水平井分段压裂可开关滑套的研制与应用

针对常规的水平井裸眼封隔器分段压裂管柱不能实现油管全通径,制约后期储层再改造、卡堵水以及单段测试的问题,研发了水平井分段压裂可开关滑套和相应的配套工具。该滑套由投球双层压裂滑套、内球座打捞工具和外滑套开关工具等组成,通过悬挂封隔器、裸眼封隔器、坐封球座、筛管引鞋及低密度球配合使用,可以根据地质状况及分段压裂的段数进行调整,可实现压裂后油管全通径,不影响后期措施及测试作业。红河油田2口井的现场应用表明,水平井分段压裂开关滑套结构简单、操作方便,很好地解决了多层段压裂、压裂后管内有阻碍影响后续生产等问题。     

运用可膨胀技术在裸眼水平井中成功堵水

沙特阿拉伯首次在陆地一口停产的水平井中采用过油管桥塞进行堵水处理。在温度为88℃，深度为10600英尺，直径为1／8英寸的裸眼水平井中设置过油管桥塞，用连续管注入水泥和凝胶封堵环隙空间实现成功堵水。从以往的经验看，由于可膨胀器件在裸眼井十分敏感，因此在裸眼水平井中采用机械方法堵水几乎不可能。本文将介绍一种在裸眼水平井中能够有效堵水的一种机械方法。这有助于将类似的方法应用于其它油田，使一些停产的水平井可以重新开始生产。     

鄂尔多斯盆地水平井多级滑套分段压裂技术

鄂尔多斯盆地大牛地气田和红河油田长水平段裸眼水平井分段压裂时,存在长水平段一次性分隔、裂缝发育与井径扩大井段的有效封隔等问题,针对其地质条件、裂缝发育情况及井眼轨迹与井径变化情况,研制了裸眼水平井多级滑套分段压裂工具,形成了裸眼水平井多级滑套分段压裂技术。该技术在鄂尔多斯盆地20余口水平井进行了应用,共完成了200段的压裂施工。应用结果表明:包含裸眼水平井多级滑套分段压裂工具的完井管柱下入顺利,封隔器封隔有效,滑套打开成功率100%,压裂后增产效果良好。这表明裸眼水平井多级滑套分段压裂技术可以解决大牛地气田和红河油田长水平段裸眼水平井分段压裂中存在的问题,可在鄂尔多斯盆地进行大规模推广应用。      

衳眼封隔器完井水平井出水治理技术研究

针对吉林油田大安北致密油水平井采用裸眼滑套可开关封隔器多段分压工艺开采,对压后段间矛盾突出,呈现产量低、含水高的情况进行了出水治理技术研究。采用普通油管或连续管带动开关工具,可以将任意层的滑套打开或关闭进行逐层试采,也可以将高含水层段关闭,达到堵水消除段间干扰目的。2口井的现场施工结果表明,施工成功率100%,有效率100%,其中施工后的红平X1井由原来平均日产油0.5 m3增至5.0 m3,红平X2井由原来平均日产油1.8 m3增至8.5 m3。研究结果可为该类水平井的出水治理提供参考。     

