氮气泡沫流体冲砂技术在大港油田低压漏失井中的应用

低压漏失井、水平井采用常规的水基液冲砂作业存在漏失严重、难以建立循环、携砂能力弱、地层砂难以返出地面等缺点。氮气泡沫流体具有低密度、高黏度、携砂能力强的特点,其作为冲砂液能将地层砂全部携带出井筒。氮气泡沫流体连续冲砂技术在港西油田现场应用表明,该技术有效解决了水基液冲砂作业存在的问题,提高了作业效果,缩短了作业时间,产能恢复期明显缩短,增产效果明显。     

水平井泡沫流体冲砂洗井技术研究

针对漏失井使用水基冲砂洗井液不返液或漏失量大的问题，不用添加任何化学堵漏剂，使用低密度泡沫流体冲砂洗井，可有效地减轻低压井中冲砂液的漏失。为此，以流体力学为基础，建立了水平井泡沫流体冲砂洗井的数学模型，给出了边界条件和限制条件，并编制了相应的参数设计程序。通过对水平井泡沫流体冲砂洗井过程的模拟，得到了泡沫流体密度、泡沫质量、压力、泡沫流速在井筒内的分布，以及环空回压与注入压力、井底压力、泡沫流量等参数的关系。现场应用表明，泡沫流体冲砂洗井有效地防止了冲砂液漏失，并且作业后能够迅速恢复生产，延长了平均检泵周期，是清除低压油气井井底出砂的一项有效的技术措施。     

氮气泡沫冲砂洗井工艺在靖边气田的应用

随着靖边气田持续开发,地层压力逐步下降,低压气井修井过程中大量压井液漏失进入地层,会造成储层伤害,同时由于井筒洗井建立不起循环,造成井筒赃物及沉砂无法有效清洗,影响气井的正常生产。本文深入分析了靖边气田低压气井洗井中存在的技术难点,通过室内实验优化了氮气泡沫冲砂洗井工艺,并开展了现场应用试验。。试验结果表明,氮气泡沫冲砂洗井工艺可以有效的降低洗井液漏失,减少储层伤害,提高携砂性能,确保低压气井快速恢复产能。     

靖边气田低压气井低伤害洗井工艺技术研究

介绍了靖边气田低压气井洗井作业中面临的难题,低伤害洗井工艺技术现状,氮气泡沫液性能试验分析以及现场应用效果,试验证实氮气泡沫洗井工艺可以有效的减少地层漏失,携砂性能好,在靖边气田低压气井的洗井作业中,效果良好,对地层伤害小,有利于低压气井的产量恢复.     

冲砂洗井技术研究现状及发展趋势

冲砂洗井过程中，冲砂液携带地层砂上返时，受重力影响容易二次沉积，造成砂卡、砂堵。特别是深井、超深井冲砂洗井，由于井眼轨迹复杂，携砂液摩阻增大，导致施工压力升高甚至超出冲砂洗井设备的承载能力。上述情况下，常规冲砂洗井技术难以顺利实施，作业风险高，而低压漏失井由于地层压力低、易漏失，冲砂洗井作业时冲砂液漏失严重，携砂能力下降，冲砂洗井效率降低，甚至无法将砂冲出。但随着国内外冲砂洗井技术不断进步和发展，上述冲砂洗井作业难题逐步得到解决。为推动我国冲砂洗井技术的进步，从冲砂洗井工具的结构、工作原理、技术特点以及发展趋势等方面对国内外冲砂洗井技术的研究现状进行了综述，并结合我国冲砂洗井的特点，指出了国内冲砂洗井技术的发展趋势，以期促进我国冲砂洗井技术的发展。     

大牛地水平井速度管泡沫冲砂技术

大牛地气田部分水平井存在井底出砂现象限制了气井产能,采用常规冲砂工艺时井筒内流体易漏失到地层,造成地层伤害,为此开展了速度管泡沫冲砂工艺技术研究。综合考虑压力、温度、黏度和流体密度的影响,由力平衡原理建立了水平井泡沫临界携砂流速计算模型,经计算得知水平段临界携砂流速是垂直段1.5倍,倾斜段介于两者之间。基于气井泡沫携砂模型,以鄂尔多斯盆地伊陕斜坡东北部的1口水平井DPS-9井为施工试验井,设计了该井施工参数,即井口回压在5.0 MPa内,泡沫液与氮气注入比不超过3∶1,冲砂管柱外径优选为38.1 mm,冲砂液排量0.062~0.239 m3/min。现场应用结果表明,该技术冲砂作业时间短,避免了流体漏失,对储层伤害小,气井共返砂1.50 m3,日产水4.40 m3,日增气量1.20×104m3,增产效果明显。     

