河南油田稠油热采井组合封窜技术及应用

河南油田稠油油藏埋藏浅、胶结疏松,注蒸汽热采过程中汽窜频繁,严重影响热利用率和原油采收率。汽窜封堵是提高稠油热采效果的重要措施之一,通常使用的悬浮颗粒堵剂,虽封堵强度高,但不能进行深部封堵,尤其是挤压充填防砂后的热采井,悬浮颗粒堵剂无法注入地层,另外,高温溶液堵剂、泡沫剂单独使用时效果欠佳。为此开展了组合封窜技术研究,在三种堵剂配伍实验的基础上,通过双管并联填砂管封窜物理模拟实验,对溶液堵剂、泡沫剂单剂及组合剂封窜性能进行了评价,组合封窜效果明显优于单剂效果,并对堵剂组合方式进行了优化。该组合封窜技术在河南油田稠油热采区进行现场试验9口井,工艺成功率100%,措施后,减少汽窜方向数12个,累计增产原油2256.6t,取得了较好的应用效果。     

河南油田特高含水开发期化学封堵技术

综述了已进入特高含水开发后期的河南油田使用的化学封堵剂和化学封堵技术。所述封堵剂包括：改性脲醛树脂高强度堵水剂HN-DS-05；超细水泥封堵剂；蒸汽吞吐井用苛化泥调堵剂；稠油井堵边水用固体颗粒堵剂。所述封堵技术有：低效油井治理技术（包括堵水）；注水井大孔道封堵技术；套管外窜槽封堵技术；套管漏失封堵技术；蒸汽吞吐井井问汽窜孔道封堵技术；稠油井边水封堵技术。参2。     

稠油热采调堵体系研究进展综述

稠油油藏是未来油气资源开发的重点。由于储层非均质性、不利的油汽流度比等因素的影响,致使汽窜、指进现象严重,降低了波及系数,影响了稠油开采效果,开展稠油热采井的调剖堵水研究显得日益重要。结合中国稠油油藏的储层物性特征和注蒸汽开采工艺条件,对稠油热采过程中调堵体系的性能要求进行了探讨。在此基础上,从各体系的作用机理、研究进展和应用现状出发,综述了聚合物冻胶、固相颗粒堵剂、泡沫、W／O型乳状液和盐沉析5种稠油热采调堵体系,指出各体系在应用中存在的不足之处,提出优化解决方案。最后提出未来稠油热采调剖堵水的发展趋势,即合成低成本、高耐温性的化学药剂,加强机理探讨,开发复合调堵体系以及研究新型低伤害环保型调堵技术。     

耐高温高强度暂堵剂的研制与应用

针对稠油蒸汽吞吐开采过程中多轮次吞吐后存在的吸汽不均及汽窜现象严重的问题,研制出一种新型耐高温高强度暂堵剂。该暂堵剂由高聚物、复合固相颗粒、交联剂、热稳定剂和高温起泡剂组成,耐温高于300℃,封堵强度高,封堵时间可调,在油层内可以自行解堵。现场实施该暂堵技术后,注汽压力明显提高,平面及纵向吸汽矛盾得到解决,汽窜现象得到有效改善,稠油蒸汽吞吐的注汽效率和采收率提高,增油效果显著。     

重32井区稠油水平井地表汽窜治理技术研究

针对风城油田重32井区齐古组浅层稠油在长期蒸汽吞吐过程中出现的地表汽窜问题,室内研制了两种高温堵剂,其中高温聚合物凝胶堵剂成胶前粘度低,易泵注,成胶后粘度高,耐温性能好,加入体膨颗粒以后能够有效防止未成胶堵剂在大孔道中的漏失;可解冻胶堵剂在120℃条件下,恒温两个月仍具有高分子聚合物所特有的粘弹性,测定其岩心封堵率为99.63%,经酸化处理后,其酸蚀率为22.43%。封堵前采用电位监测法对汽窜通道进行模拟,寻找汽窜通道的关键节点位置,通过对处在关键节点位置的稠油水平井汽窜通道实施有效封堵,从而达到解决地表汽窜的问题。     

