泡沫射流冲砂解堵工艺在孤岛油田的应用

孤岛油田属于疏松砂岩油藏，微细的地层砂粒运侈堵塞防砂管柱，易造成绕丝筛管或割缝管缝隙堵塞，严重影响到油井供液能力。利用氮气产生的泡沫流体作为射流冲砂解堵介质，结合泡沫流体及高压射流解堵工艺的优点，在室内用搅拌法评价了发泡剂的性能，优选发泡剂的使用浓度为3％～5％。现场试验效果表明，泡沫射流冲砂解堵工艺能够冲出井简内和防砂工具中的颗粒堵塞物，助排效果好，能较好地解决油井砂堵问题。     

克深气田异常高压气井井筒异常堵塞治理

随着克深气田的开发,井筒堵塞井数增多,堵塞程度越来越严重,影响了单井的安全平稳生产,制约了气田的高效开发。为此,针对气井井筒堵塞现状,结合单井生产动态特征、现场解堵情况、井筒返出物系统分析,认为造成气井井筒堵塞的主要堵塞物为垢和砂,堵塞模式分为垢堵、砂堵和砂垢混合堵3种模式。根据堵塞模式特点及井筒完整性,结合酸化解堵、连续油管冲砂解堵和大修3种传统疏通井筒措施的优缺点,提出了4种综合治理措施:垢堵井采用酸化解堵,砂堵井采用连续油管冲砂解堵,砂垢混合堵井采用连续油管冲砂和酸化综合解堵,管柱错断井采用大修更换管柱。实际应用证明,分模式治理不但可以高效疏通井筒,同时也可降低生产成本。     

气井水力旋转射流清砂技术及其应用

在不同阶段、不同井况的井筒清洁施工作业中,虽然现有的常规水力冲砂、机械捞砂、化学解堵3大类井筒清洁技术取得了较好的应用效果,但由于各项工艺技术和工具自身的局限性,不能完全满足目前低压气井清砂作业的需要。为此,研制了带整体式旋转喷头和具有滤水、防挂卡功能的大直径沉砂筒的水力旋转射流清砂工具,形成了低压气井水力旋转射流清砂工艺技术。现场应用结果表明：在井下建立了局部循环,漏失量小,对产层回压小;作业管柱不受限制;沉砂筒长度可根据需要任意组合,一次捞获量大;能彻底清洁井筒和近井地带产层裂缝,从根本上解决了井下沉积物的堵塞问题。     

反循环平行管水力喷射冲砂泵

采用常规冲砂工艺或利用暂堵剂暂堵冲砂都无法在低压漏失井中建立有效循环,冲砂液全部漏入地层,不仅冲不出井底的砂,而且还经常发生砂卡等井下事故,为此,研制了一种反循环平行管水力喷射冲砂泵。该冲砂泵利用水力喷射泵没有运动件这一优点,依靠动力液与地层液的能量转换进行工作,动力液与混砂液沿着油管中心孔返出地面,喷射泵底端不安装封隔器,喷射泵内部装有1组喷嘴和喉管扩散器,同时实现进口、出口和吸入口有效结合,并配套双级管柱等其他工艺来实现低压漏失井的冲砂作业。现场应用表明,采用该冲砂泵可迅速彻底地排出井内砂子,提高工效1倍以上,作业一次性成功率达100%。     

同心管射流负压冲砂技术研究与应用

新疆油田浅层稠油水平井油砂胶结强,水平段长,导致冲砂液大量漏失,携砂液不能返出,冲起来的砂粒在水平段重新堆积。鉴于此,研究了同心管射流负压冲砂技术及配套工具,开发了同心管射流负压冲砂计算软件,形成了一套完整的浅层稠油水平井冲砂工艺。该工艺中,同心管内的冲砂液反循环造成射流与负压,从而将携砂液举升到地面,经沉降过滤后,再次作为冲砂液反复循环使用。工艺流程所需要的循环压力对地层作用小,冲砂液进入地层的量少,因此不伤害地层。同心管射流负压冲砂工艺已在现场应用114井次,最大冲砂井深1 031.43 m,最大冲砂量15 m3,单井平均漏失冲砂液4.5 m3,冲砂后大部分井产液量、产油量明显上升。     