低压油井泡沫冲砂新技术的研究与应用

随着低渗透率油田油气井开发进入中后期,地层压力下降,一些井出现了井筒静水柱压力高于地层压力的情况,在修井冲砂过程中若采用常规水基冲砂液,则会大量漏入地层,使冲砂液不能建立循环,冲砂无进尺。同时还可能造成严重的地层伤害。为此,研究开发了泡沫冲砂新技术,该技术适用于低压油井低伤害冲砂。文中介绍了泡沫冲砂液的密度、黏度、携砂性能、泡沫稳定性、与储层流体的配伍性等,考察了该技术在低压油井的现场应用效果,证实该冲砂液静液柱压力低,携砂性能好,在吐哈低压油井的压井作业中,效果良好,对地层伤害小,有利于低压油井冲砂作业后的产量恢复。     

涩北气田泡沫冲砂技术的应用

随着涩北气田的规模开发,地层压力系数小于1.0的气井数量逐年增多,导致气井地层压力低于井筒静液柱压力,常规冲砂作业中,井筒内流体极易漏失到地层,对地层造成伤害,产能恢复困难;且冲砂液不能有效建立循环,影响冲砂施工。而泡沫液具有密度低、滤失小、粘度高、地层伤害小等特点,可以解决常规液体对压力低、漏失大的地层所带来污染严重、产能难以恢复等问题。涩北冲砂实践证实,泡沫冲砂液静液柱压力低,能有效控制地层漏失,携砂性能好,冲砂效率高,对地层伤害小,有利于低压井冲砂作业后的产量恢复。     

水平井冲砂洗井技术进展评述

近年来水平井应用规模迅速扩大,但由于其井身结构的特殊性,地层出砂问题比直井更加突出,水平井冲砂洗井效果将直接影响其产能和开采成本。阐述了水平井冲砂洗井过程中水平井段、斜井段和直井段的岩屑运移机理,介绍了现阶段应用和发展的冲砂洗井技术(常规密封连续冲砂技术、连续管清砂技术、真空清砂技术和泡沫流体冲砂技术)的原理及特点。在此基础上,论述了目前国内外水平井冲砂洗井使用的主要工具(普通油管旋流连续冲砂工具、连续管旋转射流冲砂工具及同心连续管真空清砂工具)的结构及工作原理。最后指出水平井冲砂洗井技术的发展主要集中在冲砂与压裂一体化、低压/衰竭储层冲砂和大尺寸井筒冲砂等3个方面。     

流速和环空偏心对泡沫携砂能力的影响数值模拟

泡沫流体广泛应用于油井的冲砂洗井作业中,携砂能力是衡量其性能的一项重要指标。利用FLUENT软件中的分散相模型对泡沫流体的携砂能力进行了数值模拟,得到不同直径的砂粒在同心环空和偏心环空中的携砂率,研究了泡沫流速和环空偏心对泡沫携砂能力的影响,并得出水平井泡沫流体冲砂洗井的安全携砂条件。从计算结果可看出,不同直径的砂粒在泡沫流体中的携砂率随环空倾角有不同的变化关系,携砂率随泡沫流速的增大而提高,环空偏心使得泡沫流体的携砂率降低,而且对接近水平段的影响尤为突出,对接近竖直段的影响较小。     

低压漏失井氮气泡沫连续冲砂技术

在低压漏失油井中采用氮气泡沫冲砂作业,可以减少冲砂液漏失,有效将地层出砂携带到地面,在井底形成负压或低压循环,激励产层,这是恢复油井产能的一项有效工艺技术。根据能量方程、质量守恒方程和动量守恒方程,建立了泡沫流体在井筒内流动的温度、压力分布的数学模型以及相应的边界条件和约束条件,给出了求解思路和计算程序。开发了泡沫冲砂设计软件,模拟计算了井筒条件下泡沫流体密度以及泡沫流体压力变化,优化气/液比、地面施工压力等施工参数,同时开展了连续泡沫流体冲砂技术研究,配套连续冲砂井口装置和工艺管柱,现场试验15井次,满足最低地层压力系数在0.5情况下循环冲砂要求,实现了不停泵连续冲砂210 m作业目的,最大程度保护了油气层,使施工安全性、环保性以及施工效率明显提高。     

