稠油热采井固井低密度水泥浆体系研究与应用

目前海上稠油井注入蒸汽温度在350℃左右,多个注采周期后,若水泥石抗高温能力不足,封固水泥石会发生强度衰减,尤其是低密度水泥浆性能不佳,会导致水泥石完整性被破坏、密封失效、套管损坏、油井出砂等,多个问题随着井口上窜的蒸汽一起爆发.针对热采井固井作业,低密度水泥浆在350℃环境下的长期稳定性,对于稠油热采井封固质量的保障...     

稠油热采井筒隔热技术研究与应用

海26块是稠油热采区块,油田转热采吞吐试验初期,受井深、完井技术和井筒隔热工艺的影响,油井注汽过程中表现注汽压力高、蒸汽干度低、套管上涨等现象,造成蒸汽吞吐效果差。通过开展油藏参数和井身结构研究,分析油藏热采适用条件和井筒受热状况对非预应力套管完井产生的影响,优化注汽管柱和井筒隔热工艺,经过6年162井次的现场实践证明,深层稠油热采井筒隔技术在海26块应用是成功的,达到了保证注汽质量和提高热采吞吐效果的目的。     

热采井抗高温长效水泥固井技术研究与现场应用

稠油油藏大多采用热力降粘的方式开采,主要是采用蒸汽热采的方法。注蒸汽热采一般为蒸汽吞吐,后期转为蒸汽驱,因此热采稠油井的固井必须适合和满足蒸汽吞吐和蒸汽驱开采方式。后期注蒸汽开采时,由于地层的保温效果很差,高温蒸汽在注入过程中能量通过水泥环很快耗散到地层中,导致稠油油藏达不到注蒸汽热采的效果,严重影响稠油油藏的开发效果。在注蒸汽开采过程中,水泥石在高温蒸汽环境中强度衰减严重,导致水泥环破裂损坏,使原本封固好的环空失效,引发油气水窜,严重缩短油井寿命。针对稠油油藏固井存在的问题,须研究开发一种适用于封固稠油热采井的长效固井技术,使该固井技术具有水泥浆热容高、保温效果好,可延缓蒸汽注入过程中能量损失;水泥浆具有良好的强胶结性能,大大改善固井第二界面胶结强度,有效防止油气水窜的发生,提高浅层水泥封固段长期封固效果;水泥石强度高,抗高温性能好,其强度在高温下衰减缓慢,可经受稠油热采高温蒸汽的侵蚀的优点。有效解决稠油热采井在高温驱替环境下固井质量差、油井寿命短的问题,为稠油油藏勘探开发提供有力的技术支撑。     

稠油热采井套管损坏研究进展

我国稠油资源丰富,已成为稠油生产大国。注蒸汽热采是稠油开采的主要方式。但稠油在开采过程中具有温度高、注汽次数多、开采周期短等特点,使得套管出现变形、漏失、错断等形式的损坏,大大降低了套管的使用寿命。本文主要综述了稠油井套管损坏的类型和原因,稠油井套管的损坏规律,以及预防套管损坏的措施,为稠油开采提供技术指导。     

新型稠油热采井口密封防喷装置应用

在稠油开发(生产、注汽)过程中,稠油井无胶皮阀门控制机构,井口盘根盒与光杆接触缝隙处受蒸汽高温、高压的影响,经常发生井口刺漏跑油现象,严重的直接造成井喷,不仅影响油田安全生产,而且环境污染严重。为此,新疆油田公司应用新型稠油热采井口密封及防喷装置,形成井口三级盘根、注胶软密封与防喷柱塞进入防喷管实现金属硬密封双保险,经过现场运用达到对稠油井口刺漏和井喷有效控制的生产目的。     

海上稠油热采平台注蒸汽管道热补偿设计

不同于陆地稠油热采,海洋采油平台在设计、安装及生产等各方面的风险都要高于陆上。例如在注蒸汽作业时,高温高压工况易造成井口注汽树抬升位移过大,从而导致井口连接管线出现二次应力过高等问题,引起蒸汽泄露等重大海上安全事故。为保证海上稠油热采作业的安全实施,热采井口区注蒸汽管道设计需要考虑热补偿设计。本文根据工程实际开发需求,以海洋热采注蒸汽管道设计实例为基础,分析其特殊性,并阐述注蒸汽管道热补偿设计的合理方案。     

超稠油套管损坏机理及综合防治技术

超稠油井因受蒸汽吞吐生产周期短、注汽频繁、出砂、汽窜及固井质量、完井质量等因素的影响,使得套管损坏较为严重。本文通过对套管损坏机理的研究,有针对性地从超稠油开发先期钻井和完井工艺的完善、生产过程中各项注采参数确定以及套管损坏后的修复三方面,提出了套管损坏的防治方案。在实践中进行广泛应用,效果良好。     

注蒸汽井套管损坏原因分析及防治措施

稠油热采所体现的是蒸汽吞吐和蒸汽驱,需要注意的是蒸汽的进入会让套管受到较大的破坏,容易导致的情况就是油井出现套变,严重的影响到了注蒸汽开采稠油技术。为此,笔者主要是对注蒸汽井套管产生破坏的影响因素进行了研究,进而对防治措施进行了探讨。     

基于应变的热采井管柱评价方法

针对稠油热采井轮回注汽工况过程中引起管柱产生额外温度荷载的现象,依据套管柱结构与强度设计理论,考虑轮回注汽温度的影响,完成稠油热采井的强度评价;采用热采井套管柱应变设计方法,计算套管柱的应变,应用应变设计准则,完成稠油热采井的应变评价。实例计算表明,该热采井工况适合基于应变的热采井管柱评价方法。     

稠油热采井水泥环拉伸疲劳破坏寿命预测研究

稠油热采井生产过程中水泥环完整性失效严重危害稠油热采井的安全高效开发。已有研究未见稠油热采井水泥环拉伸疲劳破坏寿命预测的研究。本文基于Zhaoguang Yuan等人关于水泥环拉伸应变疲劳寿命研究的方法,提出了适用于稠油热采井水泥环拉伸疲劳破坏寿命预测的应力疲劳寿命预测方法。利用室内实验测试水泥环的疲劳破坏寿命,采用Abaqus有限元软件获取水泥环疲劳破坏对应的应力值,建立了稠油热采井水泥环应力疲劳寿命方程。基于所建立的方法和方程,研究了地层弹性模量、热采井升温周期、水泥环热膨胀倍数对水泥环拉伸破坏疲劳寿命的影响,研究表明地层弹性模量、注蒸汽升温周期、水泥环热膨胀倍数对热采井水泥环的寿命影响较大,硬地层环境、适当增加注蒸汽升温时间、适当增加水泥环的热膨胀倍数均有利于热采井水泥环寿命的延长。