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。     

大斜度井多级分注工艺技术研究与应用

冀东南堡油田井型以定向井和大斜度井为主,水平位移大多在2 000 m以上,井斜多在40°以上,采用常规偏心定量分注技术存在明显的不适应性,而同心管分注技术不能进行投捞测配作业。为此,开展了大斜度井多级分注工艺技术及配套工具研制。开发的大斜度井多级分注技术及配套工具满足了大斜度多级分注井不同跨度、不同井斜的分注要求,具有井下通过能力强,耐高温高压,解封管柱载荷小,配水测调准确等特点。现场应用结果表明,大斜度井多级分注工艺技术最大分注级数达5级5段,施工成功率100%,投捞成功率90%,值得大面积推广应用。     

大港滩海油田细分注工艺技术的应用

大港滩海油田的注水井以深井、超深井、大斜度井、水平井为主,且注水井注水量大,易出砂,不适宜通过钢丝作业进行测试、投捞水嘴配水,陆上油田常用的分注工艺技术在滩海油田应用受到制约;滩海油田进入开发中后期,注水层多,单层薄,层间吸水差异大,存在单层吸水、水驱控制程度低的问题,为此急需进行细分注改善注水效果,为了满足滩海油田深斜井细分注的要求,进行了滩海油田多级分注工艺技术的研究与应用。目前,滩海油田共实施井下分注20口井,应用最大井斜88.02°,最大井深4 843m,最大注水压力26MPa,最大配注量160m3/d,全面提高了滩海油田深斜井分注工艺水平。     

同心管分层注水技术在南堡大斜度井的应用

针对南堡油田的注水井段斜度大于40°、分注层数≥2层的井,偏心分注工艺投捞比较困难,投捞成功率不高,常发生投捞器下不到位或捞不到的现象,以及分注层数为3层的注水井,油套分注无法实现的问题,开发了同心管分层注水技术。该技术可以满足大斜度井、层间差异较大井的分注要求,可以实现大排量、精确分注。在地面进行调配测试,无需投捞,操作简便,计量准确,便于管理。管柱耐腐蚀,对水质要求低,具有使用寿命长和分层可靠性高的特点。现场2口井的应用表明,采用该分注技术,封隔器最大下入深度3 124 m,最大井斜52.89°,施工成功率100%,实际注水量全部达到地质配注要求,管柱从投注到现在工作正常。     

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。     

大斜度井分注管柱长效密封与安全起下技术

为了满足冀东油田大斜度井长期细分注水工艺需求,调研了常规分注管柱在大斜度井中服役存在的问题:下管时锚定器易提前解卡、封隔器封隔有效期短以及起管时易解封失败等。鉴于此,研制了4种配套井下工具和1种分注管柱,包括防提前解卡的锁块式锚定器、保护封隔器胶筒的螺旋扶正器、提高密性能的长效密封封隔器和使分注管柱逐级解封、遇卡丢手的解封连通丢手接头以及大斜度井分注工艺管柱。现场应用结果表明:该技术下管作业成功率100%,封隔器的密封时效大于24个月;起管时管柱能够实现逐级解封、遇卡丢手,小修可完成起管。长效密封与安全起下技术适用于冀东油田大斜度井长期多级分注工艺。     

大港滩海油田深斜井免投捞分注新技术

针对滩海油田注水井井斜大、井深、钢丝及电缆投捞测配困难等存在的问题,研发了适用于滩海油田分注的深斜井免投捞多级分注管柱。管柱主要由套保封隔器、定比例配水器、卡层封隔器、油管分离器、水平井球座及井口恒流配水装置组成。主要通过选择合适水嘴并通过井口恒流配水装置调节注水量,对注水量进行控制。该技术集分层注水、防返吐功能于一体,并且操作简单,性能安全可能,能延长管柱寿命。大港滩海油田现场应用表明,该工艺有效地提高了分注作业效率,并提高了分注效果。     

大斜度井偏心分注钢丝投捞工具的改进与应用

针对大斜度井偏心分注过程中存在钢丝投捞工具无法下入到位、投送和打捞堵塞器成功率低等问题,研究了钢丝投捞减阻器,并改进了偏心配水器和投捞器的导向机构。介绍了改进后钢丝投捞工具的结构、原理、技术参数和技术特点,改进后的工具目前在现场进行了8口井的应用,应用中最大投捞井斜为67.28°,投捞成功率100%。同时表明,该工具既降低投捞器起下过程中的阻力,又提高了投捞堵塞器的成功率,可以满足大斜度井偏心分注钢丝投捞测试的需要。     

