新型分层采油管柱与工具的研制

为了满足油田高含水期分层堵水采油的要求 ,研制了新型分层采油管柱与工具。新型分层采油管柱由上部的泵抽油管柱和下部的堵水管柱两部分组成 ,研制的井下工具有定深装置、滑套开关器和电动开关控制仪。电动开关控制仪由油套环空下到设计深度 ,依靠定深装置 ,通过接箍定位器将仪器精确定位在滑套开关器内 ,由地面控制电源给电动开关控制器供电 ,撑开对接爪 ,上提电缆 ,完成滑套开关控制器的打开和关闭动作 ,实现相应层段的生产和封堵。江汉油田清河采油厂 3井次的现场试验表明 ,这种管柱和工艺的现场施工成功率达 10 0 % ,可实现任意层段的找堵水和分层采油     

分层改造合层(分层)开采完井工具及其现场应用

针对川渝地区储层具有埋藏深、高温、高压、高含H2 S以及多产层的特点 ,开发出了分层改造合层 (或分层 )开采完井工具 ,形成了一套成熟的分层压裂 (酸化 )、合层 (或分层 )开采工艺技术。通过现场应用表明 ,该工具不仅分层准确、性能稳定可靠、操作简单、易于控制 ,而且可以缩短试油及完井周期 ,提高单井产量 ,减少钻井数 ,降低开发与生产成本 ,提高了气藏的采气速度和开发效益。     

分层开采工艺在涩北气田的应用

针对涩北气田第四系疏松砂岩气藏长井段、多产层的地质特征,开展了两层、三层分层开采工艺管柱及配套的测试工艺和分层采气配产优化技术的研究,实现了该气田长井段疏松砂岩气藏防止气井出砂和达到提高气井产量的目的,形成了一项高效开发涩北气田的特色采气工艺技术。现场实施了油套分采工艺、同心集成式三层分采工艺和偏心投捞测试三层分采工艺技术共72口井,通过分采工艺技术的应用,在控压生产条件下,最大限度降低了层间跨度,有利于发挥不同气层的生产能力,极大地提高了涩北气田的单井产能。     

尚林油田分层注挤工具的研制与应用

尚林油田采用一套层系开发,由于层间差异较大,达不到分层注采的目的,为此研制了一种适用于尚林油田防砂的分层注挤工具。使用结果表明,该工具能够确保分层注挤的实施效果,可有效控制井下施工质量,保证了尚林油田油井的产能稳定。文章着重介绍了分层注挤工具的结构、工作原理、工具的设计计算、室内试验和推广应用效果。     

大庆油田分层开采技术的发展与应用

本分析了大庆油田分层开采技术在油田开发中的作用，从分层注水管柱和分层采油管柱的结构，特性及适应条件等方面，叙述了大庆油田机构分层开采工艺的发展。     

牙刷状油藏分层开采的增产节能双赢工艺

为实现对牙刷状油藏不同油层产液能力的精确控制,达到增产节能目的.依据不同油层的产液情况,应用不同编码的压控装置和封隔器进行坐封、丢手施工后,正常下泵生产的智能分采产量控制方法,实现了牙刷状油藏分层开采的节能和增产.现场试验2 0余口油井,平均单井产油由1.5t提高到3.4t,吨油能耗降低近25％.     

桥式同心分注井验封测调一体化工具研制及应用

目前,华北油田的分层注水工艺存在工序复杂、占井周期长、作业成本高等问题。基于第3代精细分注工艺,进行优化设计,形成验封测调一体化技术。设计了定位器、调节器和验封短节,采用双电机和双齿轮反向传动结构,实现单支仪器集成检配、验封、测调的功能,并可独立控制。该技术可通过按钮和数值输入等方式实现验封、测调、控制功能,还可显示相应的曲线和图表。已在10口井应用该技术,单支测试仪1次下井便可完成1口井的检配、验封、测调作业,施工成功率100%。单井单次作业时间减少4～5 h,节省费用约￥1.5万元。     

大庆油田公司采油工程研究院分层开采检测实验室简介

该实验室1996年建成，面积3800m^2，现有人员15人，其中高级工程师1人，工程师3人，助理工程师1人，工人10人。实验室现有仪器、设备24台（套），总价值约1500万元。可进行油田细分开采、分层测试、聚合物驱采油、多元复合驱采油、三低油田开采和高难度套损井修复等工艺技术的研究试验，同时可进行井下管柱、井下工具、修井工具等试验、检验工作。主要由五个系统组成：细分开采模拟试验井系统；井下工具综合模拟试验系统；井下工具检测自动监控系统；井下工具密封件高温、高压油浸检测系统；井下工具元件及材料机械物理性能检测和无损探伤系统。该实验室在系统设置和技术指标上居国内领先水平。     