辽河油田稠油油藏高轮次吞吐井化学调剖封窜技术应用

针对辽河油田稠油区块高轮次吞吐井地层压力低、亏空严重、汽窜突出、采油速度低等问题,结合多年研发及现场应用,形成了适用于辽河油田稠油油藏高轮次吞吐井化学调剖封窜技术,研制出复合高温调剖剂、高温混相暂堵剂、触变性无机凝胶封窜剂、深部调剖剂、多效稠油助采剂等系列调堵封窜剂。有效地改善了高轮次吞吐井层内间吸汽不均的状况,提高蒸汽波及体积和稠油返排能力,解决了井间汽窜问题,改善了辽河油田稠油油藏的开发效果。近3年来,现场应用215井次,取得明显增油降水效果。     

新疆超稠油油藏采出砂调剖技术研究及应用

针对注蒸汽热采稠油油藏非均质性严重、中低渗层动用状况差、高渗层汽窜干扰严重等问题,通过室内实验,向油田采出砂中加入固化剂(无机盐类)、分散剂(膨润土)、促凝剂(片碱),自主研制出新型KWF复合堵剂。其具有固化时间可调(3～300 h)、抗压大于6 MPa、耐温大于350 ℃的特点。该体系在注入高渗汽窜通道后与地层岩石胶结,封堵率大于85%,且不损害中低渗透层。现场应用表明,该体系可有效封堵大孔道,提高产油量,阶段累计增油可达1 057 t。采出砂调剖技术既解决了采出砂的环境污染问题,又降低了稠油热采开发成本,对提高油田最终采收率和经济效益具有重要意义。     

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。     

复合段塞控水封窜技术研究

孤岛油田注聚区层内或层间非均质性严重,注聚过程中聚合物易沿高渗孔道窜进,使得部分注入井油压低,对应油井高见聚,严重影响聚合物驱开发效果。针对这一问题,研究应用了冻胶型堵剂和无机颗粒型堵剂。冻胶型堵剂试验结果表明,PAM-BM聚合物对耐盐复合有机铬交联剂的适应性最好,然后对该体系的主段塞及封口段塞进行了优化;而无机颗粒型堵剂研究表明,无机颗粒型堵剂具有较好的悬浮性,注入性能优良,强度较高,有良好的封堵效果。现场应用表明,复合段塞控水封窜技术具有良好的调剖封窜效果。     

油水井深部封堵的有机—无机复合堵剂

研制了一种用于深部封堵产油井和注水井之间大孔道的有机－无机复合堵剂，该堵剂所用的无机材料为粉煤灰，碳酸钙，电石渣，石灰，膨润土和煤粉等，有机树脂为改性呋喃树脂和烃类树脂等。     

高温高压胶筒

对于深层气井压裂工艺来说,耐高温高压性能良好的胶筒可以使压裂工具下入更深,更容易压开高破裂压力地层.为满足生产实际需要,开展了180℃、100 MPa胶筒的攻关研究,为大庆外围深层气井压裂提供了技术支持.     

高、超高转差率电动机

介绍了高、超高转差率电动机发展历程及技术水平和发展现状,提供了高、超高转差率电动机的工作原理、产品结构、性能特点、技术参数指标及用途;指出该产品具有节电性能好、机械收益高、起动性能优越等特点,并介绍了相关的自主知识产权、特色技术,产品室内试验与现场试验的情况,在国内外各大油田的现场使用情况,以及高、超高转差率电动机进一步研发方向。     

高温高压油管锚定器的研制与应用

为解决油管锚定器耐温耐压性能低,锚定不可靠以及解卡困难等问题,研制了高温高压油管锚定器。该锚定器解卡结构设计独特,实现了泄压平衡油套压力后工具解卡,不受压差影响,安全可靠;锁块锁定中心管,解卡销钉不受坐封压力和尾管重力影响,避免了管柱提前坐卡;锚定器与封隔器配合能实现管柱逐级解卡,可减小起管柱载荷,提高了解卡成功率。高温高压油管锚定器在5井次的现场应用中,最大井斜59.3°,最高注水压力43 MPa。该锚定器起到了对管柱的锚定作用,施工安全,成功率高,保证了整个作业过程封隔器密封可靠,具有广阔的推广应用前景。     

