SAGD水平井钻井技术

SAGD技术是开发超稠油油藏的一项前沿技术，在国外的超稠油开采中已经得到广泛应用。九十年代末，国内辽河油田在中深层超稠油的开采中开展了SAGD的先导试验，取得了很好的试验效果，形成了相关配套技术。2008年，为提高稠油开采的综合经济效益，拥有丰富稠油资源的新疆油田也已开始着手SAGD技术的试验应用与效果评价工作。本文结合新疆油田SAGD先导试验区块具体油藏特开采特征与SAGD技术在国内外的发展应用等情况，介绍了SAGD水平井钻井技术及其特殊配套的磁性定位导向仪器（MGT与RMRS），以供参考和借鉴。     

风城SAGD水平井均匀配汽工艺研究与应用

双水平井SAGD水平段长度通常比常规热采井水平段更长,SAGD生产过程注采水平井间易出现水平井段局部汽窜、动用不均匀情况,影响了SAGD井组开发效果并增大了调控难度。为了提高水平井段动用均匀程度,建立了水平井等质量出流理论模型并设计了均匀配汽管柱。该工艺在风城SAGD先导试验现场应用取得了显著效果,对SAGD推广应用具有重要意义。     

新疆风城油田SAGD平行水平井钻井技术

针对新疆克拉玛依风城油田采用目前的直井、常规水平井方式开采稠油油藏采收率不理想的现状,2008年尝试采用SAGD技术开采风城油田重32井区超稠油油藏。该技术采用5段制井眼轨迹,水平井抽油泵下泵位置为一稳斜段,SAGD双水平井垂直距离为5m,目标靶窗(±0.75m)×(±2.0m),水平段采用177.8mm激光割缝防砂筛管完井。在常规水平井施工工艺基础上,结合磁导向测量技术,有效控制了两井水平井段相对误差,成功钻成了4对8口SAGD水平井,施工工艺达到了SAGD井的作业要求,为今后应用SAGD技术开采稠油油藏提供了较好的钻探经验。     

SAGD水平段动用程度判断方法及动用模式分析

在超稠油双水平井SAGD生产过程中,准确、快速判断水平段动用程度是井组生产措施参数制订和现场参数调控的基础。由于生产井趾端和非趾端井底温度受控因素不同,以温度为依据判断动用程度的常规方法存在局限性。从水平井热量补充和损失角度入手,明确了SAGD生产水平井趾端和非趾端温度的主要影响因素;通过数值模拟和理论公式解析方法,引入单位水平段无因次产能参数和水平井沿程温压耦合数学模型,分别对趾端和非趾端动用程度进行判断,进而提出SAGD水平段动用程度判断方法。在此基础上,对矿场正常生产阶段155个SAGD井组进行了动用程度研究,实例证实该方法可靠、便捷,易于操作。结合地质因素,建立了5种动用模式并分析了不同模式的生产特征,明确了影响SAGD生产效果主控因素为水平段动用程度,为矿场参数调控和措施调整奠定了基础。     

超稠油直井辅助双水平井SAGD技术研究

超稠油SAGD开发技术在风城油田历经10年的实践开发,已成为超稠油开发的主体技术,但受隔夹层、工艺条件等方面影响,部分井组水平段动用不均,蒸汽腔呈现局部到顶、发育不均、横向扩展缓慢的特点,限制了产油水平上升。通过多年生产实践和分析,结合双水平井SAGD开发特点,针对存在的问题,风城油田应用了一套适合风城超稠油的SAGD老区开发调整技术—直井辅助双水平井SAGD技术,持续稳步推进了SAGD工业化进程。     

SAGD双水平井入靶控制技术

水平段的水平度和上下2口井水平段的平行度是SAGD双水平井钻井的两项关键指标,为了控制这两项指标,必须对入靶点处井斜及井眼方向进行有效的控制,否则将会增大水平段轨迹控制难度和工作量,给施工带来不利影响,并且影响原油采收率。在理论推导入靶控制平均造斜率范围的基础上,分析了入靶控制的影响因素:造斜率、方位及磁干扰,提出了SAGD平行水平井入靶井斜角确定原则及对轨迹控制出现各种情况的处理方法。理论分析和实践表明,实钻轨迹点的位置接近或少量滞后于设计轨道,并保持井斜角适当超前,更有利于水平井的着陆。研究结果对SAGD双水平井入靶轨迹控制技术具有重要参考作用,对今后采用SAGD双水平井方式大规模开发稠油油藏具有指导意义。     

双水平井SAGD循环预热工艺研究与应用

现代化建设目前正在进入高速期,无论是工业化生产还是人民群众生活,都正在朝着科学化、机械化方向发展,这从一定程度上保障了我国社会经济发展.但是与此同时,高速发展的社会对石油资源的需求量越来越大,这给石油开采行业提出了新的要求,原本的工艺技术在今天已经不再具有合理性,基于原有技术对开采工艺进行创新已成必然.本文就根据辽河油...     

