海上小井眼大通径一次多层压裂充填工具研究

渤海蓬莱油田平均每年进行约50口井的侧钻井作业,采用?177.8 mm尾管射孔的小井眼完井技术和单层压裂充填防砂工艺,保证其防砂效果和油井产能.但是,单层逐级压裂充填防砂的整体时效性差、费用高.现有的一次多层压裂充填防砂技术存在管柱通径小、细分层数少、压裂充填排量受限等不足.以?177.8 mm小井眼完井为例,研制了一...     

细分层系高效压裂充填防砂管柱

针对?244.5 mm套管完井作业中突出的调整层间分隔和薄油层精细分层等技术难题,设计了集旁通过流筛管、生产滑套于一体的外层防砂管柱,以及将充填转换总成预置于锚定密封总成的压裂充填防砂服务管柱,使充填时减少1层中心管的下入,满足低摩阻、大排量充填防砂和细分层系的需要。通过对管柱关键工具的分析以及施工参数的模拟,研究结果表明该管柱可安全下入最大拉伸载荷50 kN;冲管长度500 m且正循环压裂充填施工排量为6.48 m3/min时,最大压力58.3 MPa;反循环洗井施工排量为1.27 m3/min时,最大压力17.45 MPa,满足现场施工要求。该技术在渤海油田A井实施1次5层充填防砂作业,现场应用结果表明,细分层系高效压裂充填防砂管柱性能稳定可靠,比常规充填防砂施工作业节约3 d工时,并且实现免下分采管柱进行分层调控生产,节约作业时间近1 d,具有一定的推广应用价值。     

新型一趟多层防砂工艺在海上油田的首次应用

压裂充填防砂作为最适合渤海某油田开发的防砂方式且能够延长油井运转时间和提高油井产能,但由于177.8 mm套管内防砂工具尺寸无法满足油井分层开发的需求,因此需要在小尺寸套管内既能压裂充填防砂又能下入分层开采工具的防砂工具。本文介绍了一种新型自主研发的一趟多层防砂工具系统以及矿场试验的成功经验,该工具内通径比常规尺寸大,能够实现一趟多层防砂作业,还能下入分层开采工具;并且提高单井作业时效的同时降低作业成本。这对后续类似油井完井防砂方式提供了新的作业思路,具有实践借鉴和经验推广的重要意义。     

一次多层大通径充填防砂工艺管柱研究

渤海油气田常规的定向井和水平井将?244. 5 mm (9 5/8 in)套管作为生产套管,小尺寸定向井将?177. 8 mm (7 in)套管作为生产套管的钻完井工艺技术相对成熟,但提速增效已进入瓶颈期,难以实现低成本高效开发。为此,研制了适用于?193. 7 mm (7 5/8 in)套管的一次多层大通径充填防砂管柱。阐述了?193. 7 mm (7 5/8 in)套管井配套的一次多层大通径充填防砂工艺管柱及关键工具优化设计方法,同时对绕丝筛管及内、外层中心管进行了优选,并根据管柱摩阻和井口设备能力等因素设计了管柱。试验结果表明:该管柱充填段长度250 m,压裂充填最大施工排量为3. 2 m~3/min,对应井筒管柱整体摩阻为58 MPa;当底层反循环携砂排量为1. 2 m~3/min时,试验井防喷器压力达到21 MPa。研究结果可为渤海油气田钻完井作业降本增效新技术的研发提供参考。     

一趟多层充填工具卡钻处理

一趟多层砾石充填是一种一次下入多层防砂管柱及服务工具,从下至上,对多个层位进行逐层充填的防砂方法。一趟多层砾石充填服务工具结构复杂、不规则,筛管、冲管、中心管间径向间距小,部分满眼配合。因此,该方法在缩短防砂工期的同时,卡钻风险较大。要缩短卡钻事故的处理时间、降低事故损失,就要全面了解服务工具并准确判断卡点。国内外与此相关的文献较少,作为参考略显不足。本文对渤海某井次的卡钻处理过程进行分析,提出该类型卡钻的一些处理方法,为今后类似情况的处理提供经验借鉴。     