定向井旋转射流物理法解堵装置研制与应用

在定向稠油井井下作业以及日常生产过程中易出现近井地带堵塞和砂埋防砂中心管的现象,目前,酸化以及光冲管对防砂中心管冲砂等工艺无法较好解决此类工艺难点.研制开发了定向井旋转射流解堵装置;对利用高压水射流技术的物理法解堵机理进行了分析;根据模拟试验结果,设计了装置的结构参数.经现场应用,取得了较好的效果.     

低压漏失井自吸式连续冲砂技术配套装置的研制与应用

辽河油田开发中后期,地层亏空严重,油层出砂加剧,常规的冲砂工艺或利用暂堵剂冲砂均无法建立有效的循环,影响油井的正常生产。低压漏失井自吸式连续冲砂工艺是解决该问题的有效技术之一,但在实际使用过程中,存在工序繁琐、冲砂液漏失量大、砂堵等问题。为此,研制了双级整体管柱和强制循环阀等配套工具,改进和完善了低压漏失井自吸式连续冲砂技术。该技术已经应用300井次,恢复油井产能达5 000 t,应用效果良好。该技术可为由于地层亏空出现出砂现象的油井复产提供技术支持。     

强水敏高泥质砂岩油藏物理法解堵工艺研究

桩139块储层属于高泥质、强水敏疏松砂岩油藏,在井下作业以及日常生产过程中,易出现近井地带堵塞和砂埋防砂中心管的现象,目前采用的酸化以及光冲管防砂中心管冲砂等工艺,无法较好解决此类工艺难点.在进行防膨剂优选、水敏评价等相关实验的基础上,应用定向井旋转射流解堵装置,实施高压水射流的物理法解堵工艺,经过现场应用,取得了较好的效果.     

稠油井防漏失冲砂管柱研究与应用

稠油井随着蒸汽吞吐次数的增加和二次井网的加密开采 ,地层压力大幅下降 ,地层的亏空也日趋严重 ,油井出砂 ,造成井下管柱砂卡、尾管砂堵等事故的频率也越来越高 ,同时由于地层压力的下降 ,使得冲砂过程中常常发生井下漏失严重 ,造成无法冲砂 ,油井无法恢复生产。防漏失冲砂管柱通过对出砂井段进行封隔 ,实现了洗井液与漏失层的隔离 ,能有效地冲出井底沉砂 ,现场应用获得了成功。     

新型低压漏失井抽砂泵在临盘油田的应用

由于临盘油田油井出砂严重 ,部分出砂油井作业时冲砂不返液 ,生产时 ,砂埋、砂磨和砂卡事故频繁发生 ,导致作业次数和费用居高不下 ,为此引进了新型低压漏失井抽砂泵。工作时 ,将抽砂泵下至砂面后 ,用捣砂器将砂面捣松 ,通过地面动力及连接装置带动柱塞上下往复运动 ,经过抽汲作用在泵下形成一定真空度 ,靠油套环空液柱压力作用 ,底阀处形成一定回压 ,将混砂液抽入盛砂筒内 ,经滤砂器将液体排至泵上 ,由出水接头进入油套环空 ,砂子留在盛砂筒内 ,由地面动力起出。应用表明 ,这种抽砂泵可直接代替常规冲砂工艺 ,有效地将低压漏失井砂液抽出 ,具有施工简单 ,工艺可靠 ,无需动用车辆 ,成本低等特点。该泵也适用于其它出砂井。     

