挤注封堵管柱在塔河油田水平井的应用

针对水平井生产过程中,因层间窜通、管外窜、边底水锥进等原因造成高含水的问题,在已有成熟的直井段挤注、封堵管柱工艺的基础上,对挤注桥塞、可钻桥塞、坐封工具及管柱工艺进行了改进,研发了以挤注桥塞及防中途坐封桥塞为核心工具的水平井挤注、封堵管柱工艺.2口井的挤注试验和8井次封堵试验表明,水平井挤注、封堵管柱工艺是解决层间窜通、固井质量不好等问题行之有效的手段.该技术为适应水平井井况而特殊设计,减少了管柱施工的时间、成本和风险,可视情况单独或组合使用,可对高含水层及管外窜进行有效挤注、封堵作业.     

一趟管柱挤封任意层工艺技术研究

一趟管柱挤封任意层工艺技术是在已有成熟的挤注、封堵管柱工艺的基础上,对挤注桥塞、坐封工具及管柱工艺进行改进而成,其主要针对油水井生产过程中,因层间窜通、管外窜、边底水锥进等原因造成的高含水问题;改进后的管柱工艺技术,能将可钻桥塞的坐封、验封及挤注桥塞的坐封、挤注等多项工序在一趟管柱内完成,达到一趟管柱对油水井任意层段的封堵;该技术的应用能有效减少管柱的施工时间、成本和风险,可对高含水层及管外窜进行有效挤注、封堵作业。     

侧钻水平井悬挂筛管顶部注水泥完井技术

目前现场常用的侧钻水平井完井技术无法兼顾实现造斜段气、水层的有效封堵以及水平段油层的有效开发.分析了侧钻水平井完井工作中存在的油层防砂、封隔器胀封以及完井工具要求高等技术难点,通过优化完井管柱设计和对完井管柱进一步研究,有效解决了在侧钻水平井完井工作中存在的困难,并在N36-CP1井完井施工中得以成功应用,总结出侧钻水平井悬挂筛管顶部注水泥裸眼封隔器分段筛管完井技术,该技术是对上述几种完井技术的综合体现,实现了对造斜段气、水层的有效封堵,满足了造斜段油层有效开发的要求.该技术有力地提高了油田采收率和开发效果,对国内其他油田侧钻水平井完井工作也具有指导和借鉴意义.     

新型挤注式桥塞的研制与应用

在油气田勘探开发过程中,一些深井、超深井、定向井和水平井等常常因为层间窜、管外窜、边底水锥进等原因造成含水过高而不能正常生产。为此,研制了新型挤注式桥塞。该挤注式桥塞将坐封和挤封机构设计为一体,采用1趟管柱下入完成工具坐封和挤注2项作业,具有防中途坐封、承压高、密封可靠、抗硫化氢和可钻性好等特点,缩短了施工时间,降低了施工成本和风险。以该工具为核心的管柱进行封窜、封堵等作业,可以有效地提高油气井单井产量。现场应用该桥塞300余井次,成功率98%以上,最大下深5463 m,收到了较好的应用效果。     

水平井管外分段管内分采技术

为了降低或控制水平井悬挂筛管完井复杂结构井含水上升,延长水平井生产寿命,研究了筛管完井水平井管外分段管内分采技术。该技术首先通过挤注ACP进行管外分段,在筛管与井壁之间的环空形成不渗透的高强度段塞封隔环空区域,实现管外封隔或者直接封隔出水部位,然后下入封隔器和开关阀组成分采管柱,通过打开或关闭开关阀,实现找水和开采低含水层段的目的。介绍了该技术的管柱结构、工作原理、施工工艺、技术特点及现场试验情况。该技术为筛管完井水平井稳油控水工艺提供了一种思路。     

水平井生产测试管柱防垢工艺

水平井生产测试过程中,由于地层流体在经过水平井段测试工具处发生节流现象,流体压力、温度变化后发生结垢现象,导致井下测试工具表面结垢而无法正常工作。针对水平井生产测试工艺管柱的特殊性及常规采用套管连续加缓蚀阻垢剂防垢工艺无法应用的问题,开展了水平井结垢机理、防垢机理和化学挤注法防垢工艺技术研究,形成了水平井生产测试特殊管柱结构的防垢工艺技术,并在现场应用中取得了较好的防垢效果。     

