良好的推广应用价值。     

分流道注水工艺的研究与应用

为弥补常规偏心注水和同心集成注水工艺的不足研究了一种分流道注水工艺,本工艺具有独特的注水管柱、井下工具和配套测试方法。在实现大斜度、薄隔层注水井分注的基础上,侧重考虑了测试过程中的流态稳定,简化了测试工序、提高了测试精度,降低了注水成本。     

海上油田小井眼分注井测调一体化工艺研究

针对海上油田小井眼注水井缺乏高效测调分注工艺的技术现状,在现有大尺寸边测边调分注工艺基础上,创新设计了高效测调分注工艺、分注管柱、注水工作筒及验封测调一体化仪器,形成了适用于海上油田82.6 mm(3.25 in)内通径的小井眼分注井测调一体化工艺技术。采用该工艺技术可使小井眼注水井的分注层数不受限、单层流量不小于1000 m³/d,测调时效和成功率高,且具备测试通道。海上油田小井眼分注井测调一体化工艺技术现场应用了11口井,验封调配144层次,一次性验封测调成功率97.3%以上,平均单井测调时间在6 h以内,分层验封效果可达90%以上,分层流量测调误差在10%以内,测调精度在2%以内,分层配水合格率超过95%。该工艺技术可以满足当前海上油田小井眼注水井精细化注水的开发需求。     

鄂尔多斯超低渗储层智能注水监控技术

鄂尔多斯超低渗油藏的注水开发存在如常规分注工艺配套费用高、人工作业复杂、分注合格率下降快且无法长期监测分层动态数据等问题,为此提出了智能注水全过程监控技术。该技术包括井下自动控制配水器、地面传输控制一体化装置及远程监控系统,应用流体波码技术及井下流量智能调节理论,实现了井下分层流量自动测试、自动调节,动态数据长期测试及存储,地面与井下远程无线数据传输,油田数字化系统实时监控等功能。2016年超低渗典型区块开展20口井现场试验,分注合格率95%。智能注水监控技术实现了精细配水,有效控制单层突进,减少无效水循,并真实掌握油藏开发动态过程,为实现油藏高效注水开发奠定了工艺基础。     

埕岛海上油田分层注水井电动通井打捞技术改进及应用

针对井下注水管柱腐蚀结垢现象严重,导致测试过程中出现遇阻、遇卡和仪器落井等问题,研制了电动刮垢通井和打捞技术,该技术集机电一体化于一体,通过测井电缆直接控制电动刮垢或打捞仪下井对井壁进行刮垢清洁或对落井仪器进行打捞,具有刮垢扭矩大、作业效率高、打捞覆盖率大等特点,现场应用4口井,施工成功率100%,取得了良好的应用效果,推动了海上分层注水技术的发展,为油田的稳产和增产提供了一种技术手段。     

海相碳酸盐岩超深油气井安全高效钻井关键技术

塔里木盆地及四川盆地海相碳酸盐岩油气资源埋深超过7 000.00 m,地层具有层系多、非均质性强和高温高压等特点,钻井难度大、风险高,存在机械钻速低、井筒完整性易失效等突出工程问题。为此,研制了一批新型钻井提速工具及耐高温测量仪器与固井工具,研发了耐高温的高密度钻井液体系、环保型低摩阻钻井液、高性能堵漏浆和防气窜固井水泥浆,发展了硬地层协同破岩快速钻井技术、缝洞型高压油气井“预–监–控–压”闭环式安全控制钻井配套技术及超深小井眼水平井井眼轨迹测控关键技术,完成了多口井深超8 000.00 m的高难度超深井钻井施工,创造了多项工程纪录,有力支撑了新疆顺北、川西超深海相碳酸盐岩油气的勘探开发。