适用于稠油热采井的激活型完井液体系

稠油热采井在注蒸汽过程中及关井后,进入油层的完井液滤液和蒸汽中的水在高温下将与地层岩石矿物及地层流体发生反应,产生储层伤害。为此,提出使用激活型完井液体系。引入激活酸HJS,使残留在地层中的完井液在一定温度下激活,释放出［H+］,降低pH值,减小矿物在高pH条件下溶解和转化而对储层产生的伤害;并优选出了高温防膨剂HTW、高温减阻剂HUL、高温溶蚀剂HDB、高温缓蚀剂HJP以及最优加量,构建了激活型完井液体系。室内评价表明,该体系激活温度为80℃,激活时间为60 min,激活酸HJS的加入可以大幅度提高完井液对钻屑的溶蚀能力;体系在220℃高温下老化8 h的膨胀率仅为1.11%,与地层水配伍,混合液的浊度在3.6～6.9 NTU之间,蒸汽（270℃）驱替后渗透率恢复值大于90%（测温为80℃）,表明该激活型完井液体系具有很好的储层保护效果。      

稠油热采井小套管修套技术

结合稠油热采井套损特点、措施挖潜类型及井筒技术状况,开发配套了小套管修套及相关配套工艺技术。该技术具有工艺简单,套损治理彻底,综合成本低,有效期长等优点。河南油田稠油热采井小套管修套技术配套应用了?101.6 mm无接箍小套管,在小修装备条件下提高了套损井修复率;应用化学堵剂固井,提高了固井质量;通过优化小套管下入深度,实现套损治理、预防、层段封堵一体化,提高了套损井修复率,降低了套损井修复费用。该油田现场应用小套管修复套损井62口,工艺成功率100%,阶段累计产油38223 t。     

适用于稠油热采井热膨胀水泥的外掺料优选

对于稠油开发来说,开采温度可以达到300℃,剧烈的温度增加会造成水泥石强度的衰退,同时高温条件下套管、水泥环膨胀变形不一致,会导致水泥环内部产生过大的应力,这些都是造成水泥环密封完整性被破坏的主要原因。除了解决水泥石高温强度衰退问题之外,加入不同的外掺料改善水泥石的热膨胀性能是保证密封完整性的主要措施之一。热膨胀系数是其热膨胀性能的主要表征参数,为此研究了各种外掺料在不同温度下对油井水泥石热膨胀系数的影响,并分析探讨了其影响机理。实验结果表明:硅粉和漂珠等外掺料会不同程度地降低硬化水泥石的热膨胀系数,而胶乳和碳质材料的掺入可以适当增大油井水泥石的热膨胀系数。这种碳质材料为工业废料,价格低廉,因此在油井水泥中掺入适量的碳质材料不仅节约固井成本,还可以提高水泥石的热膨胀性能,保证水泥环的密封完整性,提高热采井的生产寿命。      

稠油热采试井分析方法

经对国内外稠油热采试井分析文献资料分析研究，总结归纳出5种以Satman等人提出的双区复合油藏模型为基础的稠油热采试井分析方法，并对典型的双区热采模型压降试井分析进行应用，得到一定的认识。     

稠油热采井套管头

新疆克拉玛依地区蕴藏着丰富的稠油资源,稠油产量约占中国石油新疆油田公司总产量的30％以上。稠油热采工艺是目前稠油开发使用最为成熟的工艺技术,但是,若采用常规的井口装置,可能会导致油井生产过程中出现井口失控上窜、套管受损等情况,严重的则会造成热采井报废,给安全生产带来极大的损失。中国石油集团西部钻探工程有限公司克拉玛依钻井工艺研究院开发研制的稠油热采套管头,部分解决了上述问题。该产品与其他稠油热采配套技术成功应用,实现了稠油热采井安全高效的生产,为油田持续稳定的发展提供可靠的保证。     

稠油热采井套管保护技术研究

针对蒸汽吞吐时发生汽窜、地层出砂及水泥环破裂掏空的情况，利用ANYSIS有限元分析的数值模拟，对井筒热应力和热膨胀进行了分析。注蒸汽井间发生汽窜时，易诱发地层出砂，最大热应力都发生在套管内壁，且超过了N80套管的热弹性屈服极限，最大热膨胀都发生在温度变化过渡区，是诱发热采井套管变形损坏的主要原因。套管周围地层掏空时，其热应变达到了2％，远超过材料弹性极限应变的0．3％，是热采井套管变形损坏的主要原因。提出套管保护对策，并开展了4项相应防治技术先导试验，取得了较好的保护套管效果，形成了稠油热采井套管保护配套技术。     

