滩海人工岛大斜度井整体气举采油技术

冀东南堡油田1-3人工岛国内第一个在浅海人工岛实施整体气举采油的平台。该岛是南堡油田1-5区的三个开发平台之一,地面上处于水深3～7 m的滩海区,将建成国内最大的气举采油平台。岛上气源充足,油井造斜点浅,井斜角大,井眼轨迹复杂,油井分布集中(井组内井距为4 m)。同时。该区气油比高、含水低,气举是最适合的举升方式。岛上气举管柱全部采用半闭式气举管柱,连续气举的采油方式。从已实施的44口井来看,人工岛实施气举采油可以有效降低运行成本且管理方便,效果显著。     

大斜度井气举完井管柱研究及应用

大斜度井受井身轨迹限制,常规气举管柱不能满足大斜度井完井及钢丝作业要求,为此,开展了大斜度井配套气举完井管柱研究。该完井管柱在满足气举功能的前提下,对常规气举完井配套工具进行改进,以保证完井管柱顺利下井。冀东南堡油田1-3人工岛应用该气举完井管柱表明,工具下井成功率达到100%,并实现了油井的快速排液卸荷启动,大大缩短了油井启动时间。该气举完井管柱具备多项功能,可实现热洗保护油层和不压井作业。     

南堡油田大斜度井分注工艺技术研究与应用

针对南堡油田注水井造斜井段和注水井段斜度大、井段长和分注难度大等问题,研究了大斜度井偏心分注配套工艺技术。介绍了该技术在管柱的支撑扶正、安全起下、封隔器的密封和钢丝投捞等方面的改进研究情况。现场25井次的应用情况表明,最大井斜为59.33°,最大注水井段斜度为44.04°,最大分注井段为545m,封隔器验封合格率100%,投捞测试成功率为96.2%,目前有3口井已顺利起出分注管柱,均取得较好效果。     

大斜度井水平井分层酸化工艺管柱及其应用

针对大斜度井及水平井在实施分层酸化措施时,常规封堵工具不易通过造斜段,且无法进行酸化,造成中、低渗透层动用程度差等问题设计了分层酸化工艺管柱。采用小直径酸化封隔器+斜井开关+管底单向开关组成,具有座封、解封方便。采用投棒方式打开斜井开关,实现分层酸化,解决了大斜度井因井斜角比较大,常规投球密封不严的问题。管底单向开关可实现酸化后反洗井功能。到目前为止,该工艺管柱现埸应用9口井,工艺成功率100%,有效率100%,措施井最大井斜角74°6,′井斜深度2149.49米。措施井累计增产原油3075吨,降水1.63万方,增注9810方。净增效益223.693万元,投入产出比1:5.2,取得了较好的经济效益和社会效益。     

大斜度井MFE测试工艺探讨

针对大斜度井测试的难点，利用MFE和P-T封隔器，采取一定的工艺措施，可对大斜度井进行测试。施工中对测试管柱进行改进，增加伸缩接头，加长自由行程，使“自由点”更加明显，易于掌握和判断，坐封操作时比直井多转数圈，从而达到顺利坐封的目的。     

大斜度井钢丝投捞式气举采油技术

钢丝投捞式气举采油技术可以在不动管柱情况下实现气举井检阀目的,但目前技术不适应斜度较大井段投捞需要,笔者分析了目前技术的投捞运动过程,建立了投送过程关键阶段的系统能量关系式,分析了目前气举投捞工艺对斜度的适应性,建立了适合大斜度井段的井下投捞运动方式和系统能量关系式,确定了适合大斜度井投捞需要的下冲导向机构、凸轮锁定机构、整体投送器机构、投送器阀底支撑机构等技术方案,研制了大斜度井投捞式气举阀、工作筒、投送器等主体工具,形成了大斜度井钢丝投捞式气举采油技术,经系统能量关系式分析、室内实验和现场测试等过程,说明新工艺满足69°以内井斜段的投捞需求,矿场上推广实施6口井。     