渤海套管井多层压裂充填管柱沿程摩阻修正与应用

一次多层压裂充填技术在我国渤海区块应用非常广泛,压裂充填常采用降阻比法对压裂充填过程中管柱沿程摩阻进行计算,但随着工艺与工具的改进与升级,常规管柱沿程摩阻计算方法出现较大的误差,增加了作业难度、风险,导致充填工艺的失败,为了有效的解决这类问题,文章基于蓬莱PL19-9区块已施工的现场数据,给出了修正系数,得到较为准确的管柱沿程摩阻计算公式,并将其应用于J21井,取得良好效果;同时,基于该理论公式,论证了渤海地区新型?193. 675 mm套管压裂防砂完井工艺,该新型完井方式是为应对当前低油价下的中海油又一大重要举措,结果表明,新型?193. 675 mm套管压裂防砂工艺在实现排量3. 18 m3基础上,冲管长度可达400m(不考虑最下层射孔段),该工艺技术未来将大面积应用于渤海地区。     

新型单层砾石充填防砂工具及配套技术应用

由于老式单层砾石充填防砂工具的结构缺陷,在完井防砂作业中无充填滑套密封性能测试、压裂充填等功能。为了解决上述问题,新式单层砾石充填防砂工具增加了滑套关闭工具、机械下压定位器两个工具模块,实现了单层砾石充填防砂工艺的技术改进。本文阐述了新型单层砾石充填防砂工具的主要结构及其配套工艺,并以渤海渤中29-4C油田某井为例,详细介绍了现场作业流程和充填效果评价。     

一种注水井大通径分层防砂工艺管柱

越来越多的海上油田步入开发中后期，储层压力衰减严重，致使产量递减率大，严重影响油田开发效益。注水开发是补充地层能量保障油田稳产的最佳手段。针对海上油田出砂严重及大注入量需求问题，研究了一种适用于海上注水井的大通径分层防砂工艺管柱，通过管柱关键工具的优化设计，使得防砂管柱全通径由?120.65 mm提高至?152.4 mm；分层注水管柱中心管由?88.9 mm增大至?114.3 mm。该管柱可以提高单井的最大注水量，解决海上油田存在的井口压力受限导致注水量受限和无法满足油藏配注要求等问题，同时也利于后期的修井、弃井作业，为分层防砂工艺管柱设计提供参考。     

中短半径井眼固井防砂一体化管柱研究与试验

为了解决渤海油田中短半径裸眼井固井防砂一体化作业无适用管柱的问题,针对渤海油田的开发情况与技术现状,设计了一套适用于中短半径井眼的固井防砂一体化管柱,对其安全性、通过性的分析结果发现:该管柱在下入过程中不会出现螺旋弯曲,安全性达到了要求;可以顺利通过最大狗腿度为19.28°/30 m、曲率半径为89.20 m的井眼。试验井试验和现场试验均表明:中短半径井眼固井防砂一体化管柱的安全性和通过性达到了设计要求,能实现实现一趟钻完成上部井段固井作业和下部储层段选择性固井和砾石充填防砂作业的功能,能够满足渤海油田中短半径裸眼井实施固井防砂一体化作业的需求。      

细分层系一次多层压裂充填防砂技术研究

随着渤海油气田开发进入中后期,稳产、增产、降本增效的压力日益突出。对于当前完井作业中突出的储层保护、可高效调整层间分隔和薄油层精细分层系等技术难题,提出了研究一种适合海上细分层系一次多层压裂充填防砂技术的必要性。针对海上ø244.5 mm生产套管一次多层充填防砂完井,对国内外同类技术现状进行调研,剖析各自的技术特点和适用范围; 设计了一种满足海上1次7层及以上细分层系压裂充填防砂管柱及配套关键工具。经过实例井的施工模拟分析和参数优化,验证了其技术参数的适用范围。综合对比各项技术的先进性、经济性、优势和风险性,为细分层系一次多层压裂充填防砂技术的后续设计和细化产品提供了可靠的数据支持。     

