水力喷砂射孔、压裂优化设计

为解决低渗致密油藏、薄油层和有污染的井的射孔作业,套管完井、筛管完井及裸眼井的射孔压裂作业及低渗油藏及水平井的压裂改造,采油工艺研究院自主研发了水力喷砂射孔技术。促进了新型射孔、分级压裂改造技术的发展。进行了水力喷砂压裂工艺设优化设计,通过实验和理论计算给对油管排量、砂比、套管排量等参数优化,为现场施工提供参考依据。     

薄夹层平衡限流法压裂完井技术

油田进入高含水期开采后,高渗透率的主力油层均已水淹,而与其相邻的低渗透率薄层则仍含水较低或不含水,是油田开采后期稳产挖潜的主要对象。为了防止在压裂过程中裂缝穿透夹层与相邻水淹层连通,各油田对压裂目的层与相邻水淹层之间的夹层厚度都有一定要求(大庆油田规定为3m),这样必然会牺牲一些低渗透薄油层充当压裂夹层,降低了油田的可采储量。大庆油田根据室内模拟和现场测试资料,研究了低密度射孔作业对套管外水泥环的破坏作用及水泥环的承压能力情况后,用薄夹层平衡限流法压裂完井技术以保护薄层,使压裂对夹层的厚度要求降至0.4m。通过14口井试验,效果良好。本文还介绍了与其配套的多层位套管补贴与氰凝堵水两种多层位堵水技术。     

加密井区油井压裂增产技术

大庆油田采用加密井挖潜剩余油,加密井开发的目的油层多、油层物性差且临近高含水层,油层水层间隔层薄,油层分散且跨距大,使压裂改造具有一定的难度。针对这种情况研究了水平缝的多种平衡保护压裂工艺和桥塞压裂工艺,利用平衡压裂工艺改造临近高含水层的油层,利用桥塞压裂工艺高效改造跨距大的油层。现场应用表明,新研制的水平缝的多种平衡保护压裂工艺能够适应复杂的井况,一趟管柱能压裂3个层段,保护了0.7m以上的隔层;桥塞工艺一趟管柱压裂3个层段,满足大跨距、低替挤压裂要求,最大压裂跨距90 m。加密井区油井压裂增产技术研究与应用为提高大庆油田剩余油动用程度、增加可采储量及油田高含水后期高效经济地开发提供了一套有效的技术支持。     

提高安塞油田加密区单井产能工艺试验

安塞油田属开发30年“低压、低渗、低产”老油藏,目前年产300万吨。但近年来随着老区不断加密,地下井网及水驱控制储量不断发生变化,剩余油受裂缝影响主要在侧向富集,剖面上单砂体动用严重不均,II+III类储层动用比例低,为提高加密区产建新井单井产能,本文从射孔段优化、提高裂缝穿透比、增加铺砂浓度、多缝压裂增加泄油面积等方面进行探索,试验了定面射孔+变排量压裂、多级加砂压裂、水力喷射定点压裂等针对不同储层特征的特色工艺对剩余油进行挖潜,结合新型稠化水压裂液体系,结果表明定面射孔+变排量工艺针对上下隔层地应力差值小的薄油层或底水油层,斜井多段压裂在井斜角大、井斜方位有利时针对厚度较大且不具备泥岩隔层遮挡条件油层,多级加砂压裂对于油层厚度大的充分改造,定点射孔压裂对于水洗特征明显且不规则的油井具有较好的工艺适应性和改造优势,因地制宜地选择特色工艺,改造后平均单井初期产能相比同类井常规改造提高0.45t。     

水平井套管固井滑套分段压裂完井存在问题及对策

大港油田低渗透难动用储量和非常规油气藏储量丰富,水平井分段压裂完井技术是经济、有效开发低渗透油藏、非常规油气藏的主要手段。为探索水平井分段压裂完井工艺的适应性,大港油田开展了裸眼封隔器分段压裂完井、套管固井滑套分段压裂完井、不动管柱水力喷砂射孔完井工艺试验应用,并形成了以套管固井+滑套分段压裂为主体的分段压裂完井工艺。该工艺具有固完井分段压裂一体化管柱、全通径、压裂作业连续等优点,能够缩短作业周期,后期出水层段可以关闭滑套进行堵水,但也存在投球易导致井筒生产堵塞、胶塞不碰压无法保证固井质量、与相邻井串通等问题,针对存在问题开展了分析评价,并提出解决对策,现场实施后基本实现了油井的正产生产,为此类分段压裂完井方式的下步规模应用奠定了基础。     