刮削洗井一体化工具研制及应用

传统的试油作业中需要起下两次钻具才能完成刮削套管和洗井两道工序。针对塔里木盆地井深、高温、试油作业日费高等特点,研发了以刮洗一体化工具为核心的刮削洗井一体化工艺。该工具入井时刮片处于伸开状态,刮削作业完成后通过投球打压方式剪断销钉,刮片回缩后进行通井、洗井、替浆作业。现场应用表明,刮削洗井一体化工艺可实现刮削、替浆、洗井一趟钻完成,平均单井节约试油时间28.0 h。     

水力密闭式分层化学防砂工具的研制

针对化学防砂在长井段多油层的油水井防砂时缺少可靠的胶筒密封和卡瓦锚定的分层防砂工具的问题 ,研制了水力密闭式分层化学防砂工具。该工具设计了解卡洗砂装置、解封恢复装置、悬挂装置、坐封密闭装置和喷砂装置 ,采用水力密闭坐封、卡瓦锚定、上提管柱泄压解封的结构 ,坐封、悬挂装置与其它装置设计为两个相对独立的运动体系 ,确保了分层工具具有可多次坐封、解封 ,入井不搅动液体以及避免死卡等特点。室内试验和现场试验表明 ,该工具创新性强 ,综合性能安全可靠 ,很好地实现了一次性管柱完成多油层油水井的分层化学防砂施工 ,减少了起下管柱的次数 ,缩短了施工周期     

高滤失承压堵漏技术

高滤失承压堵漏技术是以高滤失堵漏剂进行封堵漏层提高地层承压能力的堵漏技术,该技术在压差作用下堵漏浆迅速滤失,形成填塞层封堵漏失通道,钻井液在填塞层表面发生滤失形成致密的泥饼,达到提高地层承压能力的目的。研制了一种高滤失堵漏剂,对钻井液流变性没有影响,堵漏浆30 s内API滤失量达180 mL以上,用重晶石粉可加重堵漏浆密度至2.3 g/cm3。室内模拟封堵不同尺寸的缝隙性漏失,承压能力达到7 MPa。高滤失承压堵漏技术进行了7井次现场试验,结果表明:该技术堵漏一次成功率达71%,堵漏时间短3～4 h,为优质高效地钻井施工提供了技术保障。      

负压射孔与防漏失一体化工艺在海上油田的应用

胜利海上低渗油藏无注水能量补充,储层敏感性强,油井作业油层保护难度大,为提高作业效果,延长油井稳产周期,研究了超深穿透负压射孔与防漏失一体化工艺技术。该技术通过井下防漏失阀随射孔枪一趟管柱下入及留井,有效解决了海上低渗透油田低压易漏失储层的开采难题。介绍了工艺管柱的结构组成和工作原理,分析了主要工具的结构和性能特点,给出了主要技术参数。在胜利海上油田埕北812A-5井的首次应用结果表明,该技术实现了深穿透、负压射孔和防漏失一体化施工,不但可以实现作业现场入井液零漏失,储层无污染,还可有效缩短施工周期,且超深穿透弹穿深长,泄油面积大,增产增注效果显著,具有较高的推广应用价值。     

双网络吸水树脂堵漏剂的研制

针对高温地层堵漏作业中现有吸水树脂堵漏剂抗温能力不够、强度不足等问题,研制了双网络吸水树脂堵漏剂DNG。DNG具有“刚柔相济”的双网络结构,强度和抗温性能得到很大提高,形变95%时的抗压强度达到16.2 MPa,释压后能快速回弹并保持完整的形态;150 ℃高温条件下老化30 d后依然保持完整的形态和较好的强度;吸水倍数为4~10倍,且具有较好的抗盐和耐pH敏感性能。评价了DNG的堵漏性能,得到了DNG封堵大中型漏失的优化配方,并探讨了其堵漏机理,DNG之所以能够成功封堵漏层在于其具有较好的变形填充、吸附缠绕、吸水膨胀等性能。      

自胶结堵漏技术研究与应用

为了解决裂缝性、缝洞性地层产生的恶性钻井液漏失问题,对这类漏失的堵漏开展了专项研究,形成了自胶结堵漏技术。该技术以胶结剂和膨润土为原料,采用“双液注浆法”的施工工艺,使堵漏浆滞留在漏失通道内,并发生化学反应,形成具有一定强度的固结体。室内研究结果表明,该堵漏浆具有密度低、黏度高的特点,在80℃下24 h抗压强度不超过11 MPa,有利于钻塞,固结时间可通过添加剂调节。针对裂缝性、缝洞性的恶性漏失,现场试验堵漏效果显著,为优质高效地进行钻井施工提供技术保障。      

防漏失板阀的研制及试验测试

塔河主体区块弱能量井完井期间漏失严重,造成钻井液大量浪费且污染储层。为此,提出了一种能重复打开和关闭的防漏失板阀及其配套开关工具,并描述了其结构及工作原理。通过有限元方法建立了板阀3个关键部分的有限元模型,用以验证板阀结构的可行性。计算结果表明:板阀设计合理,板阀开启时所需轴向载荷从小到大依次为开关工具啮合过程、开关工具脱手过程和锁定爪脱开过程,有效避免了开关工具在板阀工具内移动时出现误开或误关现象,且各关键部件均满足材料强度要求。最后利用室内试验验证了板阀开关功能的可靠性,并实测得到阀板开启和关闭所需载荷。该防漏失板阀能有效阻止完井液漏入地层,并对提高完井效率和转抽作业效率具有重要参考意义。     

