海上稠油多元热流体吞吐注入参数正交优化

为使海上稠油多元热流体吞吐能取得较好的开发效果,有必要对吞吐注采参数进行合理优化和调整。目前优化方法常采用单因素分析,难以考虑较多因素及相互影响的实际情况。针对上述问题,采用正交设计试验方法,研究注入温度、注入速度、注入干度、注热强度、焖井时间等五种因素对多元热流体吞吐开采效果的影响。通过多因素极差分析显示,影响多元热流体吞吐效果的显著因素是注热强度,其它因素影响相对较小,敏感性大小依次为注热强度、注入温度、注入干度、注入速度、焖井时间。该方法可为现场多元热流体吞吐注入参数的合理优化提供理论指导,具有实际意义。     

海上稠油水平井多元热流体吞吐开采特征分析

多元热流体吞吐是一种新型的海上稠油热采技术。提出了多元热流体吞吐数学模型,对多元热流体吞吐进行了数值模拟研究,就产油曲线、温度、原油黏度及压力分布特征,与热水吞吐、蒸汽吞吐等开发方式进行了对比分析。模拟结果表明,在注入热量、温度、速度和焖井时间均相同的条件下,多元热流体吞吐相对于热水吞吐和蒸汽吞吐的热波及区域大,保温保压效果好,原油降黏分布区域大、降低程度高,且具有更长的生产周期和累计产油量。     

海上多元热流体发生器的集成与应用

多元热流体发生器是注热装备的核心,主要由原料供给系统、多元热流体发生系统以及废液收集系统组成.海上多元热流体发生器经历了老井热采装备验证、新井热采试验和规模化热采扩大应用三个阶段,针对不同阶段注热工艺的需求,应用了拖一型、拖二型和拖三型多元热流体发生器装备.现阶段应用较多的是拖三型多元热流体发生器,该发生器并联了三套燃烧器系统,能够满足目的层注热温度240℃、最大水排量10.5 t/h的热采工艺方案需求.     

海上多元热流体吞吐先导试验井生产规律研究

针对渤海湾某稠油油田常规开发单井产能低、采油速度低、预测采收率低的问题,提出采用多元热流体吞吐改善海上稠油开发效果同时,借助小型化热采设备研究的新突破,开展了海上稠油多元热流体吞吐的先导试验对先导试验井不同阶段的生产特点进行了分析,探讨了周期内产量递减规律和含水变化规律,并借助数值模拟软件研究了其合理生产压差实践表明,多元热流体吞吐产能是常规开采产能的1．5～3．0倍,开创了国内外海上稠油热采的先例。     

海上稠油多元热流体吞吐注采参数多因素正交优化研究

多元热流体吞吐是目前海上稠油热采技术中提高稠油产能的经济而有效的方法,而注采参数对吞吐的效果起着决定性的作用。为了取得较好的开发效果,必须对吞吐注采参数进行合理的优化和调整。对于多元热流体吞吐注采参数优化,在单因素分析基础上采用了多因素正交分析方法进行分析。通过单因素与多因素极差分析显示,影响多元热流体吞吐效果的显著因素是周期注入量,敏感性大小依次为周期注入量、注入温度、注入干度、注入速度、闷井时间,并优化出合理注采参数,从而为现场多元热流体吞吐注采参数的操作指标提供理论指导。     

海上热采井防污染工艺管柱及配套工具

针对海上热采井采用“注、采两趟管柱”导致压井液污染地层的问题,研制了海上热采防污染工艺管柱及配套工具。该工艺管柱主要由热采防污染封隔器、热采防污染井下开关和热采插管密封器组成。热采防污染封隔器坐封、悬挂在井内后, 即可通过热采插管的上提、下放,控制井下开关的开启或关闭,从而有效封隔油层和上部空间的通道,避免压井液进入地层。通过配套工具的地面实验、模拟井实验和高温实验,表明该工具坐封、坐卡、丢手动作灵活无卡阻,密封锚定可靠,满足高温、中温、常温多轮次交替变化下的承高压性能,井下开关开启、关闭动作灵活,能够满足海上热采井多轮次注气和采油需要。     

海上多元热流体吞吐与蒸汽吞吐开采效果对比

多元热流体（热水、Ｎ２、ＣＯ２ 的混合物） 热采技术作为近年来兴起的海上开采新技术,加热范围和吞吐效果与蒸汽不同。利用物理模拟实验方法定量研究Ｎ２ 和ＣＯ２ 的溶解降黏作用,根据海上油田实际地质油藏参数建立水平井单井数模模型,通过蒸汽和多元热流体注入热焓相同和注入热水量相同２ 种方案,对水平井吞吐加热半径和最终采收率进行研究。结果表明：多元热流体吞吐比蒸汽吞吐提高采收率的幅度大,提高多元热流体中蒸汽的干度,可最大限度发挥Ｎ２ 和ＣＯ２ 的增产作用。现场应用显示,产能提高１􀆰 ６ 倍,数模预测井控储量采收率可在冷采基础上提高近１０ 个百分点,为渤海油田数亿吨非常规稠油寻找到有效开发方向。     