51型无枪身射孔器的研制及其在四川广安气田的应用

四川广安气田主产层须六属典型的低孔隙度低渗透率产层,必须在射孔后再加砂压裂才能投产.在4个射孔-压裂方案中,选择了用51型无枪身射孔器过油管射孔然后加砂压裂的方案.论述了选用该方案的原因,51型无枪身射孔器的研制过程,射孔和加砂压裂施工简况.应用效果证明该方案是对低渗透气田开发的一种正确的射孔完井方法.     

夏9井区缝高控制压裂技术研究

新疆油田夏9井区A油层开发中遇到的最大问题是油层上部隔层薄,裂缝缝高难以控制,严重影响压后效果。在水力压裂缝高延伸影响因素分析基础上,采用上浮剂形成人工遮挡层阻止裂缝向上延伸,同时优化射孔和压裂施工参数,形成了夏9井区控缝高压裂配套技术。13口井现场应用表明,该技术能够有效控制缝高延伸,提高压裂效果。     

侧钻井压裂工艺技术在低渗油田老井挖潜中的应用

老井侧钻可以实现老井挖潜,而压裂是低渗透油田的主要增产措施。由于小套管悬挂完井的侧钻井受固井质量差、套管内径小、套管悬挂承压低等因素影响,压裂作业中易出现常规套管压裂时易高压窜、油管压裂配套封隔器等工具承压低、压裂过程中近井筒孔眼摩阻、裂缝扭曲摩阻大,施工压力高,易出现砂堵或砂卡等风险。为增加压裂成功率和实施效果,分别从小直径套管封隔器及配套工具、压裂液优选及现场完井工艺技术优化等三方面开展研究,研制DK344-78封隔器及相关配套工具可以实现护套压裂,其具有承压高、易解封、施工简单等特点;同时优选超低浓度胍胶高效交联低伤害泡沫压裂液体系可以降低压裂液的滤失和降低弯曲摩阻,配套了井下工艺管柱,优化了压裂施工工艺确保井口压力正常,降低了储层伤害。现场实施12井次,施工成功率100%,截止到目前,累积增产原油量为2 537t,增气638×104m3;该工艺技术施工难度低,有较好的增油效果,适用于低渗透油藏老井挖潜,可以降低油田开发成本,具有一定推广前景。     

水平井复合水泥浆体系研究及应用

胜利油田存在众多的低渗透区块, 利用常规手段难以进行有效地开发, 为此, 一般采用水平井固井后射孔加大型压裂的完井工艺, 而固井质量又是其中至关重要的因素, 直接影响到后期压裂的效果。目前, 水平井的固井质量普遍不高, 其主要原因在于： 一方面, 水平段套管在重力作用下偏向下井壁, 导致注水泥后形成的水泥环薄厚不均, 严重影响了固井质量; 另一方面, 若水平井段的水泥浆存在析水, 则析出水聚积于井眼上侧, 从而造成窜槽现象。为了解决水平井固井中存在的这些问题, 采用复合水泥浆体系并结合其它辅助手段进行施工, 明显提高了油层段固井质量。对复合水泥浆体系进行了实验室研究和现场试验, 其结果表明： 复合水泥浆体系较常规水泥浆具有的低失水、 流变性好、 体系稳定、 防窜性能强、 韧性高的优点, 能够有效的应用于水平井固井作业, 保证低渗油藏后期开发对固井质量的需要。     

深穿透复合射孔技术在低渗透油田的应用与认识

随着油田开采进入高含水期,为了实现新投扩边区块以及局部加密井点剩余油的有效挖潜,充分发挥地层产能,不断发展完善大孔径、深穿透射孔完井工艺就显得越来越重要.深穿透复合射孔技术把射孔技术与高能气体压裂技术有机结合,具有改造油层作用的一项新型射孔技术.该技术较单独射孔和单一高能气体压裂的疏通半径都大,通过在葡萄花油田近3年的现场应用,取得了较好的试验效果和实践认识,该技术对于低产低渗透油田提高产能具有很好的推广应用前景.     