一种合成树脂堵漏材料在塔河油田的应用

已钻井统计表明,含二叠系的长裸眼穿盐井承压堵漏施工周期长,且易发生再次或多次漏失,制约了该区块的勘探开发速度.在盐上二叠系堵漏过程中尝试使用了一种进口高强度片状合成树脂堵漏材料,经过2口井的应用,初步认为该堵漏剂的高强度、惰性、形状尺寸、锲入机理能满足对部分区块二叠系易漏地层的有效持久封堵.对于含二叠系盐上承压堵漏第1次承压不能满足设计要求时,在二叠系补充部分含合成树脂堵漏剂堵漏浆,井口压力都明显上升,泄压后地层裂缝闭合,该堵漏剂牢固地被压持或卡在缝隙中,达到“封喉”的目的.该堵漏材料针对二叠系堵漏效果明显,无论从堵漏强度和持久性都满足盐下井施工.     

新型FM超级凝胶复合堵漏技术

为提高复杂漏失地层的堵漏成功率,研究了抗温达140℃的新型FM超级凝胶的堵漏性能和堵漏机理。FM超级凝胶以吸水膨胀性聚合物为主体,复合刚性骨架材料,利用其吸水变形特性和自膨胀物理堵塞作用,提供较高的膨胀堵塞强度。使用0.3~2.0 mm的石英砂、4.3~7.8 mm的钢珠及1.0~5.0 mm的缝隙板模拟高渗透、大孔道和裂缝性漏失地层,测得总漏失量分别为86~113、204~381和22~64 mL,均堵住,承压达7.0 MPa。与刚性颗粒、弹性颗粒材料、纤维材料、可变形充填材料复配使用后,在钢珠床及缝隙板的总漏失量分别降为63~95和15~43 mL,承压提高到9.0 MPa,进一步提高了FM超级凝胶的承压能力和适应性。该技术在南堡13-1170和大吉4-9向4井堵漏中进行了应用,堵漏均一次成功,满足了后续施工的要求。表明FM超级凝胶能够适应不同孔隙、裂缝性漏失地层的堵漏。     

川东大天8井溶洞恶性井漏的处理

大天 8井用密度为 1.0 3g/cm3 的钻井液钻至 1171.30～ 1193.5 8m井段 (飞仙关 ,灰岩 )发生井漏 ,漏速大于 10 8m3 /h(排量为 30L/s时 ,井口无返出 ) ,先后采用桥浆、水泥浆、桥浆 水泥浆复合堵漏等方法 6次堵漏无效 ,共漏失钻井液 5 30 0m3 、堵漏桥浆 187m3 、堵漏水泥 130t,损失钻井时间 31d。针对上述情况 ,利用“川东高陡构造防漏治漏工艺技术研究”项目的技术成果 ,对裸眼井段进行微电阻率扫描成像 (STAR -Ⅱ )和井周声波成像(CBIL)测井 ,弄清井下漏失通道性质后 ,采用“重晶石浆液 速凝水泥浆”堵漏 ,并通过井口补灌钻井液的方式处理成功 ,为处理溶洞恶性井漏探索了一条新的堵漏工艺途径。     

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本文基于碳酸盐岩地层钻井往往出现裂缝溶洞性放空、长段破碎地层、大水层等严重漏失及堵漏难的问题,并针对四川东部地区钻探高陡构造复杂的地质、钻井特点,提出了综合治漏的观点;同时,通过分析、对比和归纳大量井漏资料,对漏层特征进行了分类,提出了预防井漏的技术措施和各种井漏情况下的治漏技术方案;最后介绍了川东地区近年来试验成套综合治漏工艺技术的情况。     

自动垂直钻井工具分类及发展现状

从石油钻井和地质钻探两方面阐述了自动垂直钻井技术的原理及优点,按照不同结构及工作原理对自动垂直钻井工具做出分类,并简要分析了各类工具的优缺点。随后在上述分类基础上系统归纳了国内外现有垂直钻井工具及其技术特点,剖析了国内外自动垂直钻井工具之间的技术差距。最后总结出自动垂直钻井工具存在的问题,指出工具今后的发展趋势为小型化、可取心、高精度和长寿命,并对其未来的研究思路与方法提出建议:对执行机构零部件结构和布局进行优化,在减小工具外径的同时增大工具内部空间,使工具在小口径井眼垂直钻进的同时还能进行取心作业;对电控式垂直钻井工具的测控传感器及其密封系统进行优化改进,使工具整体耐温耐压性能得到提高;对机械式垂直钻井工具的偏重平台在井下复杂环境下的响应规律进行研究,并探索相应的误差抑制补偿方法,以提高工具的井斜控制精度。