适用于注水井的大通径分层封隔器集成化设计

渤海油田进入了开发中后期,稳产、增效成为油田开发重要方向,对于地层压力衰减严重的井常用注水手段实现产量提升或稳产,目前注水工具受限于防砂管柱内通径尺寸限制,导致注水工具无法增加注水工具尺寸,提升注水排量受限,所以研发适用于注水井的大通径防砂工具意义重大。     

渤海152.4mm小井眼长裸眼段筛管完井技术

在渤海油田调整井作业过程中出现了以E15H1井为例的小井眼侧钻情况。虽然受限于老井眼Φ177.8 mm套管开窗尺寸的限制,E15H1井钻井工程中出现了Φ177.8 mm套管内开窗后Φ152.4 mm井眼段既完成着陆段,又完成水平段的情况。在这种情况下,通过完井防砂管柱优化设计、完井工序优化,利用尾管挂代替顶部封隔器、Φ114.3 mm盲管(遇油遇水膨胀封隔器封隔)+Φ114.3 mm优质筛管模式,实现了渤海湾第一口Φ152.4 mm小井眼裸眼超过1 200.0 m的水平井完井作业。     

海上一趟多层大直径防砂管柱打捞实践

渤海油田许多油水井采用大直径防砂管柱简易防砂的方式进行分层防砂、分层开采。生产过程中,许多井出砂导致需要打捞大直径防砂管柱,然后重新防砂。打捞存在的问题是:1打捞对象复杂,通常为一趟多层防砂管柱;2防砂管柱直径大,接箍直径更大,套铣无法通过接箍,因此不能像砾石充填防砂管柱一样套铣一层、打捞一层,每次最多只能套铣一根防砂管柱,导致打捞周期长、费用高、成功率低。针对套铣打捞困难,开发了分段水力切割打捞方法,即水力切割和打捞联作方法,并对水力切割中不同切割状态的刀片长度进行了理论计算和优选。综合运用这些方法,成功、快速地实现了大直径防砂管柱的打捞。     

大斜度长隔层套管射孔井砾石充填完井设计与应用

大斜度长隔层套管射孔井砾石充填完井对完井作业方案及管柱设计提出了更高的要求,需要对各种完井方案进行分析对比,合理选择井下工具和工艺,优化完井管柱设计及作业程序,减少作业风险并保证作业顺利进行。渤海油田多层套管射孔砾石充填完井,通常采用一次管柱多层充填工艺,该工艺充填的层段总长受到限制并存在作业风险,需考虑作业的时效性。针对多层防砂、有效层间隔离及完井工具要求高等技术难点,采取了先砾石充填后实现层间隔离的思路,采用带管外封隔器的一趟管柱合层砾石充填的方案。该井砾石充填作业顺利完成,既节省了逐层充填的时间,又满足各油层有效开发的要求。现场的成功应用验证了该完井方案的有效性,并为以后类似大斜度长隔层套管井的砾石充填完井提供了参考。     

直井多层无阻分压合采压裂管柱结构及应用

直井压裂施工中,随着压裂层位逐渐增多,缝内转向、段内多缝等新型压裂工艺的应用,压裂工具必须承受更高压差、承压时间更长、反复坐封次数更多、密封效果更好。为了提高压裂工具的性能,以试验为基础,优选橡胶材料,优化工具结构,研制出新型多层无阻分压合采压裂管柱。该管柱由BZ-K344型封隔器、喷砂滑套、防砂水力锚及安全接头等组成,通过油管连接。封隔器坐封可靠、承压能力强,压裂完成即自动解封,便于起出管柱。投入不同尺寸轻质球可打开相应滑套,压裂完成后轻质球在排液过程中返出地面,实现井筒无阻生产。该管柱1次下入可实现10层压裂,目前已成功应用31口井,均取得良好效果。     