委内瑞拉Caracoles油田固井技术

委内瑞拉的Caracoles油田属低压高渗油田，尽管已经采取了完善的固井技术措施，但固井质量仍然不能满足油田开发要求。该油田特殊的地质、工程条件决定了其固井质量需求：在实现良好层间封隔的同时，实现层内界面胶结良好；采用可以对固井质量进行预评估的设计方法以更好的控制施工质量；防止由于井下发生井口难以观察到的渗漏诱发的气窜。通过实施壁面剪应力固井设计方法和提高水泥浆粘度的防漏方法，成功实现了对固井质量的控制。在20口井的施工结果表明：对主力产层CBL、VDL和SBT三项测井检查的固井质量优质率达到了100%，全部储层的固井质量优质率90.57%，合格率的96.23%。该油田的固井技术工作充分体现了先进、适用的特点。取得的技术成果对于解决老油田的调整井固井难题、新区探井的固井难题和储气库固井难题等具有重要参考价值。     

老油田开发后期精细开采固井技术

开发50余年的老油田,经过上产、高产、稳产开发,多次加密钻井、高压注水注聚、高强度开采,纵向上形成了高压低渗、低压高渗、异常高压、欠压和低压漏失、多压力层系共存的局面,给后期剩余油的开采带来了许多难题。在分析、实验各种影响因素的基础上,以系统工程为指导,注重勘探、开发、地质与钻井、完井、固井工程的结合,以保证不同压力、不同渗透率层系之间的有效密封,保证一、二界面的水泥胶结质量为目的,采用了适合油藏特征、保护储层、提高采收率的复杂结构井钻井、特殊工艺完井固井新技术及多功能水泥浆体系,一界面固井质量优良率提高26.3%,二界面固井质量提高18.5%。实现了不同压力层系之间,特别是薄油层、韵律层之间的有效封隔,满足了老油田开发后期高效、精细开采的要求。     

大庆油田调整井薄层固井技术

分析了大庆油田调整井固井质量的影响因素，并给出了相应的技术措施。应用薄层固井技术后，大庆油田调整井固井质量优质率由５１．２％提高到９５．６２％，且自１９９３年以来一直稳定在９０％以上，为油田实现层系细分开发方案创造了有利条件，也为油田稳产做出了较大贡献。     

三凝水泥浆体系在深井、超深井固井中的应用

川东北地区Φ177.8 mm尾管固井存在裸眼井段地层承压能力低、高低压力系统同存、气显示层段多、温差大、喇叭口附近水泥浆易发生超缓凝、强度不够的固井技术难题。针对固井技术难题，提出采用三凝水泥浆体系分别封固油气层、非油气层的技术思路；套管重合段采用常规密度水泥浆封固，能有效地防止高温水泥浆超缓凝现象。该体系在七北103井固井中的应用，取得了固井质量优为30.98%，中为39.54%，差为29.48%的良好效果。对比同一构造同一套管层次固井作业，尤其是套管重合段，该体系保证了悬挂器处封固质量，注水泥后井口没有出现喇叭口附近窜气冒气现象，有效地防止了气窜的发生。声波测井结果表明，复杂井段的封固质量达到了防气窜的目的。     

LG地区超深井固井工艺技术

LG地区气井的井筒条件复杂,大尺寸套管固井、多套压力体系的长封固段固井、高压气层的油层套管固井难度极大。为解决以上难题,通过优化固井施工程序,进而从水泥浆的体系、套管的安全下入、附件的优选与应用、现场施工技术措施等方面进行了研究,摸索出339.7 mm技术套管采用插入法或双胶塞法固井;244.5 mm单级长封固段固井,用合理的浆柱、两凝防漏早强水泥浆达到了封隔地层、防止气窜的目的;177.8 mm尾管固井,其须家河组气〖JP2〗层显示相当活跃,采用两凝或三凝的抗硫、早强、直角稠化、防气窜、防漏失的双密度水泥浆体系保证了油气层的封固质量;127.0 mm尾管段含高压气层,采用抗高温早强、复合多功能纤维的加砂抗硫水泥浆成功地实现了高压气层的封隔;177.8 mm套管回接固井,采用低失水、早强、微膨胀的水泥浆保证了回接固井质量。     

