一种新型油井智能分层开采与测试技术

介绍一种油气田开发过程中,油井正常生产状态下,运用井下智能开关器对油井进行分层开采、分层测试、堵水调层及任意层多层合采的工艺技术。该技术主要由智能开关器和智能分层开采及遥控调层工艺两部分组成。分层开采管柱采用丢手方式或整体管柱下入井中,用封隔器将井下各层位封隔,管柱上对应的每一个目的层位安装一套智能开关器,智能开关器能够按照预先设定的时序,或根据地面遥控发送编码指令工作,打开或关闭层位的进液通道,实现油井的分层测试、分层开采、堵水调层及任意层多层合采,同时开关器内置或外挂的压力仪还可获得油层的压力恢复和压力降落曲线。     

防气式分采泵分层采油技术在长庆油田的应用

三叠系延长组是长庆油田主力开发层系,油藏在纵向上表现为多套小层叠合。受到超前注水、笼统注水等因素影响,两层笼统合采油井层间压差较大,层间矛盾突出,分采泵分层采油是消除合采油井层级间干扰矛盾的主要方式之一。鉴于长庆油田三叠系油藏饱和压力低、地饱压差小、油井气油比高,研发了一种“上泵抽下层,下泵抽上层”的防气式分采泵,为分采油层分别提供了排气通道,对高气油比油井适应性强。现场试验应用表明,油井防气式分采泵分采效果明显,为长庆油田叠合油藏的高效开发探索出一条新途径。     

长庆油田分采泵分层采油工艺技术研究与应用

三叠系延长组是长庆油田主力开发层系,油藏在纵向上表现为多套小层叠合,受到超前注水、笼统注水等因素影响,两层笼统合采油井层间压差较大,层间矛盾突出,因此用分采泵分层采油是消除合采油井层级间干扰矛盾的主要方式之一。鉴于长庆油田三叠系油藏饱和压力低,地饱压差小,油井气油比高,研发了一种"上泵抽下层,下泵抽上层"的防气式分采泵。现场试验应用表明,该防气式分采泵分采效果明显,对高气油比油井适应性强。     

两层分采新技术及其在高含水井中的应用

随着油田开发的延续，油井含水增多，产油逐年递减，油井高含水已成为日益明显的问题。简单的合采(提捞或全井合抽)，将不可避免地出现井内两类油层的压力干扰，严重影响开采效果。经过多年研究应用与改进，两层分采技术有效地解决了这一问题。主要阐述了改进后的两层分采工艺技术原理、悬点最大载荷计算、分采泵理论排量计算、现场应用情况。该项技术在高含水生产井上应用，提高了油井产量，见到了较好的经济效益。实践证明，同一层系也存在层间干扰，应用该技术可以提高施工效率和采油效果。     

两层分层同采工艺管柱的研制

针对非均质、多油层油藏采用常规的合采工艺层间干扰严重的问题,研制了两层分层同采工艺管柱。这种工艺管柱可根据不同的工艺要求,将管柱设计为分采混出工艺管柱和分采分出工艺管柱,并为关键部件配套研制了分采混出泵、分采分出泵和低坐封力封隔器。现场应用表明,采用该工艺管柱后增油效果明显,实现了两层同采,避免了层间干扰,取得较好应用效果。     

单泵分采一次管柱在扶余采油厂的应用

针对扶余采油厂高含水开发后期机械堵水工艺在生产管理和开发效果上存在的问题,为了解决油井开发上层间矛盾突出井的层间干扰,在原来的双泵分采或过泵式单泵分采的基础上研制了单泵双层分采一次工艺管柱。该技术管柱一次性随泵下入井内,施工工艺简单,可结合清检等其他作业施工,能够很好地满足地质开发需求。     

安塞油田2层分抽合采泵工艺研究与应用

为解决安塞油田油井层间干扰严重和油层不能发挥最大潜力的问题,研究了适合2层合采的滑阀式分抽合采泵工艺,采用同一管柱悬挂2个抽油泵在不同的生产压差下同时独立抽汲2个油层段,有利于缓解层间干扰,提高产能。现场应用表明,该工艺能解决了2层同时开采时层间干扰问题,平均单井日增油0.89t,累积增油510.81t,最长有效生产天数达135d,是一条提高油井产能有效的途径。     

两层分采技术在试井中的应用

采用两层分采井长期测压技术，在避免油井层间干扰问题的同时，能够获得全井合采抽油井的单层压力资料，应用先进的试井评价技术得到分层、合层的储层参数，搞清抽油井分层产量，进行油井产能预测，有效地指导区块开发生产。     