裂缝性油气藏采收率：100个裂缝性油气田实例的经验总结

通过对世界上100个裂缝性油气藏的综合评价，研究储集层及流体本身的性质(包括孔隙度、渗透率、黏度、可动油比例、含水饱和度、润湿性及裂缝分布特征等)和驱动机制及油藏管理战略(优化日产量和采用不同类型的提高采收率技术)对其最终采收率的影响。将裂缝性油气藏分为4类：I类的基质几乎没有孔隙度和渗透率，裂缝是储存空间和流体流动的通道；Ⅱ类的基质有较低的孔隙度和渗透率，基质提供储存空间，裂缝提供流动通道；Ⅲ类(微孔隙)的基质具有高孔隙度和低渗透率，基质提供储存空间，裂缝提供流动通道；Ⅳ类(大孔隙)的基质具有高的孔隙度和渗透率，基质提供储存空间和流动通道，裂缝仅增加渗透率。对26个Ⅱ类油气藏和20个Ⅲ类油气藏的开采历史的研究表明：Ⅱ类油气藏的采收率受水驱强度和最优日产量控制，日产量过高会很容易破坏Ⅱ类油气藏，一些Ⅱ类油气藏如果管理得当，采收率可以很高，不需要二次或三次采油；Ⅲ类油气藏的采收率主要受岩石和流体本身性质的影响，特别是基质渗透率、流体重度、润湿性以及裂缝强度等，不进行二次或三次采油不可能完全开采，往往需要采用一些提高采收率的专门技术。以往将Ⅱ类和Ⅲ类裂缝性油气藏归为一类，认识它们的区别将有助于选择更好的开发策略。     

一个预测多裂缝压裂水平井产能的新数学模型

在低渗透油气藏中,沿最小水平主应力方向上钻水平井,可以产生多条横向人工裂缝以提高油气井产能.影响多裂缝压裂水平井产能的主要因素因油藏和裂缝性质,以及井眼轨迹而异.目前尚无一个简单而准确的数学模型来评价和优化这类井的产能,而这正是油藏工程师所迫切需要的.在研究多裂缝压裂油气井现有的分析模型后发现,这些模型描述油井的性能在精度上达不到要求.本文提出了一个简单的分析模型可以更好地描述多裂缝压裂水平井的产能.新模型与储层非裂缝区的径向流、裂缝区流向裂缝的线性流、裂缝中的线性流,以及裂缝中流向水平井井眼的径向流相耦合.该模型可以模拟储层裂缝性区域中任意形状储层截面流体的拟稳定流动状态.在两个实例的研究中发现,新模型所给出的产量与实际产量之间的误差小于5%.本文给油藏工程师们提供了一个简单准确的工具来预测、评价和优化多裂缝压裂水平油气井的产能.     

油管打孔器在海上油气田中的应用研究

针对油气井修井作业时,Y型接头生产堵塞器无法打捞或者循环滑套无法打开,导致起测试管柱前无法进行循环洗井、压井,或者生产滑套无法打开而又需要该层产出时,采用钢丝作业下入油管打孔器,在特定深度在油管进行打孔,以便油套连通,建立循环、流通通道。该油管打孔器已经广泛运用于海上采油平台的油气井中,快捷高效的解决问题,取得良好效果。     

水平井裸眼分段压裂套压阀研制与应用

水平井裸眼分段压裂技术作为低压、低渗透油气藏开发的重要增产措施之一,近年来在苏里格地区得到大力推广应用。套压阀是水平井分段压裂配套工具的重要组成部分,主要为压裂施工后期提供气举通道和套压监测。针对水平井施工中出现的套压阀压力打开不稳定的问题,设计了内置滑套式套压阀,利用油套压差剪断剪钉推动内置滑套移动并锁紧。同时,给出了入井管柱结构和施工工艺。该结构设计合理,打开压力稳定,能够满足现场压裂施工要求。     

遇油\遇水自膨胀封隔器在水平井完井中的应用

遇油\遇水自膨胀封隔器是一种新型的完井工具。利用自膨胀封隔器代替常规封隔器进行水平井完井,可以提高完井效率,降低完井风险,减少完井费用。介绍了自膨胀封隔器在水平井裸眼分段、固井辅助密封、多分支井完井3个方面的应用,并说明了该完井技术的工艺特点和技术优势。经多次现场试验,遇油\遇水自膨胀封隔器完井技术是成功的,对我国复杂油气藏的有效开采具有重要意义。     