筛管解堵工艺技术研究与应用

大港油田非注聚区细粉砂油藏采用精密复合筛管进行防砂,会遇到筛管堵塞影响油井产量的问题,常规的酸洗、冲砂作业解堵效果不明显。研发了集酸洗解堵和水射流解堵为一体的筛管解堵工艺,通过酸洗使地层堵塞物松动、脱落、溶解,通过水射流工具对筛管内壁进行有效清洗。对筛管水射流解堵工具喷嘴的自激振荡脉冲射流机理进行分析; 运用数值分析软件Fluent建立了脉冲射流解堵数值模型,采用Standard k-ε两方程湍流模型,对筛管脉冲水射流解堵过程进行了数值模拟仿真。结果显示,在泵压相同时,设计的自激振荡喷嘴较普通射流喷嘴具有更大的射流速度和冲击力。对筛管解堵施工时需要的工作液及泵注程序进行了设计。室内试验证明,所设计的水射流工具达到解堵要求。该筛管解堵技术在现场应用中取得了良好的效果。     

强负压复合解堵增产技术

利用强负压复合解堵技术,解除油井无机物和有机物的堵塞污染,最终达到增产增油的目的.在兴隆台油田选择的8口油井进行该技术的现场应用,取得了良好的增油效果.从该技术的机理、应用效果及经济效益上看,该技术在辽河油田有极高的应用推广价值.     

STUDY OF TREATMENT OF NEAR WELL-BORE FORMATION PROCESSED WITH HIGH PRESSURE ROTATING WATER JETS

High pressure water jet removing impurities in formations is a new way developed recently to increase oil production and injected-water. First of all, this paper presents the main reasons of formation plugging, the basic principles of high pressure rotating water jets removing impurities and the laws of the tool's rotating speeds, impact pressure and relations between impact pressure and nozzle stand-off. The field-test results obtained from over 500 oil and water-injection wells in Liaohe, Shengli, Zhongyuan, Huabei etc., indicate that this technology has such advantages as simplicity of use, cost effective, high success rate, wide adaptability, and significant effectiveness. From this, it is profitable and promising to increase production in highly water-cut oilfields.     

油水井负压返排工艺技术研究与应用

油水井在生产过程中近井地带因蜡(胶)质、垢、无机颗粒等沉积造成地层堵塞,严重影响油水井的产液量和注水量。为了解除近井地带的堵塞,提高油水井的产液量和注水量,目前采油三厂所使用的解堵技术有:压裂、酸化、暂堵酸化、缝内转向压裂等工艺措施,取得了不同程度的效果,上述工艺措施有可能增加地层渗流面积,但对于剥落的机杂颗粒和二次沉淀物无法彻底排除,导致措施效果低,有效期短。为了有效地提高低渗油层的措施效果和延长措施有效期,2005年引进负压返排工艺技术主要针对注水井,2009年对油井实施负压返排技术解堵,应用效果较好。     

高压水射流处理地层的机理及试验

介绍了高压水射流深穿透处理地层解堵的三种物理机理,即低频旋转水力波、高频振荡射流冲击波和空化噪声超声波。实验室测试了解堵工具的旋转速度特性、冲击压力特性和射流冲击压力随喷距的变化规律。结果表明,随着泵压的增加,解堵工具的旋转速度增大,射流对套管壁面及炮眼冲击力也随之增大。在泵压一定的条件下,随着喷距的增加,射流冲击压力逐渐减弱。在试验的泵压20.0MPa条件下,射流压力作用深度可达600mm以上。经辽河油田23口油井现场试验表明,高压水射流深穿透解堵技术平均单井增油幅度达20%～50%,有效率90%以上,有效期90d以上,是高含水期油田强化生产、增产增注、提高采收率的一种高效新技术。     

