智能井井下对接工具的研制

为了达到液控智能井在需要检泵或出现控制管线拔断等故障需要维修时,不用将井下工具全部提出的目的,研制了一种适合于油、气、水开采的智能井井下对接工具。该工具包括留井对接总成和留井密封总成,通过该工具将井下生产管柱分离,并进行快速准确地对接。对接采用棘爪分瓣式螺纹结构,对接强度高,对接方便、可靠;采用球阀关闭原理,保证6个传压通道同时处于密封状态。实验室的测试结果表明,该工具具有非常可靠的密封能力,能够满足深海智能井的开采要求。智能井井下对接工具的研制有利于智能井技术的大面积推广。     

智能井井下液压控制信号传输特性研究

液压控制的智能井系统通过长达数千米的液压管线向井下传送液压控制信号和动力,选择目的层层位和控制流量。向井下传送液压控制信号时,受传输介质和细长液压管线的影响,液压控制信号的传输速度、强度和形态都会发生衰减和扭曲,难以被井下设备识别。为对井下执行器进行可靠的控制,讨论了液压控制信号的传输速度、井眼温度沿深度方向变化对传输介质黏度的影响;分析了井口压力向井下传播时压力与时间的变化关系、地面液压控制信号传到井下时的形态变化、同时施加液压控制信号和液压动力信号时的传输特性,以及有无阻力状态下开启井下滑套时控制压力的变化;再考虑管线内径、加压方式、井眼环境、液压油黏度等对上述传输特性的影响,得出液压控制压力应大于5 MPa、3 000 m深水井中井下液压信号传输时间约为25 min等定量评估结论。研究结论可为开展井下液压控制提供理论参考。      

智能完井井下智能滑套位移监测系统研制

针对我国油气田液控式智能滑套技术存在缺陷、严重制约其应用与推广的问题,研制了一种可以实现滑套位移精准测量的监测系统,并进行了工程样机研制及现场试验。该监测系统根据非接触式线性可变差动变压器式监测原理设计。研究与试验结果表明：该监测系统实现了液控式井下智能滑套开度精准监测,使液控式智能完井可以对井下智能闭环调控产量精准控制;监测系统采用同心线性结构,可以与现有的液控式智能滑套连接,无需对现有滑套进行结构修改;可以使液控式井下流量控制阀省去J形槽往复式机械定位机构,简化了地面液压控制操作流程;滑套位移监测精准,单芯电缆信号传输稳定。所得结论可为实现完井井下滑套闭环智能控制提供技术支撑。     

低渗透油田分注井井下无线通讯技术研究与试验

为了掌握低渗透油藏精细注水开发油藏动态,解决注水井井下动态数据需人工下入仪器进行井下监测,存在测试成本高、无法实时监测及长期录取难题,研发智能井下配水器及井下无线通讯仪,创新设计缠绕式天线及瞬时大功率通讯工艺,开展室内试验及模拟评价,实现了油管内狭窄空间、高矿化度水环境可靠通讯。开展现场试验5口井,实现了井下分层压力、温度和流量等生产动态信息的实时监测以及井下和地面数据和指令的无线双向通讯等功能,通讯成功率85%,平均单井无线传输数据量3.5万组,分层注水合格率达95%以上,探索形成了井下无线通讯新方法,为油藏注水开发动态调整提供技术支撑。     

超深高温油气井永久式光纤监测新技术及应用

常规温度计及压力计难以满足塔里木盆地东河油田超深高温的井下条件,且仅能监测单点的温度和压力。鉴于此,引进了永久式光电复合缆监测新技术。该技术中的监测系统主要包括井下光电缆、井下压力计、封隔器、地面系统四大部分及相应配件,创新性地将温度监测光纤与压力监测电缆一体化封装、捆绑在油管柱下入,实现了全井筒温度及部分井段压力的实时动态监测。试验结果表明:井下永久式压力计监测结果与梯度测试结果误差小于0. 5%,光纤温度监测剖面与梯度测试温度剖面很接近;根据永久式光纤温度监测系统的井筒温度分布解释结果可反演油井的产气剖面,从而指导注气开发动态调整。永久式光电复合缆监测新技术解决了超深高温油气井动态资料录取困难的问题,可满足生产井和水平注气井等井不同类型的监测需求,具有极为广阔的应用前景。     

深层气藏压裂井井下压力温度监测技术应用

通过压裂施工前将存储式电子压力计随管柱下入到目的层,完整地记录压裂施工过程和压后排液的真实井底压力、温度变化情况。利用所录取的数据,可准确计算压裂施工不同阶段管柱的实际摩阻,建立深层气井压裂液摩阻图版;科学指导破胶剂追加,确保压裂液及时破胶返排;优化设计固化剂固化温度和固化时间,有效防止气井压后返排时支撑剂回流现象;解释、拟合人工裂缝长度和储层渗透率等参数,有效评价压后增产效果。     

智能配注井井下监测电磁流量计的设计及应用

针对目前油田分层配注井注入量的监测需求,研制一种基于电磁感应原理的电磁流量计,该流量计可长期置于油田智能配注井,进行注入量测量.介绍仪器工作原理、结构设计及仪器技术指标.室内实验表明,智能配注井井下电磁流量计在清水中标定具有很好的线性响应,仪器输出稳定,重复性好,测量结果准确.现场试验表明,应用电磁流量计进行智能配注井配注量监测,测试精度高,测量结果准确可靠,可真实反应井下注入情况,可以长期置于井下进行流量监测,能够满足测试需求.     