无限级滑套压裂新工艺在苏里格气田的应用

苏里格地区水平井一般采用裸眼完井的完井方式,完井手段单一,且裸眼封隔器不能保证全部正常坐封,易造成裂缝位置不确定,不能实现对储层的准确改造。试验的套管固井、射孔完井的完井方式,可在全通径的情况下实现定点压裂,目前有多种方式进行压裂改造。其中,连续油管无限级滑套压裂工艺是近年来仅在美国、加拿大等地应用过的新工艺,经率先在国内长庆油田苏76-X-X井上应用,发现该工艺具有施工周期短、效率高、规模大、压裂点准确、压裂后井筒全通径等优点,在滑套不能打开的时候可以立即采用喷砂射孔工具进行作业,相对风险较小。同时在施工中也发现了一些问题:套管固井时留塞易造成第一个滑套被掩埋,给后续施工增加了难度,打开滑套过程中对机械定位器要求较高,推广应用有一定的困难等。     

连续油管水平井滑套钻铣工艺技术

水平井裸眼封隔器分段压裂中,压裂滑套导致水平段井径不统一,后期作业管柱无法下入;地层砂、压裂砂在滑套台阶处沉积易造成井眼堵塞,生产无法正常运行,需要在压裂后钻除压裂滑套。利用连续油管作业效率高、可带压作业的优点,优化管柱结构,优选磨鞋、工作液及施工排量,制定施工作业要求,形成了连续油管水平井滑套钻铣工艺技术。该工艺在东胜气田一口水平井中成功钻除水平段的8级压裂滑套,钻铣工具选用#x03D5;89 mm的高效五翼平底磨鞋,冲砂液选择含有1%KCl的25 mPa·s胍胶,施工排量为350～400 L/min,放喷试气计算无阻流量为6.350 6×10~4 m~3/d,解除了油气通道障碍。该技术为裸眼封隔器分段压裂水平井油气开发提供了技术方案。     

水平井分段压裂裸眼封隔器的研究与应用

为了能更有效地利用水平井裸眼完井压裂技术开发苏里格低渗透气田,自主研发了水平井分段压裂配套工具。裸眼封隔器是其重要组成部分,其性能直接影响压裂施工的效果。针对现场实际情况,设计了开启阀式裸眼封隔器,封隔器开启压力可根据施工井情况进行调节,有效防止了下井过程中封隔器提前打开坐封。密封胶筒采用单流阀设计,可以保证胶筒充分膨胀,加强密封效果。该封隔器采用扩张式胶筒结构,配合悬挂器、投球滑套、压差滑套、坐封球座等工具在苏里格地区进行了4口水平井的成功应用,证明能满足水平井分段压裂工艺管柱要求,为水平井裸眼完井分段压裂能顺利进行提供了技术保障。     

东胜气田连续油管水平井开滑套工艺

水平井裸眼封隔器分段压裂时,若压差滑套无法打开,整口井的压裂施工都将无法进行。参照第一级压裂球的尺寸设计同等规格的模拟器,利用连续油管携带模拟器下至预定位置,实现第一级投球滑套的打开。在东胜气田某水平井采用改进后的模拟器与投球滑套进行了有效匹配,成功打开第一级投球滑套,顺利完成了后7段压裂施工。该技术为解决类似压裂井施工提供了新的技术思路及手段。     

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由于流体在水平进附近呈椭圆形流动，采用常规矩形网络进行模拟已不够可靠。笔者采用混和网格加密技术来模拟水平井油气藏，即在水平井眼附近采用柱坐标网格，在远离井眼的模拟区域采用矩形网格。以多种坐标体系的结合，较为准确地反映油气井周期的流体流动特征，减少了多层网格的数目；利用ＳＰＥ７公布结果验证了该模型可靠性。     

适于低渗裂缝性油藏的堵关液流改向技术——以火烧山油田为例

对于特低渗高角度裂缝性油气藏来说,投产初期油井综合含水快速上升,部分井还出现暴性水淹,在初期进行的一系列堵水措施能取得明显效果,但随着堵水轮次增加,效果逐渐变差。试验表明,堵水后增加关井时间,堵水效果可明显提高。其原因在于改变液流方向使油水流动系统重新分布,使裂缝与基质有较长时间的充分渗吸交换。在油藏精细描述的基础上,对以往增产措施效果进行分析,总结出适于裂缝性油藏的堵关改向配套技术,经大量的矿场试验,取得了显著的增油效果,为裂缝性油藏后期的开采和稳产提供了宝贵的经验。     