SAGD双水平井与直井联合完井技术在新疆油田应用

针对SAGD双水平井在开采浅层稠油过程中存在的采油井所需沉没度不够,抽油杆磨损严重及双管作业工艺复杂等问题,提出了SAGD双水平井与直井联合钻采的技术方案。在该钻采方案中,结合油藏性质,优选砾石充填完井方式对SAGD双水平井与直井联合完井。根据现场岩心取样及室内试验,优选出筛管缝宽为0.4 mm,水平井完井管柱采用割缝筛管,采油直井采用PPS冲缝筛管。结合现场施工实况,优化形成了一整套适合SAGD双水平井与直井联合钻采方案的砾石充填完井工艺流程。新疆油田应用该联合完井技术大大降低了油井出砂量,使修井次数减少了60%,提高了油田生产效益。     

超稠油油藏直井与水平井组合SAGD技术研究

辽河油田曙一区杜84块兴隆台油层兴Ⅵ组为厚层块状超稠油油藏，50℃下脱气原油黏度大于100Pa·s。针对该油藏的地质特征、原油性质与开发现状，分析了直井与水平井组合蒸汽辅助重力泄油（SAGD）技术的适应性，在现有直井已吞吐多个周期、地层压力已大幅下降的情况下，应用数值模拟技术研究了直井与水平井组合SAGD技术的水平井部署方式并对SAGD注采参数进行了优化。研究结果表明，直井与水平井组合SAGD技术是杜84块兴Ⅵ油层组超稠油油藏蒸汽吞吐后的有效接替技术，可提高原油采收率30％，累计油汽比可达到0．296。最佳的布井方式为水平生产井在两排垂直井中间，且位于侧下方，垂向距离为20m，水平井段长度为280m；井底注汽干度必须大于70％，且生产井排液速度必须与注汽井注汽速度相匹配。图6表4参11     

水平井油管传输温度剖面测试工艺

介绍了蒸汽吞吐水平井通过油管传输进行井下温度剖面测试的管柱结构、测试工艺以及现场测试曲线及其应用实例,通过水平井温度剖面测试曲线解释,可以了解水平井段吸汽剖面、水平井段油层动用程度以及可以有针对性的编制注采方案。     

双水平井蒸汽辅助重力泄油生产井控制机理与应用

结合现场监测资料和解析方法,对双水平井蒸汽辅助重力泄油（SAGD）开采的机理进行了研究。分析表明,在蒸汽腔中,流动以重力泄油为主,压力梯度较低;在注汽井和采油井间汽液界面下的流体流动规律与蒸汽腔中靠重力泄流为主不同,汽液界面下的流动以注汽井和采油井间的压力驱替为主,压力梯度相对较高。在认识采油井压力梯度分布的基础上,运用离散化井筒模型对采油井的汽阻温度（sub-cool）控制进行了优化,并与现场分析结果进行了对比。结果表明,双水平井蒸汽辅助重力泄油采油井的汽阻温度控制在10~15℃为宜。     

水平井井下流体分段取样技术研究与应用

针对水平井机械找水存在测试周期长的问题,设计了水平井井下流体取样测试方法。该方法克服定向井取样器电缆传输无法下入水平段的难点,研制出水平井井下电控取样器,首次实现水平井段井下流体取样测试。该取样器在地面设定井下控制程序,下入水平井段后按照预设程序由井下微电机带动滑阀启闭取样腔,在正常生产状态下取得地层流体样品,通过化验分析可得各射孔段流体含水、矿化度、水型等资料。现场应用表明,该技术可一趟管柱完成多段压裂水平井取样,大幅度缩短找水测试周期,具有样品准确、测试简便、效率高等特点,为水平井控水增油措施提供可靠依据。     