智能完井井下液压控制系统关键技术研究

智能完井系统通过传感器和地层滑套开关实现了对产液层的监测和控制,对油层实现了多层合采、层间优化、单采等多种模式的切换。介绍了国际上通用的智能完井井下液压控制系统,并结合分层开采智能完井的技术要求,提出了一套智能完井井下流量控制解码器的设计方案,通过操纵井下多目的层滑套的开关从而实现分层选择和控制。设计的数字液力解码器利用3条液压管线可实现最多6个生产层滑套的控制。该方案简化了现场安装液控管线的操作,有助于推动智能井配套工具的标准化。     

双分支智能水平井信息分析研究

在智能井系统中,传感器信息的正确分析是进行油藏优化控制的基础。目前测得的各信息中,温度和压力是最基础的数据也是比较敏感的因素。利用能量守恒定律建立了双分支水平智能井的温度与含水率的关系模型,通过对温度变化的研究定量分析了不同流入单元的各自含水变化情况。利用节点分析和数值模拟,结合双分支水平井的油藏,分析了压力分布和变化与油藏参数以及产量、含水变化的关系。通过分析一口双分支智能井前后两个阶段温度剖面的变化对比情况,得到了各自含水的定量变化。发现一个分支已进入含水快速增长期,需要对其采取限产、控水措施并给出了具体值。同时利用压力信息得到了较准确的表皮因子,结合数值模拟优化了各分支配产与生产压差。信息分析研究为接下来的各分支优化控制以提高采收率和经济效益提供了信息基础。     

新型不压井井下控制开关的研制与应用

新型液压控制开关是高压油井丢手不压井作业管柱的关键工具，该工具配套形成的丢手不压井作业工艺技术同时解决了高压油井作业时拆装井口、起下抽油杆和起下油管柱时的带喷问题；同时该技术有效地防止了清蜡洗井等入井液对油层的损害问题，对开发高压低渗透油田有重要意义。本文主要介绍了新型液压控制开关的结构、工作原理、设计计算及应用。     

永置式井下智能多参数监测装置

永置式井下智能监测装置在国内油田，特别是内陆油田实施应用还处于探索阶段。而在滩海油田，一些作业公司已经应用了类似的技术，逐步认识到该技术在改善油藏描述和提高实时生产管理方面的潜力——既降低了修井次数和采油修理成本，又降低了项目的运营成本，增加了油气的采收率。文章分析了国内外关于该项技术发展的基本情况，介绍了永置式井下智能多参数监测装置的技术原理、结构和特点，探讨了井下智能井技术在我国的发展思路。     

智能完井技术研究进展

智能完井技术是一种通过实时监测井下（储层）信息,经分析决策并遥控油气井最优化生产,实现提高采收率的完井技术。此技术主要的作用是优化油气井的生产和在最大限度地降低作业费用与生产风险的同时最大程度地提高油田采收率,降低生产成本,加速资金流动。智能完井技术是通过智能完井系统来实现的。本文将介绍国外几种典型智能井系统及智能井的研究进展情况,最后就国内开展智能完井技术研究提出一些看法。     

国内高温高压井下工具试验装置发展现状综述

石油压裂酸化改造离不开国内井下工具的发展,而井下工具的发展离不开井下工具试验装置的发展及应用.只有先进的检测手段,才能够对工具性能进行准确、全面的测试.本文旨在对井下工具检测系统及装置在国内外近年来的发展进行总结论述,并希望对未来的发展研究方向提出有根据的预测.     

