预置电缆智能分注技术研究与应用

大庆油田进入特高含水期以来,注水井数和多级细分井数逐年增多,层段动态变化更为复杂,注水合格率下降较快,高效测调虽可加密测调周期、提高注水合格率,但人工测试工作量仍然巨大。基于以上问题,开展了预置电缆智能分注技术研究。该技术主要由预置电缆智能注水工艺管柱及地面无线远程控制系统两部分组成,工艺管柱通过将电缆置于油管内部连接配套工具; 远程实时监测各参数变化情况并控制井下分层流量、分层压力,系统具备自动测调、数据自动存储、超差报警、远程验封及测压、标准报表输出等功能。该技术是一种实时、高效、连续的新一代分层注水技术。     

预置电缆智能分层注聚合物技术的研究与应用

为解决分层注聚合物井测试时需反复起下仪器,存在投捞次数多、注入稳定时间长、测试效率低且易遇阻卡的问题,研发了预置电缆智能分层注聚合物技术。应用该技术进行流量调试时,由室内办公计算机发出指令,经网络服务器、地面控制系统和井下钢管单芯电缆到达目的层,控制井下电机连续调整智能注聚合物器阀芯的长度来调节注入量。该技术已成功应用7井次,一次性下井成功率为100%,流量计量误差低于5%,平均单井测试时间为3 h。预置电缆智能分层注聚合物技术的研究与应用提高了测试效率,为聚合物驱分注工艺技术的发展提供了借鉴。     

注水井高效测调一体化技术研究与应用

为解决渤海油田大斜度注水井无法分注测调的问题,研发了注水井高效测调一体化技术,实现了注水管柱分层注水与测试、调配功能的集成一体化,分层注水测试与调配无需额外的钢丝电缆投捞作业,且不受井斜的影响,彻底解决了大斜度井和水平井分层注水测试与调配的难题。该技术中的主要设备包括井下分注自动测调配水器、钢管电缆和地面测调控制器,它们共同构成一个分层注水集散式测调系统。分注测试调配时,仅需地面测调控制器向井下各自动测调配水器发送控制指令,即可实时监测分层注水动态、快速调整分层注水量。该技术目前已在渤海油田成功实施82口井,最大井斜87.62°,实现了大斜度井和水平井的分层注水高效测调一体化。注水井高效测调一体化技术的开发成功为井下注水安全和油藏注水动态监测提供了技术支持。     

井下柔性复合管预置电缆数字式分注技术

低渗透油田分注管柱长期服役后腐蚀结垢严重、分层注水合格率下降快。为此,设计了井下柔性复合管预置电缆数字式分注工艺管柱,研发了智能配水器与过电缆封隔器等关键工具,开展了管柱抗外压、抗拉强度等关键性能室内评价,形成了适用于井下高压条件下的柔性复合管分层注水技术。室内评价结果表明,管柱满足分注井封隔器坐封压力与最大抗外压要求,智能配水器流量测试误差小于2%。现场试验4口井,最长服役时间已超过2年,分层注水合格率100%。研究表明,预置电缆数字式分注技术应用柔性复合管,可以有效提升管柱耐腐蚀性能,实现分层流量自动测调、远程验封和数据监测等功能,满足封隔器坐封、反洗井及后期测试要求,具有较好的应用效果。     

电缆永置式井下测调技术研究与应用

目前的大斜度井和水平井分层注水管柱无法进行钢丝电缆作业,传统测调工艺无法实施,导致分层注水合格率较低。鉴于此,研究了电缆永置式井下测调技术,提出了一种适用于大斜度井和水平井分层注水的新工艺。采用该工艺可以实时监测注水层位,实现注水量的自动调节,无需钢丝电缆作业,解决了井斜超过60°井的测试调配问题;采用预置电缆技术,将测试组件与调节组件集成在井下测调工作筒内,可以实时对井下数据进行监测与控制。试验及应用结果表明,该工艺不受井斜限制,可以实现分层调配、参数实时监测和直读式验封,提高了作业效率,为精细注水提供了技术保障。     

波码通信分层注水技术研究及现场应用

常规分注井无法连续监测数据,需人工定期测调确保分注合格率。随着技术进步,国内油田逐步向数字式分注发展。长庆油田以超低渗透储层为主,层间非均质强,小层注水量小,通过持续攻关,创新提出了波码通信分层注水技术,攻克了小水量测试调配及远程无线通信与控制难题,形成了适合长庆油田的带压作业模式。该技术通过压力流量波码实现地面与井下数据无线远程传输,配水器实现井下分层流量自动测调与数据录取,现场应用1200余口井,地面与井下无线数据传输距离达到2800m,分层注水合格率长期保持90%以上,最长有效期近4年,单井年节约测试费用5万元,解决了常规分注技术面临的技术瓶颈,人员劳动强度大幅降低,提升了油田注水精细化水平。     