高温高矿化度高密度水基钻井液用润滑剂

复杂深层油气钻井工程中,超高温高矿化度高密度（简称“三高”）复杂条件对水基钻井液润滑剂性能提出了更高要求。笔者利用环保性能较好的改性基础油、极压耐磨成膜材料、复合表面活性剂以及复合抗氧化剂等,研制了一种高温高矿化度高密度钻井液润滑剂SDR-1。评价结果表明,润滑剂SDR-1抗温达200℃,在饱和盐水基浆及含6000 mg/L钙的饱和盐水基浆中润滑系数降低率均大于80%,其沉降稳定性好,荧光级别小于3级;与高密度钻井液配伍性良好,可有效降低高密度钻井液的循环流动压耗及动态摩阻。      

超高温高密度固井隔离液研究与应用

高温高密度井给提高顶替效率的固井隔离液提出了严峻的挑战.通过选用高分子聚合物,辅助高温稳定剂配制出了密度可达2.4 g/cm3的超高密度隔离液,室内研究表明,该隔离液抗温性能达到175℃,具有很好的悬浮稳定性和流变性,与钻井液和水泥浆有较好的相容性及抗污染性,并能延长水泥浆凝结时间,对固井施工安全有保证作用.通过现场一口钻井液密度达2.05 g/cm3的超深井固井应用,固井施工顺利,水泥浆返高界面清晰,过渡段短,水泥环胶结良好,固井质量合格.     

高韧性高流动性聚丙烯材料的研究

采用动态硫化方法对聚丙烯进行增韧改性，以克服传统的简单共混增韧改性产生的冲击强度增幅有限。加工流动性明显下降的问题。对于不同的交联体系、三元乙丙橡胶(EPDM)进行了对比试验。     

高焊速高韧性氟碱型烧结焊剂

焊剂又叫焊药,类似于手工电弧焊条的药皮,它是由多种矿粉混合、烧结而成的颗粒状非金属物混合物。焊剂与焊丝是自动埋弧焊接中不可缺少的焊接材料,前者的主要作用是为金属焊接过程造渣、造气,从而保护焊缝金属不被氧化,减少焊缝金属中氮气的侵入,保证焊缝组织质量,提高生产效率。     

高温高压尾管顶部封隔器研制

常规尾管顶部封隔器无法满足深井、超深井及海洋油气井的高温高压环境对尾管固井作业的需要。依据O形密封圈高温高压密封机理分析,完成了"金属+橡胶"式封隔器密封结构的研制。研究了硫化橡胶厚度、防退锁紧装置、膨胀锥角、坐封力及硫化工艺等关键技术与高温高压密封性能的关系,并优化了主要性能参数。通过对3种氟橡胶材料在高温下的力学性能研究,优选氟橡胶A作为封隔器橡胶密封材料。开发了井下工具的高温高压试验装置,并进行了地面性能评价试验。研究结果表明,高温高压尾管顶部封隔器在204℃下正反双向密封70 MPa,达到现场高温高压井的使用要求。     

高温(220℃)高密度(2.3 g/cm3)水基钻井液技术研究

针对钻井工程需求，评价优选出了抗高温钻井液用高温保护剂、降滤失剂、封堵剂等钻井液处理剂，并进一步优选出了抗高温（220℃）高密度（1.80～2．30g／cm^3）水基钻井液配方。室内评价结果表明：该体系具有良好的抑制性和抗钻屑污染性能，抗钻屑粉污染达10％；具有一定的抗电解质能力，抗盐达2％，抗氯化钙达0．5％；具有良好的润滑性能；容易配制和维护。     

高温高压钻井技术的探索与认识

高温高压钻井作业过程中面临诸多的困难和挑战,为了保障高温高压钻井作业的安全、减少复杂情况,提高作业效率,分析了高温高压钻井所面临的主要挑战,结合国内外的成功经验,提出了相应的应对措施。指出了高温高压钻井除面临压高温高压之外,还要克服地层可钻性差、钻井周期长、钻具易发生疲劳破坏、部分地层含硫化氢等酸性气体等对钻井作业所带来的一系列影响;研究认为科学选择钻井装备、钻井工艺和配套技术,加强现场组织管理对高温高压钻井作业的成功至关重要。高温高压钻井技术是一项系统工程,要不断积累经验、做好技术沉淀,完善相关技术标准和规范,为今后高温高压井的作业提供借鉴和参考。