海上C-AICD+抑制体智能控水技术研究与应用

为了解决边/底水油藏水平井边底水锥进,油水界面逐年抬升,控水困难以及传统的ICD、AICD智能控水技术无法满足整个开发过程中的控水要求等难题,充分发挥水平井产能优势,高效开发边底水油藏,提出了C-AICD+抑制体新型智能控水技术.C-AICD结合了ICD早期平衡油水界面和AICD晚期抑制高含水层段的优势,实现了生产过程...     

一种新型底水油藏AICD控水原理与性能分析

底水油藏水平井开发过程中出现的底水脊进问题,缩短了底水油藏的无水采油期,严重影响了水平井产能优势的发挥,成为了制约水平井高效开发底水油藏的关键因素。目前我国的大部分底水油田都进入中高含水期,产油量递减加快,而传统的ICD控水工具仅适用于井筒见水前,对于见水后的油井无效。为此,针对目前我国油田水平井开采面临的技术难题和现实问题,研发出了一种新的控水工具——一种新型自动流入控制器,该工具无运动部件仅根据流体性质和流动路径区分流体,限制水的产出。借助CFD软件对新型AICD进行流场分析和敏感性分析,流场分析结果表明:水在新型AICD中流动产生的压降比油在新型AICD中流动产生的压降高,主要原因是水会在工具中高速旋转从而产生更高的压降,而油不会在工具中旋转。对流体的敏感性分析可知,流体流过新型AICD的压降主要是由流体的黏度和流速决定,流体的密度对压降影响很小。通过对新型AICD的控水能力进行分析表明:含水率越高流过控水阀的压降越大。     

海上油田水平井控水完井技术现状及发展趋势

水平井开发技术已在底水油藏、薄层油藏及低渗透油气藏的开发中得到了广泛的应用。但是,在油田实际生产过程中,水平井见水快、含水率高是一个普遍性的问题。介绍了海上油田出水现状、出水机理以及常用的中心管控水、ICD控水、AICD控水等几种控水技术。根据海上油田开发趋势,智能完井控水技术是未来主要的发展方向,具有很大的开发价值。     

基于Petrel RE平台全寿命控水方案优化设计

水平井开发底水油藏时底水脊进的出现会使油井采收率显著下降,在实际生产过程中,多利用控水工具延缓或控制底水脊进。为模拟各种控水工具的控水效果,更加准确地进行整个生命周期内的控水方案设计,基于油藏方案解决软件Petrel RE平台,结合各种控水工具稳油控水机理,建立水平井全寿命控水方案设计模型,并针对实际油田水平生产井,模拟了中心油管、ICD、ICD+打孔管、碟片形AICD的控水效果。结果表明,在整个生命周期内,中心油管技术适应性较差; ICD、ICD+打孔管技术均能实现产水量减少,产油量增加的目的,但效果有限; 碟片形AICD能提升油井产量,且大幅度降低油井产水量,增油控水效果较好; 不同控水时机模拟结果表明,油井前期下入控水工具进行控水较后期采取控水措施效果更好。利用Petrel RE平台建立的控水方案模型可为油田水平生产井控水方案设计提供借鉴。     

基于多段井模型的海上油田新型控水技术可行性研究

新型控装置(AICD)具有对水相的智能识别和抑制功能。通过建立海上某高渗底水砂岩油田多段井模型,对AICD技术进行了数值模拟研究。研究表明,采用AICD技术能抑制底水锥进速度、扩大底水波及面积、降低油井含水率和提高油井产量;在油田综合含水达到80%前实施AICD技术增油效果最好,而在目标油田综合含水92%的情况下进行AICD完井仍能有效增加油井产量。AICD技术为海上油田控水技术的发展提供了新的思路。     

大港油田底水油藏水平井控水完井工艺

底水油藏水平井开发过程中存在底水脊进导致含水上升速度快、油井无水采油期短等问题。为此进行了水平段产液剖面分布规律及控水机理的分析,开展了水平井分段控水完井工艺研究。形成了2种不同封隔工艺的分段控水完井管柱,实现了筛管变参数设计,并通过合理控制初期生产压差,达到了稳油控水的效果,为同类型油井的开发提供了技术借鉴。     