免投捞实时测控精细注水技术

分注井各层注水量通过下入测调仪器进行分层测试,注水量仅季度性监测,不能实时测控,同时受井斜和注水管柱内结垢等因素影响,测调仪器下井容易遇阻。为此,开展了免投捞实时测控精细注水技术研究。该技术将水量调节和测试装置集成于井下配注器中,通过井下电缆将配注器采集的数据传输至地面控制装置,处理后再发出指令对井下配注器进行调控。现场开展了3井次的试验,数据传输采集成功率达到100%,层段合格率90%以上,有效期已突破600 d。免投捞实时测控精细注水技术免去了投捞测调工作量,实现了油藏开发动态实时调整,进一步提高了水驱油藏开发水平。     

常规直径偏心分层注聚技术

常规直径偏心注聚技术可以用于高分高浓聚合物分注、中分聚合物分注和空白水驱分注。该技术在2011年萨中开发区现场应用290口井,平均单井2.4个层段。全井密封率100.0%,注水合格率为87.7%,一次打捞成功率94.6%,一次投送成功率91.5%。2~3层分注井投捞、验封和流量调配用时1.5天左右。该技术具有较强工艺适应性,与常规注水井测调技术完全兼容,不需动管柱,直接投入不同类型的堵塞器即可实现水、聚驱分注的功能转换,节省开发成本,满足了油田开发需要。     

基于无线充电及通信技术的智能配注水系统分析

油田进入特高含水后期,注采关系复杂,需不断缩小测调周期以保证注水合格率,这就造成了测试工作量大量增加,注水技术急需向数据实时监测、注入量自动调配方向发展。开展了智能配注技术的研究,将井下参数采集模块、电路控制模块、流量控制阀集成在智能配注器内并长期置于井下,结合无线充电技术、无线通信技术及自动调整算法,形成了包括智能配注器、智能测控充电一体仪及地面通信控制主机的智能配注工艺及配套装置。室内及现场试验表明,无线充电及通信技术可靠,智能配注器对井下生产参数进行实时监测,并根据设定值进行自动调整。利用智能配注技术对地层参数的实时动态监控,通过对控制数据的分析与挖掘,可为油田精细开发方案的制定及调整提供数据支撑,为油田“数字化、智能化”建设提供技术支持。     

注水井偏心电动调配测试技术

注水井偏心电动调配测试技术利用微电机做动力源在井下调节水嘴，在地面直接观察井下流量变化，对调整目的层注入量可实时作出判断。仪器一次下井可完成全井各个层段的调配，具有边测边调、无级调配、高精度调配的特点。经京58－11井现场应用，证实其可行性。     

大庆油田化学驱分层注入技术现状与发展趋势

化学驱分注技术已成为高含水油田提高采收率、保障油田可持续发展的重要技术手段。大庆油田根据不同油层类型、不同开发阶段需求,形成了较为成熟的注聚工艺体系,取得了较好的开发效果。目前已形成以“全过程一体化分注技术”为主体的化学驱分注技术,实现了同井分层注入量与分子量的双重调节,一趟管柱满足空白水驱、化学驱及后续水驱2～7层分注需要,测试工艺与水驱兼容,投捞、验封、流量测调全电控。随着油田生产的发展,化学驱开发规模的不断扩大引发了现场应用中的新问题：分注井测试工作量逐年增多,班组测调能力已达极限;分注合格率下降快,测调周期缩短;开发油层向渗透率更低、隔层更薄、厚度更小的油层转变等问题,为此提出了结合自动监测、远程控制等自动化技术,以实现化学驱分层注入技术监测与调整智能化的新工艺,同时研发了小卡距和小隔层细分工艺,为油田化学驱分注进一步高质、高效开发提供技术参考。     

分层调剖注水一体化管柱的研制与应用

为提高油藏水驱开发效果,注水井需要采用调剖措施改善吸水剖面,提高水驱波及系数。冀东油田采用偏心分注管柱进行调剖后部分水井出现测试仪器下放遇阻、偏心配水器水嘴无法投放、堵塞器打捞失败、封隔器反洗阀开启失效等难题。为解决上述难题,采用隔离地层定点调剖的思路,研制了分层调剖注水一体化管柱及调剖开关、单流偏心配水器两种配套井下工具,现场应用15口井,其中6口井实施了调剖作业。现场应用证明,该一体化管柱有效降低了测试仪器遇阻率,提高了调配成功率,同时封隔器反洗功能正常,满足了一趟管柱既能分层调剖,又能分层注水的工艺需求,有效节约了生产成本,缩短了生产周期,具有广阔的推广应用前景。     