埕岛油田长井段多层防砂工艺的研究与应用

埕岛油田大多数油井钻遇油层数较多、夹层长短不一,二次采油注水开发阶段,油井综合含水升高、出砂问题加剧,层间矛盾突出。根据埕岛油田地质特征,结合实际生产资料,对目前所采用多次管柱挤压充填防砂工艺的应用效果进行了分析,研制配套了一次管柱多层压裂防砂工艺+长井段循环充填防砂工艺技术。经现场应用,该工艺防砂性能可靠,施工成功率高,可为埕岛油田的长期稳定开发提供技术支撑。     

系统防砂技术中国造——专访中国海油总公司副总工程师、工程技术部总经理姜伟

正中海油自主研发的防砂工具,填补了国内一趟管柱多层砾石充填防砂工具领域空白。近日,中国海洋石油总公司首次成功使用自主研发的国产化防砂工具,在渤海湾垦利10-1油田B54井完成了一趟六层砾石充填防砂作业。中国海洋石油总公司副总工程师、工程技术部总经理姜伟对本刊记者表示,这是中     

渤海油田压力亏空储层砾石充填防砂作业方式探讨

渤海油田大部分属于常压储层,由于油田已投产多年,地层压力不断下降,储层压力亏空现象较明显。为对渤海油田压力亏空储层进行砾石充填作业推荐合理作业方式。结合SZ36-1油田砾石充填防砂作业中遇到的问题,分析造成砾石充填防砂过程中脱砂困难甚至无法脱砂的原因。通过综合统计SZ36-1N平台已完成72层砾石充填防砂作业,着重研究压力亏空储层进行高速水充填、微压裂充填、压裂充填等3种砾石充填防砂作业施工特点和脱砂影响因素,实践表明高速水充填时,在施工期间加入0.8 ppg左右的大砂比砂塞是实现脱砂的最有效措施,对于压力亏空储层,再进行微压裂或压裂作业时,排量确定应偏保守,充填系数达到设计量后,尽早进行诱导脱砂。     

拖动式分层压裂防砂管柱的研究与应用

胜利油田薄层稠油油藏层间差异大,油层跨度大、层多,采用笼统压裂防砂施工时会导致各小层改造不均,甚至有小层无法动用,有时出现压力突变,严重时使压裂防砂失败。为此,研制了拖动式分层压裂防砂管柱。该管柱具有反洗井装置,施工时可以不动管柱快速反洗井;具有单向密封装置,可防止洗井时充填砂大量返吐。利用该管柱可实现1趟管柱完成2层及以上的压裂防砂施工。该管柱在现场应用12口井,一次性施工成功率100%,所有施工井目前仍正常生产,最长连续生产时间930 d,施工后日产液量增幅均在2倍以上。应用拖动式分层压裂防砂管柱不仅实现了薄层稠油油藏的有效动用,而且降低了单井作业成本,具有很好的经济效益和社会效益。     

水平井含泥岩段旁通充填防砂工具研发与应用北大核心CSCD

秦皇岛32-6等油田普遍存在水平井含泥岩段充填防砂易坍塌而无法继续充填,最终导致充填效率不高的问题。采用双层旁通管架桥原理研发了一套适合215.9 mm水平裸眼井含泥岩段双层旁通充填防砂工具,该工具包含防砂管柱、上部旁通快接和下部旁通回插工具、等壁厚薄接箍盲管及井口快接工具。工具强度及充填防砂模拟分析与实验结果表明,对所研发的水平裸眼井含泥岩段双层旁通充填防砂工具具有优良的连接强度和抗冲蚀性能,可满足充填防砂作业需要。目前该工具已在QHD32-6-J15H1井充填防砂作业中取得成功应用,在含泥岩段出现局部坍塌的情况下成功实现有效井筒完全充填,具有较好的推广应用价值。