稠油热采试井研究及软件开发

方法 在对实际生产测试现状进行分析的基础上，提出了改进的注汽井测试工艺，并对热采试井分析过程编制了解释软件。目的 研究出一种有效的稠油注蒸汽热采监测技术，使热采试井技术在生产实际中得到应用。结果 科尔沁油田庙５－８２－４２井采用蒸汽吞吐开采，首轮注汽后焖井期间，采用毛细管压力计按改进的测试工艺测得压降曲线资料，应用热采试井软件进行了解释，以此解释结果，对同一汽驱井组庙５－８０－４６井进行粘土防膨胀     

稠油热采有限多井试井模型研究

根据稠油的渗流特征，建立了邻井为注汽井考虑热损失的稠油热采有限多井试井模型。应用拉氏空间叠加方法，得到了压力在Laplace空间的解析解，利用Stehfest数值反演，绘制了样板曲线，并对样板曲线进行了敏感性分析。结果表明：考虑热损失时，油井受邻井的影响不明显；而不考虑热损失时，油田开发的中后期油井受邻井的影响将较为明显。     

稠油热采井封堵调技术研究

针对河南稠油油田注蒸汽热采及由吞吐高周期转向汽驱开采阶段地层吸汽差异大、汽窜严重、周期长、热损高、边水突进加剧、严重影响生产等问题,研制出以苛化泥为主剂的新型颗粒类高强度、易解堵、低成本的封窜-堵水-调剖剂,并配套了现场施工工艺。室内及现场试验结果表明,该稠油热采井封堵调技术具有可泵性好、强度高、易解堵、耐高温、有效期长、施工方便、无风险等特点,可有效地封堵汽窜通道,阻止边水突进,调整地层吸汽差异,在现场应用中取得了明显的增油效果。     

稠油热采井产液剖面测试技术的研究与应用

针对稠油热采井产液剖面测试难的问题,研制了一种新型稠油热采井产液剖面测试仪。该测试仪采用单芯直读曼码方式监测稠油热采井井下产液的温度、压力、流量和含水体积分数等信号,其最大特点是用液体电极电容传感器技术测量产液剖面中的含水体积分数。液体电极电容传感器技术不但能在低含水体积分数情况下保持传统电容式含水体积分数仪测量精度高的特点,而且能解决高含水体积分数情况下电容传感器无法测量含水体积分数的难题,扩宽了电容法测量含水体积分数的应用范围。室内试验结果表明,在含水体积分数为5%～97%范围内,产液剖面测试仪测量得到的含水体积分数与快关阀法测量得到的含水体积分数偏差小于6%。研制的稠油热采井产液剖面测试仪在胜利油田稠油热采区块取得了成功应用,为油田产液剖面测试提供了新的测试方法,具有广阔的推广应用前景。     

稠油热采井双管吞吐工艺技术

方法将双管采油技术改造完善并用于稠油热采井,应用管式泵实现重复性不动管柱注采转换。目的提高原油产量和油汽比,减少作业工作量。结果双管吞吐工艺技术在河南油区共应用３０口井,累计增油９１３８５ｔ,投入产出比达１∶７。结论稠油热采双管采油配套技术为河南油区浅、薄层稠油开发提供了一套新的开采工艺,应用该技术可提高稠油开发后期油井回采水率,增加采油量,满足了稠油热采井高周期吞吐的工艺需要,具有显著的经济效益和社会效益     

新疆油田稠油热采井固井完井技术

近年来新疆油田稠油油藏开采技术得到了迅速发展,由以前单一直井开发,现在发展为直井、常规水平井、鱼骨型分支水平井、SAGD平行水平井多种井型开发。本文主要从固井完井工艺方面对新疆油田稠油油藏开发技术进行介绍,并针对鱼骨型分支水平井完井方式存在的不足提出了几种推荐方案。     

稠油热采高温实验系统的研究

本系统是为稠油热采工艺技术研究与发展而研究的,全系统有五个试验区。为确保实验区内温度控制精度,每个实验区内设有恒温区,恒温区的特征部位分别埋设三组检测装置、五个实验区有十五组检测信号,由中央控制系统巡回检测并与实验区的设定温度比较运算后控制调动系统,按照各实验区的设定温度自动控制温度的恒定。 中央控制系统由计算机管理,克服了传统温控仪多组联合控制的分散性和PID调节的局限性,实现了每个恒温区可在80℃～380℃范围任意设值,设值后会自动恒定,各恒温区的温度变换及调解变化和恒温状态,随时显示在荧光屏上。直接观察各实验区的恒温实验情况,全系统实现了自动化管理,将大贯性的空气浴的控制品质提高到一个新的水平,使实验过程无污、无噪声、调整速度快、恒温性能好。解决了我国稠油热采工艺技术的高温模似试验技术和高温井下测试仪表的检测标定问题。为我国稠油热采工艺技术的研究与实验提供了科学的实验条件和检测标定手段。     