新型AICD控水性能试验研究及应用

海上油田进入中高含水期,油井见水后含水上升很快,严重制约了油田的高效开发。鉴于传统的自动流入控制装置(AICD)控水工具的局限性,以及海上油田水平井开采面临的技术难题和现实问题,研发出两种新型自动流入控制装置。利用数值模拟软件分析其内部流动规律,分析了流体黏度和含水体积分数等主要因素对控水效果的影响规律。仿真分析结果表明:新型AICD对水产生的过阀阻力大于油的过阀阻力,其控水能力表现为含水体积分数越高,流过控水阀的压降越大。通过地面试验模拟井下生产状况,对比研究了新型AICD对不同黏度及不同含水体积分数流体的过流性能。AICD防砂控水方案实施后,解决了海上油田含水上升过快的问题,现场应用效果表明,AICD完井工艺能均衡水平井产液剖面,降低水平井的含水体积分数,具有控水稳油甚至增油的效果。     

AICD筛管充填控水技术及应用

海上某油田砂体分布复杂,同时受气顶和边水的影响,无法发挥水平井的产能。针对该油田防砂、控水的双重需求,提出了采用AICD控水筛管配合环空充填覆膜颗粒的控水完井工艺技术,详细介绍了AICD充填控水技术的控水原理、管柱设计方法和充填规律。实际投产结果表明AICD筛管配合覆膜颗粒充填技术可以使油井保持稳定的低含水生产状态,降水增油效果显著,适用于渤海油田非均质性较强的油藏。研究的管柱设计方法和充填规律为海上油田水平井控水完井设计提供了参考和借鉴。     

C-AICD复合型智能控水装置试验研究

为抑制底水油藏开采过程中水平生产井含水率过快上升,开展了复合型智能控水装置(C-AICD)的控水机理研究,并进行了C-AICD、AICD、ICD控水效果的室内对比试验和分析。研究结果表明,C-AICD能同时发挥AICD和ICD的优势,实现生产早期均匀流入剖面,中后期自动控制产水量。通过在1口井中的控水方案设计和效果模拟发现,C-AICD控水在生产周期内的综合含水率相比于普通筛管下降约13%,为油田经济有效的控水提供了新的技术手段。     

底水气藏水平井AICD控水完井技术优化

自适应流入控制装置（AICD）控水完井技术目前主要应用于油藏控水,针对气藏的AICD控水完井技术研究尚为空白,为此,开展了适用于气藏控水的新型流道型AICD的控水机理与流动特性分析,建立了塔河油田底水气藏新型流道型AICD控水完井的储集层—井筒耦合动态模型。利用正交试验分析优化了新型流道型AICD的结构参数组合,开展了新型流道型AICD控水完井的控水效果分析。结果表明,与常规射孔完井相比,新型流道型AICD控水完井造成的井底压力损失很小,对凝析油产量影响也很小;新型流道型AICD控水完井可延长底水气藏低产水采气期约365 d,预测20年的累计产水量降低约27%,近井地带含水饱和度普遍降低,具有较好的控水效果。新型流道型AICD控水完井可应用于底水气藏开发,实现控水稳气。     

水平井自适应调流控水装置研制与应用

针对边底水油藏水平井由于跟端趾端效应和水平段地层非均质性造成含水率快速升高的情况,在分析油水物性和调流控水筛管应用工艺的基础上,利用层流与紊流的流动特性,研制了一种能够根据产出流体的情况自动调节附加阻力的"主动式"自适应调流控水装置。流体动力学流场模拟及室内性能试验结果表明,油水流经自适应调流控水装置时,油相的摩阻低、水相的摩阻高,最大水油压降比可达10.0以上,具有自动调节油水附加阻力的功能。自适应调流控水装置在塔河油田底水油藏水平井A井进行了现场试验,与未应用调流控水装置的邻井相比,低含水采油期延长3个月以上。研究与试验表明,自适应调流控水装置可以根据产出流体的情况,自动对产出水进行节流,解决了边底水油藏水平井底水锥进的问题。      

水平井ICD控底水完井优化研究

随着钻完井技术的发展,采用水平井开发底水油藏成为提高产量、降低成本的有效途径,但是在生产过程中暴露出的问题日益严重.主要表现为底水锥进导致无水采收期短,含水上升快以及后期找堵水困难等问题.文章针对这些问题采用流入控制装置产生附加压降,增加高渗段的流动阻力抑制高渗透段流速来进行优化完井,实现水平井流动剖面的均衡开采、延缓和控制底水锥进,达到提高最终采收率的目的.文中给出完井优化方法为合理开发底水油田提供了一套新的技术思路和方法,该方法已在部分油田投入应用并得到很好的效果.     