井下加热工艺在高凝油井试油测试中的应用

针对高凝油井原油物性差无法正常求产的问题,通过引进井下加热电缆、改进PT封隔器、配套地面保温等措施,实现了高凝油井地层测试和抽汲求产一体化。介绍了电加热工艺结构原理和特点,现场应用表明,该工艺为高凝油区块的试油测试提供了一条可行的技术措施。     

油气井射孔模拟装置的研制与应用

为了更好地服务于油气开发,推进射孔技术进步,稳定和提高射孔弹性能,研发了一套配套高温高压射孔模拟试验室使用的油气井射孔模拟装置。该装置能够完成真实井况下的井筒温度、油(套)压力、射孔枪壁厚、套管壁厚、环空大小、炸高等影响因素的加载,射孔后能够完成射孔弹的穿深、枪管孔径、套管孔径、枪管变形、套管变形等数据检测,不但能够实现单发射孔弹检测,也能够实现多发射孔弹联合检测。试验结果表明,这套油气井射孔模拟装置安全性能好,靶套装置循环使用性能强,试验室操作方便,优势明显,试验效果良好。最后针对试验中存在的问题,提出了相应的改进措施。     

普光高酸性气田井筒管材及完井方案优选

四川盆地普光气田属于高含H₂S和CO₂的碳酸盐岩过成熟酸性气田,存在气藏压力高、埋藏深度大、地质构造复杂、腐蚀严重、易喷易漏、安全风险高等开发难题。为解决上述难题,实现气田的安全高效开发,在深入调研国内外高含硫气田完井技术现状的基础上,分析了硫化氢、二氧化碳以及氯离子等对井下管材的腐蚀方式,提出了管柱腐蚀的防治措施：①采用防腐蚀管材;②注入缓蚀剂;③将上述两种方式综合应用。进而设计了3种完井方案：①高镍基合金完井;②高镍基合金与高抗硫材质组合完井;③高抗硫材质完井。经分析对比,最终确定采用镍基合金和高抗硫钢套管组合,配合镍基合金油管和永久式封隔器的完井方案;射孔后下酸压-生产一体化完井管柱,酸化压裂后投产。该方案成功解决了气井酸压、生产、防腐蚀等问题,具有防腐性能优越、后期维护成本低、管柱有效生产时间长、安全系数高等特点。     

水平井找堵水技术研究及应用

随着水平井开发技术在采油三厂的大规模应用,开发矛盾逐渐显现,由于天然裂缝、人工裂缝以及非均质性等因素,容易造成部分层段注水突进,水平井部分层段水淹,由于水平井井网局部水井密集,水平井与定向井交错分布,井网不规则、不完善,导致水平井区域油水对应关系复杂,难以判断水淹层位,影响单井产能。动态表现为高液量、高含水,日产油量较低。为提高水平井单井产量,整体提升采油三厂水平井开发效果,因此水平井找堵水技术研究实验,取得较好效果。     

注水井井下分层测试监控系统设计

为了正确检查各层段注水量、确定最佳注水压力、选择正确的喷水嘴,为良好注水和动态调节注水量,结合最新的电子技术、传感器技术和注水工艺的相关技术,开发了新型注水井井下综合测试系统,实现了注水井井下分层流量、压力、温度的实时在线监控测试。整个监控过程都由计算机程序控制,因此在形成资料过程中避免了虚假现象,资料准确率极高,而且可对测试数据进行回放。首次将32位微控制器ARM作为系统核心处理器,处理数据的速度显著提高,为实时、准确地反映井下实际情况提供了保障。     

渤海油田科学探索井井身结构优化设计

要实现科学、优质、经济、安全的钻井作业,取得预期的钻探目的和经济效益,一个重要的前提就是要有合理的井身结构。科学探索井设计井深5355m,是渤海湾目前为止最深的一口预探井,同时也是一口高温高压井,该井的钻探对今后渤海湾向深层进军具有重要的指导意义。通过分析该井地震层速度及周边已钻井的钻井、测井等资料,得出了该井的3个地层压力剖面：通过收集处理邻近油田已钻井起下钻等数据,给出了该井进行井身结构设计时所需的6个井身结构系数：并以此为基础,结合周围区块已钻井在钻井过程中出现的复杂情况,以确保钻井成功率为首选目标,设计了合理的井身结构．优化了套管层次．进一步减少了钻井过程中复杂情况的发生。     

大排量连续混配压裂液在高温深井的应用

压裂液连续混配技术具有即配即注、零残留胶液、可根据现场情况随时调整液体配比机动灵活的特点,但目前现场应用井温较低（≤100℃）,排量较低（≤4m3／min）,为满足大排量、高温深井的需要,开展了大排量、高温深井连续混配压裂液技术的研究。室内优选了流动性好、水解速度快、耐高温的速溶胍胶SG-5作为连续混配压裂液用稠化剂,研制了复合增效剂,同时具有助排、破乳、杀菌作用,实现一剂多效,节约成本,简化配液施工工序,降低作业强度,形成了适合中原油田井况的中低温液体有机硼交联体系（≤130℃）和耐高温固体有机硼交联体系（130℃～160℃）,在剪切速率170s^-1连续剪切90min后粘度均保持在200mPa·s以上。大排量连续混配压裂液体系在中原油田应用9井次,施工成功率100％,最高温度达到163℃,最大排量4．8m3／min,为今后大排量、高温深井的连续混配压裂施工奠定了技术基础。