非常规油气藏压裂水平井动态缝网模拟方法及应用

非常规油气藏压裂水平井投产后,储层压力变化导致压裂缝产生形变,表现出动态缝网特征,对油气井产能具有重要影响.为准确模拟动态缝网对非常规油气藏开发的影响,提高开发方案设计水平,首先构建了描述裂缝宽度时变性及裂缝宽度非均匀分布的裂缝形变数学模型,可同时模拟裂缝宽度和长度的变化;然后采用传导率修正技术,将裂缝形变数学模型与离...     

适于低渗裂缝性油藏的堵关液流改向技术——以火烧山油田为例

对于特低渗高角度裂缝性油气藏来说,投产初期油井综合含水快速上升,部分井还出现暴性水淹,在初期进行的一系列堵水措施能取得明显效果,但随着堵水轮次增加,效果逐渐变差.试验表明,堵水后增加关井时间,堵水效果可明显提高.其原因在于改变液流方向使油水流动系统重新分布,使裂缝与基质有较长时间的充分渗吸交换.在油藏精细描述的基础上,对以往增产措施效果进行分析,总结出适于裂缝性油藏的堵关改向配套技术,经大量的矿场试验,取得了显著的增油效果,为裂缝性油藏后期的开采和稳产提供了宝贵的经验.     

不动管柱水力喷射压裂技术在川西气田水平井的应用

水力喷射分段压裂技术是针对低渗透致密油气藏开发的水平井特别是裸眼水平井最有效的储层改造技术之一。现有的水力喷射压裂技术存在需带压装置、需动管柱、工期长、需取工具、压井伤害、连续油管排量低等缺点,不适合川西地区低渗致密的地层特征。通过对现有的水力喷射压裂技术进行改进,形成了水平井不动管柱滑套水力喷射分段压裂技术。该工艺结合了水力喷射压裂技术和滑套多层压裂的优点,不动管柱连续分段改造、不带封隔器、管柱容易起出,克服了常规水力喷射压裂技术的众多缺点,并进行了现场实践,获得了显著的增产效果。     

QT-127型全通径无级投球压裂滑套研制

水平井分段压裂技术是高效开发致密油气藏的主要手段.常规投球滑套+裸眼封隔器分段压裂技术的分层数量有限,无法满足致密油气藏的精细开发需要.研制了一种全通径无级投球滑套,球座的内径相同,球座与压裂滑套采用分体式设计.该滑套随压裂管柱一起下入井内,压裂作业时,球座与可溶压裂球一起投入压裂管柱内,加液压力使滑套开启.功能试验表...     

火山岩储层裸眼水平井压裂裂缝复杂程度的定量诊断

为提高松辽盆地北部徐深气田二、三类火山岩储层的开发效果和单井产量,经多年探索,逐步形成了以裸眼管外封隔器多级滑套分段压裂工艺为主体的水平井多段压裂技术。但裸眼水平段压裂过程中裂缝起裂位置随机、压开多条裂缝概率大等因素会导致裂缝系统更加复杂,极易产生砂堵风险,以往的分析诊断方法也表现出了一定的不适应性。为此,针对该区火山岩气藏裸眼水平井开展了裂缝复杂性机理研究,在原有直井诊断分析方法基础上,建立了裸眼水平井复杂裂缝物理模型和数学模型,确定用等效裂缝数、等效裂缝宽度、等效滤失系数来定量表征裂缝的复杂程度,开展了缝间应力干扰及附加净压力研究,最终形成了通过测试压裂诊断分析来定量识别裸眼水平井裂缝复杂性的方法和指标,并提出相应的现场控制措施,在实践应用中获得了较好的效果,确保了徐深气田裸眼水平井压裂的成功实施。该方法也可用于其他类似储层复杂裂缝的诊断分析。