DY-1高温发泡剂的流变性和稳定性研究

泡沫流体是一种非牛顿流体,由于密度低、滤失量小、携砂能力强、助排能力强、稳定性好及对储层伤害小等优良特性,能够防止作业液漏失、有效保护油气层,在低压井中可以应用泡沫流体来解除地层或防砂工具的堵塞。解堵所用的泡沫必须具有很高的发泡和稳泡能力,并且具有抗高温、抗油的特性,DY - 1高温发泡剂本身就具有抗高温的特性,室内试验证明它是一种幂律流体,同时也具有高发泡能力、高稳定性以及抗油性能。     

JFM暂堵剂性能评价与应用

实验研究了ＪＦＭ暂堵剂的油溶性,在携带液中的悬浮稳定性和对产出液油水界面张力的影响;评价了ＪＦＭ暂堵液对不同渗透率人造岩心的暂堵、解堵能力;证明ＪＦＭ可较好地应用于负压油井的暂堵洗井、冲砂与酸化转向施工．现场暂堵洗井、冲砂６井次,工艺成功率达１００％,暂堵有效率达８４％,明显缩短施工时间,减轻洗井液对产层的损害,大大提高了油井施工生产效果,具有稳产增油作用,有广泛的推广应用前景．     

下倾型页岩气水平井连续油管排水采气工艺

页岩气井水平段采用?139.7 mm套管完井,受地层构造影响,部分气井B、A靶点垂深差大,呈现下倾型特征,水平段携液能力差,随地层能量衰竭,积液易堆积在油管鞋以下水平段,造成气井水淹,采用气举、柱塞、泡排等工艺难以复产。在原有生产管柱内,优选更小尺寸的连续油管下至水平段,增大气体流速,提高气井携液能力,同时可实现小直径管+气举+泡排复合排水采气,排出水平段积液。研究表明,?50.8 mm连续油管适用于水气比小于 1.5 m3/104 m3气井,?38.1 mm连续油管适用于水气比小于1 m3/104 m3的气井。现场应用表明,下倾型水平段积液气井下入连续油管至水平段中部后,油套压变化稳定,气井连续携液气量降低,井筒内气液分布均匀,滑脱损失降低。连续油管排水采气工艺能够有效解决下倾型页岩气水平段积液问题,实现页岩气井低产阶段连续稳定生产。     

稠油油藏水平井泡沫酸解堵技术

为解除稠油油藏水平井钻井和生产过程中产生的近井污染、提高酸化解堵效果,开展了水平井泡沫酸解堵技术研究。以胜利油田郑411西区稠油油藏为研究对象,采用泡沫性能评价试验和近井污染物溶蚀试验筛选了泡沫酸体系配方,采用填砂管携砂试验和泡沫酸黏度试验研究了泡沫酸的携砂、悬砂性能。筛选出的泡沫酸体系发泡体积和半衰期分别为380 mL和450 s,具有很强的溶蚀能力和携砂能力;泡沫最大黏度2 629 mPa·s,砂粒在泡沫酸中的沉降速度可以忽略。该技术在郑411西区应用12井次,生产周期平均延长71 d,周期产油量增加1 080 t。研究结果表明,泡沫酸解堵技术可以有效解除稠油油藏水平井近井地带的污染,大幅提高原油产量。      

新型压裂用防砂水力锚试验研究

概述了新型水力锚的结构设计、挡砂性能试验研究及工具性能特点。利用工具结构设计和室内试验相结合的方法,研究了新型防砂水力锚,提高了工具安全性能;该工具可以有效过滤细砂,挡砂精度达到60~100μm,能广泛应用于直井、斜井及水平井中,满足压裂以及采油、注水的工艺要求。     

泡沫钻井液研究及其应用

通过对泡沫钻井液的保护油层机理和其性能与温度、压力、时间及各种试剂的关系分析得知，泡沫钻井液对渗漏地层有良好的防漏、堵漏效果，具有较强的净化能力，尤其在大斜度井段和水平井段的钻井过程中，解决了沉积井眼下侧的岩屑床等问题。现场应用表明，泡沫钻井液适用于地层裂缝发育、漏失严重、低压以及超低压地层钻井，能满足地质录井要求，利于及时发现、保护油气层。泡沫钻井液性能稳定，具有静液柱压力低、润滑性和携岩性能好、滤失量小、摩阻小、抗污染和助排能力强以及对油层伤害小等优点，适用于压力系数较低地层的钻井。该体系能有效地降低事故的发生率，防止了井壁坍塌；满足了低压、低渗地层以及大斜度井段和水平井段的钻井要求。