大斜度井连续油管内柱塞气举实验及动力学模型分析

连续油管工艺已广泛应用于大斜度气井生产。利用其优势,本文提出了一项新的连续油管柱塞气举复合工艺。与常规油管相比,连续油管内壁存在焊缝且由于大斜度造成其曲率连续变化,导致柱塞在连续油管内进行举升时偏离轴线,致使常规油管柱塞运动模型不能准确描述柱塞在大斜度井连续油管内运动特性。为了准确描述柱塞在连续油管中的运动特征以提高排水采气效率,设计并建立了大斜度井连续油管柱塞气举实验装置,开展了柱塞通过性实验和柱塞运动特性实验,对弹块柱塞上下行程的位移、速度进行了监测和分析。结合连续油管柱塞运动测试结果,引入轴线偏移量修正流体运动摩阻,建立了考虑柱塞偏心的连续油管柱塞举升动力学模型。计算结果表明,周期循环内,连续油管内柱塞运动实际速度值与预测速度值误差小于10%,该模型能够较好反映柱塞气举时的运动特性,为大斜度连续油管柱塞气举的优化及排水采气效率的提升提供了依据。     

大斜度井多级封堵工艺管柱研究及应用

针对大斜度井井眼轨迹的特殊性,设计了多级封堵工艺管柱,实现了大斜度井分层开采。采用K341-95小直径堵水封隔器与扶正器相配合,确保了管柱在造斜段能顺利通过。在液压作用下,多级封隔器可同时坐封;采用上提管柱方式,实现了多级封隔器逐级解封;利用液压助力器确保管柱在砂埋等特殊情况下能够安全起出。24口井的现场试验表明,该工艺管柱在大斜度井的应用是切实可行的。     

冀东 3号岛大斜度井钻井技术

冀东油田 3号人工岛四面环海,岛体面积 0.1475 km2。为加快油田开发速度,达到多部钻机同时作业互不影响的目的,采用了丛式井组布井方式,通过方案优化合理规避了上部井眼碰撞的风险。针对岛上大斜度井多 , 馆陶组有大段玄武岩易垮、可钻性差的特点,以 NP13-X1046井和 NP13-X1042井 2口井为例,进行了井身结构优选、钻井液体系研制、钻头优选和钻井技术措施的研究,并应用在实际钻井过程中,使岛上的大斜度井钻井能够顺利进行。     

大斜度井封隔器解封力数值模拟方法研究

为了准确预测大斜度井封隔器解封时的载荷参数,首先进行了装有测力短节的大斜度井管柱解封过程载荷测试,得到了解封过程中钩载及锚定器处轴力的变化规律,然后通过有限元仿真软件,采用测试井管柱及加载参数,建立了大斜度井全井修井管柱数值仿真模型,对该井在解封过程中上提力与锚定器所受载荷的变化情况进行了分析。测试结果与仿真结果对比表明,在解封过程中,当锚定器受力较小时,大钩载荷较直井偏小,但当锚定器所受载荷较大时,大钩载荷较直井偏大。研究内容为解决大斜度井措施管柱力学问题提供了一种新思路。     

各向异性油藏大斜度井入流动态

采用瞬时源函数法和坐标变换法,根据油藏-井筒耦合关系建立了各向异性油藏大斜度井的入流动态模型。基于此研究了无限大顶底封闭各向异性油藏中1口大斜度井在定产量和定井底流压两种工作制度下的入流动态。结果表明:对于无限大顶底封闭油藏中的大斜度井,在等效渗透率及其他参数相同时,各向异性系数越小,早期径向流和中期过渡流的持续时间越短,晚期拟径向流出现的时间越早。随着井斜角增大,垂向渗透率对油井入流动态的影响逐渐增大,水平渗透率对油井入流动态的影响逐渐减小。当各向异性程度较小时,井斜角对大斜度井入流动态的影响也较小;随着各向异性程度增大,井斜角的影响明显增大。     

大庆外围油田斜直井分层压裂工艺研究与应用

常规斜直井压裂管柱在现场施工中出现一些问题,诸如封隔器承压指标低、井下工具滑脱、导压喷砂封隔器及安全接内壁磨蚀严重等。通过研究,改进了封隔器胶筒,研制出了新型反洗井封隔器、导压喷砂封隔器和安全接头。改进后工具现场实际应用效果良好,为大庆外围油田增储上产提供了技术支撑。     