浅层稠油热采井分注合采工艺研究

针对油层吸汽不均,改善油井吸汽剖面的方法主要有分层配汽与分层注汽。一趟管柱分注合采工艺,是在分层注汽工艺基础上,将注汽管柱和开采管柱合二为一,它不但能够达到分注工艺对吸汽剖面的改善作用,而且能够简化施工过程,并能达到无需压井注汽后直接开采的效果,大大节约了施工时间和施工成本,提高蒸汽的热利用率。     

海上油田稠油热采井注采一体化工艺技术研究

渤海油田稠油资源丰富,多元热流体吞吐与蒸汽吞吐等热采技术试验效果较好,但需采用注采两趟管柱予以实现,导致热采开发成本较高。鉴于此,通过举升工艺优选、管柱设计、井下关键工具设计、专用井口装置设计及地面配套工艺优选等研究,形成了海上油田稠油热采井注采一体化工艺技术,实现了海上油田稠油注采一体化领域从0到1的突破。现场试验结果表明:该技术所用工具耐温性好,工作筒与机械式安全阀配合良好,打开灵活;工作筒下入顺利,内泵筒插入密封耐压20 MPa,符合技术要求。一体化工艺技术实施的总费用相比目前工艺降低幅度达60%,有助于实现海上稠油油田的规模化热采开发,经济效益与社会效益显著。     

高渗储层双降解修井液体系研究

渤海油田多高渗储层,修井过程中易发生修井液大量漏失,修井液进入地层后若与储层配伍性差,修井液中的聚合物难于降解,常常引起储层伤害,导致修井后产量降低。因此,要求修井液应具备强的封堵能力和易降解特性。考虑修井作业时间对降解速度的要求,从热降解和生物酶降解角度出发,研制出了双降解修井液体系。评价结果表明,该体系封堵能力强,热降解性和生物降解性好,具有较好的储层保护效果。     

稠油热采井套管的预应力分析

以暴露于热蒸汽中的目的层套管为研究对象,根据弹性力学理论,首先给出了套管在热应力和非均匀地应力作用下的三轴应力表达式,然后利用对套管施加预应力来降低套管的轴向热应力,使得套管的有效应力控制在相应温度下套管的最小屈服极限内为原则,得到了热采井套管三轴预应力设计方法,并对辽河油田常用的N80钢级套管进行了预应力设计分析,给出了该套管在不同注汽温度和井深条件下所应使用的径厚比及相应的预应力值。研究表明,拉预应力在一定范围内有利于提高套管的安全性,传统的单轴预应力设计方法具有明显的缺陷,建议以后稠油热采井在进行预应力设计时应考虑热应力和实际非均匀地应力的共同作用,以及油层出砂对套管产生的影响。     

克拉玛依稠油热采井DM型系列地锚预应力固井技术

稠油热采井采用常规固井技术存在的主要问题是套管的错断、变形和泄露，而解决该问题的较好方法就是采用预应力固井技术。介绍了克拉玛依油田研制的应用于热采井预应力固井NDM型系列地锚的结构、尺寸、性能参数、工作原理、现场使用情况及应注意的问题等，举例计算了现场施工所需要施加的预应力。现场统计资料显示，预应力固井技术对防止套管损坏有明显效果。     

稠油热采井电阻率显著降低的机理研究

针对注蒸汽热采区块中加密调整井电阻率显著降低的问题,应用沉积学原理及孔道迂曲度参数,分析热采过程中亲水大孔道的形成机理及其对储集层电学性质的影响,以视电阻率构成模型为基础,研究不同厚度及电阻率组合与视电阻率的关系。提出沉积作用导致的储集层多层次的非均质性以及高温蒸汽和热水沿高渗透条带的线性突破,是开发层段内电各向异性产生的主要原因;由于普通分辨率的测井仪器对各向异性地层中低电阻率段的反应特别灵敏,致使水线突破后加密调整井的电阻率显著下降。认为虽然加密调整井储集层过低的电阻率不能反映其中真实的含油水情况,但是通过电阻率的变化研究蒸汽在储集层中线性突破的规律,对于深入评价油藏特征、及时调整开发策略具有一定的意义。图4参11     

稠油井取换套防钙侵修井液体系研究

针对稠油吞吐开发后期,稠油井套管的损坏。在更换套管作业中,遇泥岩层会出现套铣造浆快的现象,修井液的黏度和剪切力上升;钙侵严重需调配或更换修井液,增加了施工难度。通过室内实验筛选出取换套防钙侵修井液配方,研发的修井液抑制包被能力、抗钙侵能力、降滤失和抗污染能力都有提高,解决井壁失稳、阻卡、修井液钙侵等问题,降低复杂情况及事故发生率,从技术上保障了稠油区块取换套的施工。