油井控水阀流体参数敏感性分析

流入控制装置的应用在一定程度上缓解了水平井开发过程中由于底水锥进、储层非均质性和天然裂缝等因素导致的油井高含水问题。该技术在渤海油田水平井应用19井次,其中有明显控水效果的仅占57.9%,个别应用未达到控水预期。为了提高控水阀的应用成功率,建立海上常用控水阀的流动模型,采用FLUENT流体力学软件,分析了常见的控水阀的各项流体参数敏感性。分析得出,喷嘴型控水阀适用于低液量的稠油油藏; 螺旋型控水阀适用于高液量的低黏油藏; 长管型控水阀适用于高液量的稠油油藏; 自适应型控水阀对含水率变化最为敏感,适用于不同出水阶段的油井控水,应用于井下后可保证油井长期稳产。     

水平井ICD控水方法研究

ICD控水技术是通过抑制高渗段、增加低渗段流量实现水平井流动剖面均衡开采的新型控水完井工艺。利用数值模拟方法研究了高渗带比例、渗透率极差、控制段长度、控制段流量对ICD在底水油藏中控水增油效果的影响,并确定ICD最佳安装位置、限流量和控制段长度等参数。结果表明,在非均质油藏中,高渗带与水平井长度比例越小、高渗带与低渗带渗透率极差越大,ICD的控水增油效果越明显;ICD的安装位置、长度和限流量对ICD的控水增油效果有重要影响。为了使控水增油效果最大化,应将ICD安装于水平井段的高渗带,ICD控制段长度要等于或略高于高渗带长度,限流后高渗段的限流量需尽量靠近水平井各井段的平均流量。     

海上X油田水平井智能分采管柱卡堵水潜力井筛选及应用效果分析

水平井高含水治理是水驱油田开发中后期面临的主要难题。海上X油田水平井高含水治理措施难度大、费用高,而智能分采管柱卡堵水技术由于其成本低、作业简单、风险小等特点,适合于海上油田进行水平井卡堵水试验。通过分析X油田油井完井方式、目前含水状况、累产油量、储层非均质性和见水时间等因素,确定出X油田“水淹”井剩余油潜力大小及工程条件可实施性,最终筛选出5口具备水平井智能分采管柱卡堵水潜力的试验备选井,并依据1口井的卡堵水实例进行实施效果分析,结果表明利用智能分采管柱进行大段“找水、堵水”现场应用效果较好,值得进一步推广应用,为后期油田“控水、增油”提供技术借鉴。     

基于有序聚类的水平井AICD控水完井分段方法

目前水平井分段完井时主要依靠现场经验进行分段,尚未形成完善的分段方法,制约了控水完井技术的应用。为此,基于有序聚类方法,结合水平井筒流入剖面,以延长无水采油期和提高累计产油量为目标,建立了水平井AICD控水完井分段方法。模拟分析某非均质底水油藏发现:在水平井配产2 000 m3/d的情况下,与均匀分段和按测井渗透率分布非均匀分段2种AICD完井方案相比,该分段方法对应的无水采油期分别为延长了0.86 d和缩短了1.76 d,累计产油量分别提高了0.20×104 m3和0.11×104 m3;与射孔完井相比,无水采油期延长了17.88 d,累计产油量提高了4.48×104 m3。渤海油田某底水油藏现场试验结果表明,该分段方法能够解决水平井底水锥进问题,提高累计产油量。该分段方法进一步丰富了水平井控水完井分段理论,为水平井AICD控水完井技术的推广应用提供了支撑。      

海上油田水平井防砂完井物模试验装置

为满足海上油田水平井及大斜度定向井防砂完井需求,研制了水平井防砂完井物模试验装置。该装置是根据海上油田的钻完井井筒尺寸、射孔方式以及主要完井类型等进行设计的,主要由模拟井筒、加砂混砂、泵注、沉砂过滤、数据及视频采集分析、远程控制及升降支架辅助等系统组成,可针对海上不同的油藏类型和特点,优选出水平井(定向井)防砂完井方式。采用该试验装置开展了水平井砾石充填过程中排量、砂比、携砂能力和漏失量等参数优化的试验研究。试验结果表明,该装置可以提高海上水平井防砂完井成功率,延长防砂完井有效期,最大限度地满足海上少井高产、长期稳产的需求。