变形井分层注水工艺技术

针对套管变形后无法使用常规的分层注水工艺管柱的问题 ,研制出了适用于套管变形井的分层注水工艺管柱 :封上注下或封下注上的分注管柱和二级二层或三级三层的分注管柱。给出了KSQ水井锚、Y341注水封隔器及KPX偏心配水器等主要配套工具的工作原理。现场应用表明 ,该分层注水工艺管柱基本满足了油田现场对变形井分注的要求。对目前仍然存在的问题提出了相应的建议。     

滩海超深斜井分注技术的研究与应用

大港滩海油田受地面条件的限制,注水井井型以大斜度井和水平井为主,滩海采用压控开关分注工艺成功实现了井斜大于50°注水井的分注与测调,解决了滩海油田分注技术难题。     

注气井中油管轴向位移计算比较分析

为了确定油管在正常作业、注入措施作业中封隔器的坐封位置、轴向位移补偿量以及判断封隔器是否解封,根据弹性力学理论得出了不同条件下油管柱的轴向位移量,综合考虑了在不同工况下由活塞效应、螺旋弯曲、径向压力、温度变化、松弛力以及摩阻等因素引起的油管轴向位移;同时考虑了在注气油管内气体的横向压力效应,运用VB语言编制程序,将各自计算结果进行了比较分析。结果表明,在注气油管内考虑横向压力效应时与常规油管长度计算油管轴向位移有明显差异;油管内液体流动引起的油管轴向伸长与注入速度的平方成正比,在注入速度过大时对轴向位移有明显影响。     

高膨微粒调剖工艺先导性试验与效果评价

通过对调剖试验区块地质特征的研究，结合试验井注水管柱的现状，设计了YHH高膨微粒调剖施工工艺，阐述了其调剖机理，通过扶余油田西24-9区块内4口注水井的调剖先导性试验取得的成果证实:对应受益井组增油控水效果显著、YHH高膨微粒调剖施工工艺在多段分注管柱内适用，与聚合物交联、黏土、粉煤灰、石灰乳等调剖施工相比具有占井施工周期短、风险小、见效快的优点，为今后调剖工作的开展拓宽了途径。     

川西致密气藏裸眼水平井分段压裂技术

川西中浅层气藏致密、低孔、低丰度,裸眼水平井分段压裂是开发该类气藏的有效技术之一,但存在压裂参数难确定、压裂管柱下入难度大、水平段钻井液替出困难、压裂液返排效率低等问题。为此,在分析气藏特点和借鉴多级压裂经验的基础上,提出将裸眼水平段分成8~10段进行压裂,砂比优化为17%~21%;在注入前置液阶段采用支撑剂段塞处理近井效应,降低初期施工压力及形成多裂缝的概率;设计了可完全替出水平段钻井液的压裂管柱;制定循环钻井液、旋转管柱和给管柱加压的措施,保证压裂管柱下至设计位置;采用液氮伴注和大小油嘴交替更换的助排和返排技术,提高压裂液返排的速度和效率。XP105-1H井的裸眼水平段分成8段,采用以上技术和措施成功分段压裂;压后自然返排,返排率达95%;压后天然气产量6.441 2×104 m3/d,是相同层位水平井的2倍,天然气无阻流量达到23.168×104 m3/d。XP105-1H井裸眼水平段分段压裂的成功,可为类似致密气藏裸眼水平井分段压裂提供有益参考。      

胜利海上油田安全可控长效分层注水技术

为满足胜利海上油田注水井分层注水管柱检修期长、安全、高效的要求,在分析影响分层注水管柱寿命因素的基础上,提出了采用平衡式分层注水管柱改善管柱受力,降低管柱蠕动幅度;采用液压控制方式解决分层和洗井之间的矛盾;研制液控式封隔器解决封隔器提前坐封和满足井控要求的技术思路。通过研制液控压缩式封隔器和液控式环空安全封隔器等关键工具,设计了平衡式分层注水管柱,形成了安全可控长效分层注水技术。液控压缩式封隔器采用液压控制方式始终将其控制在最佳压力状态,洗井时可快速解封,以解决反洗井造成的封隔器寿命不长的问题。液控式环空安全封隔器采用了双液压控制管线,设有安全锁紧机构,洗井和安全通道独立控制,既能满足大排量反洗井要求,又能提高注水管柱长期的安全可靠性。胜利海上油田分层注水井应用安全可控长效分层注水技术101井次,分层注水合格率提高16.6%,注水管柱检修期最长达5年。安全可控长效分层注水技术不仅延长了胜利海上油田分层注水管柱的检修期,满足了安全高效注水的要求,也可以满足水驱开发油田精细分层注水的要求。      