免投死嘴高压分注工艺及应用

针对高压分层注水井因投捞调配困难、分注工艺成功率低的问题,对免投死嘴高压分注工艺进行了研究。研制的配水器具有设定压差开启机构,可将水嘴暂堵,研制的封隔器坐封压力低,耐压高;管柱下井低压坐封封隔器,不需投捞死嘴即可实现高压分注。和常规分注工艺相比,一方面减少了多次投捞死嘴、配下水嘴工序,减少了投捞遇卡机会,另一方面,避免了管柱憋高压坐封、拔死嘴注水时的压力波动,注水管柱工作平稳,管柱蠕动量小。同时,还可以通过流量计分层测试辅助验封,施工工艺简便,成功率高,目前在河南油田高压分注井应用150井次,工艺成功率90%,解决了高压分注难题。     

新疆油田几种注水管柱技术的分析研究

国内外进入衰竭期的油田，边内注水和边外注水方法是主要的增产措施，它能提高油田水驱油效率，获得较高的采收率。而分层注水却是最有效的符合大多数地质状况的注水方案之一，新疆油田目前应用的分层注水工艺技术主要有：偏心配水器分注技术，液力投捞井下定量分注技术，轮流注水工艺技术，同心管分注技术，油套分注技术，稠油分层注热水工艺技术。另外还研制了2种可洗井管柱技术，可反洗井注水管柱技术，可保护套管、可多次正、反洗井的深井超深井污水回注管柱技术。文中主要就新疆油田的分注工艺现状和技术做一介绍。     

大庆油田缆控分层注水技术研究及应用

分层注水是大庆油田开发最重要的特色技术,为油田高效开发提供了技术支撑。随着油田进入特高含水期,剩余油高度分散,油水关系复杂,注水合格率下降快,稳油控水难度加大,为解决日益增加的注水井测调工作量与有限的测试队伍间的矛盾,满足油田精准开发需求,研制了缆控分层注水技术。该技术将压力监测系统、流量监测系统、流量控制系统置于预置电缆智能配水器中,在办公室端由技术人员在服务器软件上发出控制指令,通过油田生产无线网络发送至地面控制箱,应用电缆载波技术由电缆传输指令至智能配水器,实现实时通信,获取井下分层参数信息,控制井下分层注入量。通过建设4个智能分注技术示范区,验证了不同开发矛盾下工艺适应性。缆控分层注水技术提高了吸水厚度比例,有效控制了含水上升率和自然递减率,增油效果明显,推动了油田数字化转型、智能化发展。     

测调注水防砂反洗一体化技术在海上油田研究与应用

为满足海上油田稳产上产,提高油田注水效率和采收率,针对海上疏松砂岩油藏的防砂需求和细分层注水需求,研究了测调注水防砂反洗一体化技术。该技术采用分层注水和防砂一体化管柱,内层管柱前期可作为坐封、验封管柱,后期可用于正常的细分层注水; 外层管柱采用独立筛管方式进行防砂,内外层管柱通过丢手悬挂封隔器形成一个整体。后期根据修井需要将两层管柱分离,单独取出内层注水管柱,外层管柱留作井下永久防砂管柱。该技术在渤海油田X井的应用,满足出砂油藏分层注水防砂的要求,降低了后期作业的风险,提高了修井效率。     

应急放喷工况井下管柱冲蚀行为研究

钻遇高产气层时,气体大量侵入井内,应急放喷施工使得井下管柱面临严重冲蚀。为分析大放喷量、高携砂率下井下管柱的冲蚀情况,开展了应急放喷工况井下管柱冲蚀行为研究。应用有限元法,利用ANSYS-Fluent数值模拟软件,针对钻杆水眼和钻杆-套管环空内的流场特性、颗粒轨迹和冲蚀行为开展了模拟分析,得到了日放喷量和日出砂量对冲蚀的影响规律。结果表明：当通过钻杆水眼放喷时,冲蚀薄弱点位于钻杆接头内壁缩径面;当通过环空放喷时,冲蚀薄弱点位于钻杆接头外壁迎风坡;从环空放喷时的冲蚀程度比从钻杆水眼放喷时更为严重。基于研究结果,建议通过钻杆水眼进行放喷,在放喷初期采用小排量放喷,待井筒内泥浆、岩屑和砂粒几乎放喷完后再增大放喷量,可有效降低管柱冲蚀。该研究成果为高压高产气井应急放喷施工方案的制订提供了依据。