薄层油藏合采层间干扰分析及技术对策研究

在薄层油藏开发过程中，油井纵向上大都穿越多个油层，而在油藏合采开发方案决策中，多层油藏合采层位组合主要基于开发油井时的层系划分原则，并没有对多层油藏开采中多层合采的划分方法进行系统、定量的研究，而研究多层油藏合采和分采的技术对策对划分薄层油藏的开发层系和确定单井采油方式具有明显的工程意义。在建立层间无窜流双层模型的基础上。利用数值模拟方法和单因素、正交因素分析方法，获得薄层油藏合采开发层间干扰程度、消除或降低干扰程度的技术对策以及相应的技术图版。实例分析表明，明确合采层间干扰因素及干扰程度，确定合理的技术对策，可指导现场工程人员科学、高效、迅捷地开发此类特殊油藏。     

油井多层开采自动换层器设计分析

为了克服油井多层合采时由于层间渗透率和压力差异而导致的层间相互制约与干扰问题,设计了油井多层开采自动换层器。该换层器设有2组独立的油流通道,根据相邻油层作用在活塞杆上的压力差异自动建立高压层产液通道并封闭低压层产液通道,实现高压层单层生产。换层器设定了换层压差阈值,根据活塞杆受力平衡原理,对换层压差阈值进行了设计分析与试验验证,设计值与试验值的误差小于0.10 MPa。设计分析与试验均指出:换层器能自动变换油流通道,可以实现高压层单层生产与多层轮换开采功能;换层压差阈值理论计算模型具有一定的合理性与正确性。该换层器可为解决油层合采时各层产液及含水率无法区分与计量的难题,以及不同油层间产能规律不同导致的油层间相互干扰问题提供技术手段。     

分层采油技术试验研究与应用

为了缓解多层系开发油井的层间矛盾,引进分采合抽泵进行分层隔采,提高动用程度。本文对分采泵分层采油技术进行论述,通过前期的精细选井选层,引进三个厂家生产的分抽合采泵,分别在新寨和虎狼峁作业区层间矛盾突出的油井中开展试验,根据地层供液能力进行选型配套。通过对比试验前后油井产量,在部分井中取得了明显的增油效果。同时,对暴露出的问题进行改进,更加适应了井况要求。     

桥式分采器的研制与应用

为有效解决多层系开发过程中笼统合采油井层间干扰矛盾,最大程度发挥各层产能,研制了防气式分采泵两层分采主体技术,现场应用效果显著,但无法实现油井三层以上分采。在油井两层分采技术原理基础上,提出了"产层单向过流进入油管、油管内层间产液桥式多级过流、封隔器层间封隔、普通抽油泵举升"三层分采技术思路,通过对单流阀结构的改进,研制形成双通桥式流道、阀球扶正单向流道结构特点的桥式分采器,设计了"桥式分采器+Y211封隔器+Y111封隔器+普通管式抽油泵"三层分采技术管柱。2013年在长庆油田首次成功开展2口井现场试验,效果明显,为长庆油田多层系开发区块油井多层分采提供了新的技术手段。     

长庆油田多层分采工艺技术探讨

目前国内外油田多层系叠合油藏开发主要采用射开多层完井生产,由于层间压力、流体配伍性差异因素影响,笼统合采油井层间存在一定程度层间干扰矛盾,部分产层产能受到抑制,影响了多层系开发效果,为此国内外油田先后提出不同分层采油工艺技术,旨在有效克服层间干扰,但目前分采工艺主要是基于两层分采,无法满足叠合油藏多层分采技术要求,为此,创新提出"桥式分采器(或遥控分采控制器)+液压式封隔器"多层分采工艺技术,进一步完善了分层采油工艺技术系列,为叠合油藏高效多层开发提供了技术储备。     

非均质油藏两层分抽合采工艺技术

针对河南油田非均质油藏两层合采时层间干扰严重、动用不平衡的问题,研究配套了分抽合采工艺技术。该技术是通过采用封隔器层间卡封,分抽泵侧向和尾部连通上下油层举升,实现了两油层同时开发、互不干扰。目前,该技术已形成两种成熟分抽合采工艺管柱,配套了四种分抽泵系列。现场试验表明,该工艺技术阶段平均单井日增油达0.94t/d以上,提高了非均质油藏开发效果。     