CURRENT STATUS AND FUTURE PROSPECTS OF WATER JET TECHNOLOGY IN PETROLEUM ENGINEERING IN CHINA

This paper reviews the developments of investigation and application of high pressure water jet technology in both deep drilling and oil production including jet-bit drilling, extended nozzles and their combination to enhance hydraulic effectiveness at bottomhole, combined jet and mechanical drilling, new efficient jets (self-resonating cavitating jet, self-excited oscillation jet, swirling jet) used in drilling, horizontal well drilling by water jet, near wellbore plug removal with water jet, and high pressure water jet penetrating. Laboratory investigation and field application have coherently shown that high pressure jet drilling can increase the penetration rate. The hydraulic power of rock bit with extended nozzles and with crossflow hydraulics can increase by 30∼40 percent, the bit footage by 40 to 50 percent and dynamic pressure by 90 to 110 percent compared with conventional bit. Combined jet and mechanical drilling can increase drilling rate by a factor of 3 in deep wells than conventional drilling method. New efficient jets can improve the penetration rate of bit with 20 to 60 percent higher, owing to the enhanced cutting and cleaning action. High pressure water jet drilling system can be used to drill multiple ultra-short-radius (0.3 m) radial horizontal wells at the same level without tripping the whipstock. Near wellbore plug removal with hydraulically rotating and pulsating water jet can increase oil production by 20 to 50 percent and increase water injection by 30 to 90 percent. New penetrating system by using high pressure water jet cutting can produce unobstructed radial tunnels with 3 meters in length and 14-25 mm in diameter information rocks and can be used in new well completions, recompilations, and workovers of older wells to enhance the production and injection efficiency. The paper shows the brilliant prospects of development and application of water jet technology.     

埕北油田、绥中36—1油田注水井解堵增注方法优选

本文介绍目前国内外已经使用或正在研究的注水井各种解堵增注方法,并结合埕北和绥中36—1两油田的油层特点、钻井完井方式和油水特性,优选出适合两油田注水井的解堵增注方法。该方法可供其它油田油井转注、水井投注和注水井解堵增注施工时参考。     

老君庙油田浅井低温油层复合解堵技术研究与应用

针对浅井低温油层出现的日益复杂的混合堵塞,在充分认识油层岩性特征和油层堵塞机理的基础上,成功研究了对无机堵塞物和有机堵塞物均有显著解除作用的复合解堵技术,该技术以多种有机成分和添加剂组成的液体体系为前置液,以缓速酸-氟硼酸液体体系为主体液,不但对混合堵塞物具有显著的解堵作用,而且对出砂井还有抑制地层出砂的作用,现场应用结果表明,该技术具有投入少、见效快、增产效果显著之特点。2 0 0 0年共试验 4井次,全部有效,累计增油 10 2 4t。     

海上油田微粒运移堵塞井解堵控砂一体化工作液体系

针对海上油田微粒运移堵塞井产能下降严重的问题,采用酸化解堵后再防砂的常规工艺措施往往存在作业工期长、成本费用较高以及施工效果较差等缺点,因此,开展了解堵控砂一体化工艺措施研究。室内以复合有机酸HCW-2、树脂HWR301S和固化剂HWR302S为主要处理剂,研制了一套适合海上油田微粒运移堵塞井的解堵控砂一体化工作液体系,并对其综合性能进行了评价。结果表明:该体系的控砂能力较强,在高流量（120 mL/min）和长时间（720 min）驱替作用下仍能保持较高的控砂效率;注入解堵控砂一体化工作液可以有效解除微粒运移产生的堵塞伤害,并且注入流速越大,解堵效果越好;另外,该体系还具有较低的黏度、pH值和表面张力,有利于其注入和返排,体系的防膨性能、缓蚀性能和稳定铁/钙离子性能较好,能够确保施工过程的安全,并不会对地层造成二次伤害。综合分析研究结果,研制的解堵控砂一体化工作液体系能够在解除微粒运移堵塞的同时起到良好的控砂效果,达到长效解堵增产的目的。      

振荡-酸化深部复合解堵机理与应用

常规的物理及化学解堵方法虽然可以解除近井地带不同深度的杂质污染，但脱落的堵塞物（特别是酸化后形成的酸渣）难以返排出地层，从而影响解堵效果。针对这一问题，提出了适用于油水井的新型解堵工艺，其作业过程可分为两步：用酸液作为工作液，采用高效自振空化喷嘴，采用双振荡枪形成2组振源，在地层中的局部点叠加振动振幅，从而增强处理效果，实施深部复合解堵；下入封隔器，从环空泵入清水，清水流经地层带出杂质后再由油管排出井外，达到彻底清除地层污染的目的。该技术在胜利油田胜利采油厂注水井上现场应用了13井次，解堵增注效果十分显著。图4表1参8