新型油气井渗透性水泥浆的研制及应用

油气层遭到损害后常引起出水、出砂、井漏等问题。为解决井漏等问题，提出用渗透性水泥来修复油气层。首先用钝化铝粉、改性有机树脂和纤维等复配出油井水泥增渗剂；然后以油井G级水泥、微细水泥、粗颗粒水泥为水泥材料，石英砂为外掺材料，增渗剂、发气剂KQ和注水泥施工常用的分散剂、降失水剂、缓凝剂、促凝早强剂等为外加剂，研制出了3种用于不同油气层修复作业的渗透性水泥浆体系。这3种渗透性水泥浆体系的基本性能良好，能够达到注水泥施工的要求。渗透性水泥石的抗压强度为9.9 MPa以上，抗折强度为3.9 MPa以上，水相渗透率在82×10^-3 μm²以内，油相渗透率为740×10^-3 μm²以上。室内实验和现场应用表明：渗透性水泥能修复受损害的油气层，堵水、防砂效果好，能预防入井液漏失，作业有效期长，适用于各种油气层的修复作业，特别适用于既出水，又出砂的油气层。     

吐哈油区稀油油藏开发实践及技术攻关方向

吐哈油区稀油油藏经历30 a的开发与实践,形成了一系列稀油油藏高效开发的方法。由于主力油田稀油油藏多为特低渗—低渗油藏,储集层非均质性强,低含水开发阶段采用强采强注面积井网,采油速度较高,开发效果较好;中—高含水阶段及时采取了井网加密等对策,短期为减缓递减、稳定产量发挥了重要作用。但油田开发初期的强注强采也影响了主力层的驱油效率和采收率,尤其是进入特高含水期,无效注水循环严重,套损井和停产井增多,造成地层压力保持水平低,常规措施治理难度大,稀油油藏开发进入低速低效开采阶段。为了从根本上提高开发效果,积极开展注气提高采收率、纳米微球复合调驱及转变渗流场等室内研究和矿场先导试验,取得了初步效果,形成一系列多元类型油藏分类提高采收率和提高开发效果的技术。随着这些技术的进一步发展和应用,吐哈油区稀油油藏自然递减率有望由19.8%逐步降至11.0%,采收率将提高2.00%~3.00%。     

提高调整井固井质量的重要途径——套管外封隔器固井

钻调整井是老油区挖潜的主要手段,而调整井固井质量的好坏直接影响着二、三次采油产层的分层处理和挖潜增效,关系到老油区提高采收率的问题。目前,克拉玛依油田调整井固井质量合格率较低,固井后管外出油、出气或井内试不住压,在一定程度上影响了增产措施的实施,极大地影响了原油的增产、稳产。套管外封隔器可用于有高压气窜、恶性开漏等复杂情况井的固井,使固井质量有所提高。本文介绍了克拉玛依油田调整井中用套管外封隔器提高固井质量的情况。     

薄壁尾管液压脱手装置的研制及应用

根据油气田勘探开发中钻深井、复杂结构井、大斜度井、大位移井等复杂井尾管固井作业的需要,研制了薄壁尾管液压脱手装置。装有薄壁尾管液压脱手装置的尾管串,可循环和承受旋转扭矩,脱手完成后即可进行尾管注水泥固井和对尾管重叠段早期挤水泥作业。薄壁尾管液压脱手装置的外筒壁厚与常规尾管壁厚相近,易于套铣沟通多底分支井眼与下部主井眼。应用结果表明,所研制的薄壁尾管液压脱手装置安全可靠、灵活实用,有利于提高尾管固井的质量和效率,并可以降低作业风险。     

内嵌式固井附件密封单元研制

使用特殊螺纹的套管逐渐增多,与之配套的固井附件需要加工相应的套管螺纹,存在加工难、费用高且质量不易保证等缺点。内嵌式固井附件可以解决上述问题,但国外产品价格昂贵且使用过程中存在坐封不稳、沿套管内壁滑动的问题; 国内研究仍处于探索阶段,仅有几项专利,没见到进行试验或现场应用的报道。介绍了内嵌式固井附件的工作原理,对其密封单元的卡瓦、密封圈等进行了优化; 设计了内嵌式固井附件密封单元。室内试验表明:该固井附件密封单元可以满足固井附件锚定、密封套管的要求,为进一步研制内嵌式固井附件提供参考。