多元热流体注入井筒的热力计算

针对海上油田平台空间小、操作成本高、常规热采实施难度大等问题,进行了多元热流体吞吐技术的研究。以井筒两相流动和传热理论为基础,建立了多元热流体注入井筒过程中流动和换热的数学模型。利用该模型研究了多元热流体在井筒中的流动和换热规律,分析了注入压力、温度对井筒压力、温度、干度的影响和不同比例组成多元热流体对井筒温度的影响。结果表明:在注入过程中,井筒压力取决于重力压降与摩阻压降的大小,井筒温度的升降取决于饱和蒸汽分压的升降;在其他条件不变的情况下,适当降低井口注入压力有利于提高井底温度和井口出口干度;注入的氮气和二氧化碳总量不变,氮气比例增大,井底温度下降变快。     

海上稠油多元热流体吞吐增产机理室内实验研究

通过室内实验研究了多元热流体吞吐技术的增产机理,主要包括降粘机理、提高采收率机理、增能保压机理和协调增产机理。研究结果表明:多元热流体可有效降低南堡稠油的粘度,降粘率达到90%以上;多元热流体中非凝析气体能够大幅度降低稠油与热流体之间的界面张力,降低稠油粘度,其中二氧化碳可使南堡稠油粘度降低50%~90%,氮气为10%~30%,同时多元热流体中非凝析气体可以较长时间维持和补充地层能量,有利于提高蒸汽波及效率,提高蒸汽利用率;多元流体吞吐对南堡稠油开采具有明显的协同增产作用。     

海上稠油多元热流体吞吐产能影响因素研究——以渤海N油田为例

为了实现海上稠油油藏的经济高效开发,基于渤海N油田的地质油藏特征和生产动态情况,采用数值模拟与正交试验设计相结合的方法,开展多元热流体吞吐产能影响因素研究。结果表明,地质油藏参数(静态影响因素)对多元热流体吞吐初期产能的影响因素主要为地层原油黏度、储层有效厚度和储层有效渗透率,生产参数(动态影响因素)对多元热流体吞吐初期产能的影响因素主要为生产压差、CO2组分比例和水平井段长度。并对地质油藏参数和生产参数中各因素的影响程度进行了排序。同时,也进一步明确了地质油藏参数和生产参数的最优组合方案,从而为多元热流体产能评价研究提供指导。     

海上高风险井弃置降本增效关键技术及应用

海上高风险井弃置存在井下情况复杂、管柱腐蚀严重、环空带压等问题。以某气田为例,分析了各层套管带压原因,建立了安全高效的压井起管柱作业流程。通过切割效率及切割效果对比分析,优选了腐蚀管柱高效切割技术、多层套管整体切割技术,形成了底部生产管柱高效封堵技术。研究了基于经济性的弃井机具优选原则,形成了海上高风险井安全高效弃置关键技术。实践证明,该技术体系效果好、成本低,在目标气田的弃置中取得良好效果,平均单井节约作业工期5～10d。为国内海上高风险油气井高效低成本弃置作业提供借鉴。     

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��The wireline completion string,tools and technique and technology concecned for gas wells are presented briefly in this paper. The technical advantage probably obtained by using this technique in gas wells is summarized also. This paper is of great reference value to selection of the completion string and tools forgas well in Sichuan region where the structure is dispersive,there aremultiple producing horizons in a well,the gas water relation is complex and the H₂S content is high.     

冀东油田高压注水带压作业管柱的研制与应用

为在高压注水井中应用不压井、不放喷作业技术,研制了高压注水带压作业管柱。该管柱主要由Y341注水封隔器、单流偏心配水器、多功能洗井阀、筛管和丝堵等组成。多功能洗井阀底部设有底堵,能保证在入井过程中管柱密封,地层水不会从管柱底部进入管柱;配水器上开设了偏心孔,可沟通上、下层注水通道,平衡密封段上、下压差,提高了测试仪器下井的安全性。现场应用结果表明,高压注水带压作业管柱成功实现了带压作业,提高了注水时效和水井利用率,保护了地层能量,提高了作业效率,具有良好的推广应用前景。     