热采水平井改善吸汽剖面技术研究及应用

热采水平井蒸汽吞吐时水平段吸汽不均衡,造成水平段动用不均。鉴于此,对热采水平井改善吸汽剖面技术进行研究。首先,建立油藏-井筒流动耦合模型及储层热-流-变形三场耦合模型,定量分析了油层物性参数、非均质性及注汽口位置对吸汽剖面的影响。然后,根据上述分析结果,设计了均衡注汽完井工艺管柱。该管柱可实现注采一体化及均匀注汽以及长水平段、非均质储层的均匀注采。现场应用结果表明,热采水平井改善吸汽剖面技术可以改善热采水平井长水平段的吸汽剖面,实现均衡注汽,提高水平井的动用程度。     

防返吐保压候凝挤堵封井管柱

对于套损、套窜严重的井,采用目前油田使用的光油管挤注管柱和部分油田使用的单封保护上层挤堵下层管柱,已无法控制堵剂的去向,若候凝时间掌握不好,在起钻时可能出现堵剂返吐,挤堵效果差,同时可能会污染保护层。为此,研制了一种防返吐保压候凝挤堵封井管柱。该管柱由可钻插管封隔器和井下机械开关组成,能实现封隔器下入、坐封、丢手以及堵剂挤入一趟管柱完成,满足地层高压挤堵剂和带压起钻不返吐的施工要求。现场试验表明,该管柱能够用于油水井下部层段堵水堵漏主层上返归位、封堵地层侧钻更新套管、报废井眼填充封井等措施施工中,满足高压挤堵封窜和带压起钻不返吐的施工要求,为老油田挤堵封井工艺提供了技术支持。     

稠油热采水平井插管堵水工艺应用及效果分析

针对稠油热采水平井含水上升而常规机械封堵工艺难以适应的问题,采用稠油热采水平井双封插管堵水工艺,解决稠油热采水平井的机械堵水问题,实现管柱锚定、坐封、丢手和注采一体化。介绍了堵水工艺管柱组成、工作原理、技术参数和特点。实践证明,双封插管堵水工艺管柱取得了明显的堵水效果。     

水平井均匀注汽工艺研究及软件开发

为解决热采水平井射孔段均匀注汽这一难题,在建立水平注汽管柱内汽、液2相流热动力学模型及配注器节流模型的基础上,根据沿管柱长度方向流量分配均衡原则,将注汽段流量均匀分布作为目标函数,应用数值仿真技术对配注器＋油管组合型注汽管柱的配注器数量、泄流孔个数及布置形式等进行了优化。依据仿真结果开发了水平井注汽参数优化设计软件,该软件在胜利油田滨南采油厂进行了初步应用,达到了预期效果。     

φ62mm侧钻小井眼水平井分段挤堵管柱研究

冀东油田部分井是在φ139.7 mm老井眼开窗侧钻后采用φ73 mm油管完井,水窜后需要采用挤堵剂分段封堵,为此研究了一套超小直径分段挤堵管柱及配套工具,解决了挤堵管柱在φ62 mm超小井眼内顺利下入,高压挤堵剂挤堵后顺利解封起出等关键技术问题。介绍了该工艺管柱及其配套工具的结构、工作原理和主要技术参数。冀东油田G104-5CP26井的现场试验表明,该管柱及其配套工具满足了φ62 mm小井眼侧钻水平井分段挤堵施工要求,安全可靠。     

普光气田大湾构造开发井完井难点与对策

普光气田大湾构造主要采用水平井套管完井,其水平段大量采用高含硫级别的合金套管,完井成本相当高。为降低成本,有效保护产层,研究了底部水平段采用裸眼完井的可行性,比较了胶塞、水泥塞和机械塞等3种完井工艺,并分析了技术难点,提出对大湾构造开发井上部采用机械塞暂堵下高防硫级别套管完井、底部裸眼完井的技术对策,确定了完井方案,并给出了完井管柱、施工方法、关键完井工具及主要参数与制作要求,同时重点阐述了完井管柱的工艺特点,为国内高含硫超深油气藏开发提供了一种科学经济的完井方法。     

可取式挤灰桥塞的研制与应用

采用可钻式插管挤灰桥塞能提高封堵质量,但这种工具挤灰作业后,钻磨桥塞工作量较大,占井周期长,作业费用高,影响开井时率。研制的可取式插管挤灰桥塞(简称可取式挤灰桥塞),经现场应用表明,该工具具有施工简单、安全方便、成本低等特点,经济效益显著。     

冀东油田水平井机械卡水技术

随着开发的深入,冀东油田部分水平井出现了高含水问题,由于水平井井身结构复杂、井斜大,侧钻井油层段井眼尺寸小,常规的机械卡水工艺无法实现卡水,而化学堵水费用高、施工周期长、风险大,为此,根据冀东油田常规水平井、侧钻水平井的不同井型和井身结构特点,研究了常规射孔和筛管完井水平井的单双卡技术,同时开发了小井眼尺寸的悬挂φ73 mm、φ88.9 mm、φ101.6 mm尾管完井的侧钻水平井单双卡技术,研制了外径70 mm、54 mm两个系列的小直径卡水工具系列,形成了水平井卡水施工的配套施工工艺,对水平井大斜度井段采用桥塞加水泥封层的复合卡水工艺进行了试验.该研究成果对国内类似复杂结构水平井进行卡水作业具有借鉴意义.     