φ101.6mm井分层注水管柱的研制与应用

针对φ101.6mm套管内径小,采用常规分层注水管柱无法开展投捞调配的问题,研制成功以配水器与封隔器一体化工具和扶正式小直径水力锚为主体的φ101.6mm井分层注水管柱。这种管柱采用绝对压力自动坐封机构,使管柱下井后直接坐井口注水即可坐封,实现分层注水。该管柱结构简单,密封可靠,有效期长,投捞测试方便,在现场应用25井次,解决了φ101.6mm套管分层注水的技术难题。     

定向井分层注水工艺研究与应用

针对定向井分层注水的现状,对定向井分注工具和分注管柱进行了研制和合理配置。在分注管柱中使用JSY341-115斜井封隔器和液力扶正器,解决了常规封隔器在斜井和水平井段中封隔器坐封胶筒不居中的技术难题;配水器的水嘴投捞采用液力投捞原理,解决了配水器在定向井中应用水嘴投捞难的技术难题;分注管柱实施锚定或支撑到人工井底,克服了管柱因注水压力不平稳等原因造成的管柱蠕动现象;分层测试实现了实际工况各单层分测:即测分层注入量和分层压力。     

复合坐封式注气封隔器的研制

很多低渗透油藏布置注气井,进行注气驱油生产。现有的丢手式注气管柱,利于后期换管作业,解决了Y211注气管柱再次作业时需要大量放气和难以压井的问题,但出现了封隔器坐封不良、丢手工具丢不开的现象。设计了一种新型的可丢手式注气封隔器,采用油管打液压和下放管柱加压的双重作用坐封胶筒,提高其密封能力;可以投球进行液压或机械丢手,后期可回接密封进行注气施工。封隔器设计完成后,进行了室内模拟实验及现场试验,表明封隔器密封性能可靠,满足了注气工艺的现场需要,并且延长免修期,降低注气成本,为注气驱油技术的推广奠定了基础,应用前景广阔。     

易起式高压多层压裂管柱的研究与应用

针对扩张式胶筒在受高压后出现钢片回收不完全,起管柱时钢片易卡死在套管中,造成管柱无法起出的问题,研究了易起式高压多层压裂管柱。该管柱主要由节流喷砂器、多级KY344-114型封隔器、多级喷砂器、水力锚和安全接头组成,采用新型的KY344-114型封隔器既具有停泵即解封,又具有耐高压的能力。现场应用结果表明,该管柱工艺原理可行,工具结构可靠,一次性起出率达93%,适合高压井的多层压裂。     

海上稠油油藏同井采注热水驱完井设计与应用

南海X油田为普通稠油油藏,属于边水驱动,储层面积大但厚度薄,投产后存在地层能量快速衰竭、产液量迅速递减的问题。海上油田具有油井投资高、平台面积受限、井槽数量少的特点,不适宜采用地面注水工艺。为解决地层能量补充难题,在调研国内外同井采注技术和经验的基础上,优化设计了一套适合稠油油藏的同井采注热水驱完井管柱,可以将深部高温地层水加压注入至油层,补充油层驱动能量,提高储层温度,降低油水流度比,提高波及系数和驱油效率。现场试验结果表明,该同井采注水完井管柱稳定可靠,以较低成本解决了稠油油藏地层能量补充的难题,邻近油井增产效果明显,为类似油田高效开发提供经验。     

Ф177.8mm套管注水井分层防砂偏心分注技术

针对机械防砂空心分注技术存在防砂后通径小、分注级数少、投捞测配繁琐等问题,进行了大通径分层防砂和小直径偏心定量分注工艺研究,形成了?177.8mm套管注水井分层防砂偏心分注技术。该技术分层防砂达到3段,留井防砂管通径可达108mm,分层注水管柱内通径46mm,可满足验封、定量配水、斜井投捞测配等要求,为易出砂地层分注工作提供了一种防砂可靠、分注级数多、投捞测配简单的技术思路。