大斜度井可洗井注水封隔器的研制与应用

针对常规封隔器在大斜度井上应用存在密封效果差及反洗井后活塞关闭不严等问题,研制了大斜度井Y341可洗井高效注水封隔器。该封隔器胶筒肩部设计了防突机构,可限制胶筒朝油套环空"突出"或"流动";反洗关闭胶座采用钢丝簧和橡胶硫化结构,具有反洗井单向打开功能。室内和现场试验表明,该封隔器密封和反洗井性能可靠,达到设计要求,可满足密封压差30 MPa、井斜小于40°的分层注水要求,最长密封有效期超过700 d。该高效注水封隔器为大斜度井和深井精细分层注水提供了技术支撑。     

元坝超深高含硫大斜度气井射孔技术

元坝气田主力气藏埋深在7 000 m左右,温度最高达157 ℃,射孔时面临高温带来的射孔器材性能不稳定等一系列难题。通过采用钻井液中射孔、及时上提射孔管柱、分单元延时起爆、增设定位销等措施避免了卡枪、管柱脱落等问题;耐高温射孔弹、导爆索、传爆管、延时装置等一系列工具的灵活使用保证了射孔成功率和气层打开程度。采用以上措施对井底温度150 ℃、井斜79.14°的元坝YB10-C1井162 m射孔段成功实施了射孔作业,发射率99.7%,有效地沟通了地层,为同类井的射孔作业提供了借鉴。     

JDY341X-110大斜度井注水封隔器的研制和应用

为了解决南堡油田大斜度注水井在分注作业过程中封隔器起下困难及坐封、洗井过程中封隔器胶筒受力不均、蠕动变形严重的问题,对传统 Y341注水封隔器的结构进行了改进,采用抗高温高压密封元件,使封隔器更能满足斜井的工作条件和工作要求,并具备了重复坐封的能力。室内试验和现场试验表明,该封隔器可以满足大斜度井上高温高压注水要求,可在井斜在 50° ~70°的斜井上实现偏心定量分注。     

大斜度井电泵举升管柱扶正器间距的计算

电泵举升管柱加装扶正器可保持油管和套管之间的合理间隙,防止电泵电缆遭到挤压和磨损。扶正器的安装主要依靠经验判断,缺乏理论依据和计算方法,既增加了生产成本,又增大了井下事故的风险。在综合了井眼轨迹、油管柱内外液体密度、扶正器和套管内壁摩擦、管柱自重、油/套管几何参数等因素对管柱受力和变形影响的基础上,结合现场生产实际工况,运用微元法建立了大斜度井三维井眼电泵举升管柱力学模型,实现了不同工况条件下油管柱的受力与变形分析计算;结合两扶正器之间油管横向变形计算模型,建立了油管扶正器间距的计算模型,并开发了计算机辅助分析计算软件;通过实例验证了油管扶正器间距计算模型的可靠性。研究结果对于扶正器现场安装具有一定的理论指导意义。     

大斜度井偏心双管高压分注工艺技术

张店油田主要以大斜度注水井为主,受井斜、压力、水质等因素的影响,大斜度井分层注水钢丝投捞测试的问题日益突出。现有工艺技术在大斜度井分注中效果不理想,严重制约了大斜度井的细分注水,为此,开展了大斜度井偏心双管高压分注工艺技术研究。通过管柱组配后,偏心配水器可下在直井段或井斜较小的位置,常规的钢丝投捞就能满足测试调配的需要,不会受到高压和井斜的影响,同时管柱避免了沉积机杂、水垢等堵塞工具和管柱的问题,解决了大斜度井投捞测试的难题。     

液压助力器在丢手堵水管柱解封中的应用

采用液压助力器可解决大斜度井及水平井丢手堵水管柱解封难的问题,其作用原理相当于井下千斤顶。介绍了液压助力器的工作原理及结构组成。2009年共开展现场应用10口井,解封成功率达100%。