北部湾盆地海上勘探井钻井提效关键技术

南海西部北部湾盆地海上古近系地层具有构造运动强烈、地层倾角大、夹层频繁和水敏性强等特点,钻进过程中存在井壁易失稳、井眼轨迹控制困难、导向钻进效率低和机械钻速低等问题。为解决这些问题,在区域勘探井传统钻井作业采用四开井身结构及常规钻井技术的基础上,结合区域工程地质特征,对制约钻井提效的关键因素进行了系统分析,简化了井身结构,构建了适用于南海西部北部湾盆地古近系地层的高性能强封堵钻井液,并进行了高效PDC钻头优选和钻具组合优化设计,形成了北部湾盆地海上勘探井钻井提效关键技术。该技术在北部湾盆地多口勘探井进行了应用,在井深及钻井难度相似的情况下,钻井周期与传统钻井方式相比缩短了36.1%。研究认为,北部湾盆地海上勘探井钻井提效关键技术可为北部湾盆地油气资源的高效勘探开发提供技术支持。      

海上热采耐高温三胶筒结构封隔器设计及性能评价

在国内油气田增储上的大背景下,稠油热采成为油气开发新的增长点。面对井下高温高压的环境条件,现有耐高温胶筒难以满足海上热采高温密封要求,制约了稠油热采井有效开发。为解决海上热采封隔器高温下密封失效问题,结合现有耐高温材料和隔热涂层技术,提出一种中心管带隔热层的三胶筒结构。通过建立三维模型并应用有限元仿真软件,完成了该结构的热分析与结构分析,得出了三胶筒坐封后各自的压缩量、接触压力及在中心管注高温蒸汽时胶筒的温度分布。通过分析表明三胶筒结构具有可靠的密封性能,采用隔热涂层后胶筒的工作温度有明显降低。该设计为海上稠油热采封隔器高温密封提出了一种新思路。     

海上热采隔热型井下工具的研制

目前海上热采井应用的井下工具不具有隔热功能,在热采井注热流体时管柱多处存在热损失点,这在一定程度上降低了隔热管柱的整体隔热性能。为此,研制了隔热型井下工具(热补偿器、隔热型扶正器和隔热型接箍)。热补偿器主体和接头均采用隔热结构设计,确保隔热性能,主体材料选用耐腐蚀不锈钢材料并经过处理,在满足防腐蚀性能的同时又满足强度要求;隔热型扶正器采用多组扶正块均匀排列方式,保证扶正块在圆周方向上均匀受力,保证管柱居中。隔热效果检测和现场应用结果表明,海上热采隔热型井下工具的隔热性能等级达到C级以上,应用成功率达100%,提高了整体管柱的隔热性能。     

海上油田油井分层加药工艺管柱的研制

针对部分海上油田油井存在的结垢结蜡严重的问题,研制了药剂分层注入工艺管柱,利用井下分层加药对接工具及加药管线等配套工具,将药剂从井口注入到油层部位的完井管柱段,实现了油层流体进入井筒后与各类药剂的混合,有效缓解了油层部位分采及完井管柱结垢、结蜡问题。介绍了加药密封筒、插入密封及密封头等3种主要配套工具的结构及工作原理,指出了加药工艺管柱的技术特点。室内和现场试验结果表明,该工艺管柱各项性能符合现场施工技术要求。     

海上油田聚合物驱单管多层注聚工艺技术

传统的单管多层注聚工艺所采用的井下配水器在产生节流压差的同时,聚合物溶液剪切降解严重,对注聚效果产生不良影响。为此,开发了海上油田单管多层注聚工艺技术。该工艺的井下管柱包括液压保护阀、侧过油管锚、液控封隔器、聚合物低剪切配注器及单流阀等工具。该工艺洗井通道大,可实现大排量洗井,不易堵塞,配注器出口设计了防返吐机构,可防止地层返吐物进入配注器。现场应用结果表明,该工艺的作业成功率达到100%,投劳成功率100%,分层压差调节范围达3 MPa,改善了区块的开发效果。     

稠油热采不压井作业工艺管柱

针对稠油井注汽后进行压井作业时压井液容易进入地层,吸收地层热量,降低开采效果的问题,进行了稠油热采不压井作业工艺管柱研究.研制的高温高压井下开关可在注汽时打开注汽通道;油井作业时关闭注汽通道.高温高压井下开关采用捅杆来控制,内部采用弹簧伸缩及轨道销钉在轨道管上滑动来实现机械式反复启闭,密封总成采用耐高温高压的组合式密封,外管通道外设计有防护罩,使注入蒸汽经过防护罩的缓冲再进入油、套环空,有效保护套管.在稠油热采井中采用该工艺管柱,可以在注汽后转抽时避免压井作业,减少作业过程中洗井、压井等工序对地层造成的冷伤害,最大限度地提高蒸汽热利用率,并保护油层和套管,提高稠油油藏蒸汽吞吐效果.     

高压引起的测试油管变形分析

以井下关井情况为例,分析进行高压井测试时油管发生螺旋弯曲的可能性、其主要影响因素以及可能引起的施工问题。计算结果表明,进行高压油气井测试时油管容易发生螺旋弯曲,测试液密度、产物密度、套管压力、井底压力等均影响油管弯曲长度。油管弯曲会改变轴向力分布,减小油管轴向长度,是影响井下安全性的重要因素。