长庆油田三层分采工艺技术探索与实践

长庆油田纵向含油层系多,部分层系局部叠合,为有效解决多层系开发过程中笼统合采油井层间干扰矛盾,最大程度发挥各产层产能,研究形成了防气式分采泵两层分采主体工艺技术,现场试验78口井,平均单井产量提高0.58t/d,但对于油井三层分采,该技术却无能为力。在油井两层分采技术原理基础上,文章创新提出了“产层单向过流（进入油管）、油管内层间产液桥式多级过流、 封隔器层间封隔、普通抽油泵举升”三层分采技术思路,研发成功桥式分采器关键装置,设计了“桥式分采器+Y211封隔器+Y111封隔器N普通管式抽油泵”三层分采工艺技术管柱结构,并在长庆油田首次成功开展了,口井三层分采试验,效果明显,为长庆油田多层系开发区块油井多层分采提供了新的技术手段。     

分层挡砂合采工艺管柱研究与应用

在油田开发中,多数区块油井的生产层系多、层间干扰严重,部分区块出砂、油稠、腐蚀等问题突出,目前常用的分层合采技术可以有效解决层间干扰的问题,但不能完全适用于出砂油井。对现有的分层合采管柱进行技术升级,将管柱分为举升管柱和分层挡砂管柱两部分,采用密封工作筒将管柱的两部分密封连接,分采泵形成两个互不干扰的进液通道,给分层挡砂管柱配备了安全接头和防砂筛管,能够适应出砂和砂埋的井况,提高出砂油井的产量及生产时效。     

多层合采砂岩油藏动态干扰及其影响因素

针对多层合采砂岩油藏层间干扰影响因素及其定量表征方法研究较少的现状,研究了层间动态干扰系数的影响因素及其计算方法。从单层油藏出发并结合层间干扰定义,建立了多层合采砂岩油藏动态干扰数学模型。研究结果表明:层间动态干扰系数随着含水率增加而增大,低含水期随着生产压差增大而减小,高含水期随着渗透率级差降低而减小。以此为基础,提出了降低层间干扰的对策,并在渤海SZ油田应用。以油井卡层和注水井分层调配降低干扰为例,其开发规律表现为:油井卡层及周边注水井分层调配后动态干扰系数均降低;油井含水率超过80%后,即使周边注水井继续分层调配,动态干扰系数仍然会恢复到分层调配前动态干扰系数变化的趋势线上,表现为分层调配措施效果变差。该成果为同类油田层间矛盾的定量评价及降低层间矛盾策略的制定提供了借鉴。     

多层合采油藏衰竭开采过程层间干扰现象分析

在多层合采油藏开发过程中层间干扰现象是不可避免的。海上油田的开发通常采用大段合采,各层间较强的层间非均质性导致开发面临严重的层间干扰。针对衰竭开采过程中的层间干扰问题,建立数学模型,分析渗透率不同和黏度不同情况下各层之间压力和产量相互影响过程。结果表明,多层合采油藏衰竭开采过程中通过压力相互均衡影响各层产量的劈分,衰竭开采过程中的层间干扰有利于均衡动用不同层的产量,有助于提高开发效果。研究结果为层系调整及相关部署提供一定理论依据。     

有杆泵分层举升采油技术研究

新疆陆梁油田纵向发育油层较多,受油层物性、压力差异等影响,层间干扰严重。为进一步提高油层的动用程度,避免多层合采层间干扰,研制成功分层举升泵系列。设计出分层举升管柱、配套清防蜡工艺及分层计量地面工艺流程。现场试验20井次,累计增产原油3.2×104t,检泵周期达到1年以上,为多层系油藏充分挖掘低压低含水油层的生产潜力提供了有效的技术手段。     

提高采收率开发层系组合的渗透率级差界限研究

渗透率极差是划分和组合开发层系时需要考虑的主要因素之一,合理的渗透率极差界限可减少层间干扰,提高纵向波及系数从而使油田获得较好的开发效果& 考虑生产成本与开发效果! 海上油藏一般采用大井距、多层合采的方式开发,这导致生产过程中层间矛盾突出、层间干扰严重,最终影响油井的产量和油田的最终采收
率。为研究开发层系组合的渗透率级差界限,采用物理模拟实验和油藏工程分析方法进行研究。结果表明,物理模拟实验和油藏工程分析方法获得的结论一致,即多层合采时各层流量比大于渗透率极差,且当渗透率极差大于7时低渗层对产量的贡献小于10%。此研究成果为未来海上油田开发层系的合理组合提供了理论依据。