油砂SAGD水平井钻井液体系

针对SAGD水平井在油砂开发过程中井壁失稳、托压易黏附卡钻及沥青沾染钻具和固控设备等难题,室内通过核心处理剂的优选,研发了一套强抑制高润滑水基钻井液体系。室内性能评价表明,该钻井液抗温180℃,抗沥青20%,抗钻屑25%,岩屑滚动回收率为91.7%,润滑性能与油基钻井液基本相当。强抑制高润滑水基钻井液在麦凯河区块5对（10口） SAGD水平井施工过程中性能稳定易调整,润滑效果突出,机械钻速高,无任何复杂事故。结果表明,强抑制高润滑水基钻井液完全满足浅层油砂SAGD水平井施工工艺的技术需求,具有推广应用价值。      

稠油水平井金属毡滤砂管防砂技术

为了确保稠油出砂水平井的正常生产，引进金属毡滤砂管防砂工艺。该工艺以高强度不锈钢金属毡为主要滤砂材料，采用镶嵌式结构，运用滤砂管防砂原理，对流入水平井内的液体进行分级过滤，将一定粒径范围内的地层砂阻挡在滤砂管周围，形成稳定砂桥，有效的减缓了流体进井压力，达到防砂稳产的目的。在临盘油田的田18-平3井进行矿场试验，油井供液良好，产量稳定，见到了明显的效果。     

旋转尾管固井工具在超深水平井中的应用

超深水平井在施工中存在尾管串下入易遇阻、水平段固井质量难以保证2大技术难题.旋转尾管固井技术解决了尾管下入和固井期间尾管的扭矩传递问题,使尾管在下入期间遇阻时可以通过旋转方式实现解阻.从设备、套管、泥浆性能、施工工艺等不同角度分析了超深水平井影响尾管下入的因素,介绍了旋转尾管固井工具的工作原理,分析了永1-平1井尾管固井难点,提出了现场工艺要求及应急预案.     

水平井管内分段压裂技术的研究与应用

水平井分段压裂技术是水平井增产改造的重要技术。该技术可在第1层压裂结束后,投球加压,使滑套下移,将下面一层关闭,露出第2层喷砂循环孔,开始第2层压裂,实现不动管柱多层压裂。在介绍水平井分段压裂技术关键工具的基础上,以水平5-1井为例,对该技术的应用情况进行了介绍。应用结果表明,封隔器分段压裂技术分段准确、施工方便,对开发低渗透油藏具有良好效果。建议进一步开展压裂工具的优化设计和不动管柱封隔器分段压裂技术研究。     

水平井机械化学复合控水工艺现场试验研究

渤海油田水平井以筛管完井为主,几乎无管外封隔,采用笼统合采开发方式,出水后治理难度大。研发了机械化学复合控水工艺,可不动防砂完井管柱实现油井产层与高含水层分隔、分采,从而达到堵水控水目的。现场应用情况表明,工艺管柱下入顺利,封堵剂承压满足环空封隔要求,地面实时调控各层产液量,综合优化控水,作业后初期含水率由96.45%下降至94.62%,验证了机械化学复合控水整体工艺可行性。为解决水平井筛管完井控水问题提供了一条路径。     

水平井不动管柱无限级分段重复压裂技术研究

针对水平井传统重复压裂管柱技术存在的施工排量低、级数少等问题,研制了一种适用于139.7 mm(51/2英寸)套管的新型水平井不动管柱无限级分段重复压裂管柱。该管柱结构配套工具中,插管采用反向旋转丢手; 悬挂式封隔器具有套管双向锚定和环空密封的双重功效; 自解封型封隔器锁块阻挡机构采用可溶性金属材料制成,压后可实现封隔器自解封; 球座和滑套采用卡槽配合限位,卡槽尺寸为级差设计,可在轴向实现无限级。利用TADpro软件模拟和预测不同施工排量下的管内流体摩阻和井口泵压,结果表明:新型压裂管柱最大允许排量是传统管柱的2.0～5.4倍。该新型管柱可实现水平井分段重复压裂。     

水平井筛管完井找堵水工艺技术研究

解决水平井的找、堵水问题,已成为冀东油田水平井后期开发的首要问题。根据冀东油田水平井完井特点,研发出水平井筛管完井找堵水工艺技术。该找堵水工艺技术的基本原理是将找堵水管柱下入油井筛管内,采用封隔器对油藏进行有效分段和找堵水开关的打开、关闭操作,实现对各油层找堵水作业。现场应用情况表明,水平井筛管完井找堵水工艺管柱结构简单,操作方便,调层准确可靠,能够满足筛管完井水平井找堵水的需要。