聚合物驱层系上、下返机械封堵工艺技术

从满足聚驱封堵工艺所要求的承压高、寿命长、封得住、解得开的实际出发,论述了聚驱层系上、下返封堵工艺原理,技术配套和试验应用情况。在总结室内及现场试验效果的基础上,认为该技术可满足薄层、大跨距层段的封堵要求;既适于聚合物驱,也适于复合驱;既可用于上返,也可用于下返;是目前聚驱层系封堵工艺技术最可靠的措施之一,具有广阔推广应用前景。     

水平井裸眼分段挤压充填防砂完井工艺

为解决出砂油藏水平井管外均衡改造的难题,研制了裸眼管外分段挤压充填防砂完井工艺。其原理是通过管外隔离封隔器和可重复开关充填滑套将水平段进行分段封隔,利用防砂服务管柱实现分段挤压充填防砂。与水平井底部砾石挤压充填防砂相比,新工艺可根据水平段物性差异分段优化防砂施工参数,水平段改造更均衡。生产实践表明,采用裸眼分段挤压充填防砂完井的井,防砂后产量高,防砂效果好,为水平井防砂完井工艺提供了新的技术思路。     

水平井定向堵水技术在云2 平4 井的应用

筛管完井的水平井一般水平段套管外没有固井,常规找堵水工具的应用受到限制,中原油田在云2 平4 井开展了水平井定向堵水技术的相关研究。采用K344 专用封隔器卡封预定层段,将高性能堵剂化学封隔器（ACP）定向置放,实现无固井段套管外的地层分隔,然后采用K344 专用封隔器验证化学封隔器（ACP）的封堵效果;最后采用专用插管封隔器,向地层挤入较大剂量高性能堵剂（ZR-PD）,达到封堵水平井出水层段的目的。现场施工结果表明,堵水后平均日增油3.7 t,含水下降4.5个百分点;截至2015 年底,阶段累计增油1 023.6 t,累计降液22 983 m3,阶段有效期398 d。水平井定向堵水的针对性强,工艺成功率高,增油降水效果明显。     

对苏里格水平井水平段防漏防塌措施的探讨

以往苏里格气田水平井水平段钻遇泥岩,通过提高钻井液密度实现力学平衡保持井壁稳定、防止坍塌。目前苏里格水平井进入整体开发阶段,地层压力因采气降低,高密度钻进时易造成井漏,堵漏作业难度较大并且易引起托压或黏附卡钻。针对提高密度易引起井漏的原因和特点,提出了以提高封堵性、保持一定抑制性和活度、合理降低钻井液ECD、采用合理的流变性和工程措施配合的方式预防井漏。分析了水平段常见泥岩类型和钻井液性能要求,对发生井漏后的措施进行了探讨。提出了做好低密度钻井液的防塌工作是防漏,在水平段为砂岩或泥岩较稳定下,可以降低密度与排量配合恢复正常;水平段漏失为压差性漏失,采用挤堵方式容易造成裂缝,与邻井串通而加重漏失;区别对待泥质砂岩、砂质泥岩、灰色泥岩和炭质泥岩,采取不同的钻井液性能的观点。      

超短半径水平井钻井技术在注入井解堵中的应用

为解决聚合物注入井的堵塞问题,研究应用了超短半径水平井钻井技术进行解堵。采用大角度锚定斜向器、复合式开修(窗)系统、高强度柔性钻杆与常规钻井设备相结合的技术方法,在设计层位实现曲率半径为3.2 m的高曲率造斜,完成造斜后运用柔性钻杆与多功能导向管进行水平段钻进,钻至设计长度,在堵塞层形成了一个长度为30 m、直径为117.5 mm的井眼,为堵塞区域重新打开注入通道。研究表明,利用超短半径水平井钻井技术来实现解堵增效是可行的,为堵塞区域重新打开注入通道、降低注入压力提供了新的技术支持。