海上油田同井注采双管环空安全控制技术研究

同井注采工艺技术在海上油田应用时没有双管环空安全控制技术及配套工具。为此,对同井注采双管环空安全控制技术的整体方案与关键配套工具进行研究。在同井采油注水/注气管柱上建立了采油通道、注入通道和采油排气通道,每一通道配套井下安全阀、环空液压控制装置及过电缆封隔器。环空液压控制装置可以通过地面液压控制系统实现井下双管环空的安全控制,在密封活塞开启的情况下可以正常采油、注入和反洗井作业。室内试验结果表明:环空液压控制装置在工作压力条件下整体密封性和反向密封性良好,满足现场使用要求。所得结论可为同井注采工艺技术在海上油田的推广应用提供技术支撑。     

埕岛油田油水井安全控制系统

为了确保海上油田油水井的安全生产 ,在胜利油田埕岛浅海油田的 2 31口井上都安装了安全控制系统。这种控制系统的地面部分由地面控制盘、井口安全阀、温度控制装置和压力控制设备等组成 ;井下部分由液控管线、井下安全阀、各种环空封隔器、排气阀和定压阀等组成。其原理是利用连续液体压力传递方式 ,将地面控制盘的液压力通过特殊管线传给井下安全阀等控制装置。紧急情况下 ,由控制系统关闭油管和油套环空的油流通道 ,达到安全控制的目的。该控制系统可用于注水井、电动潜油泵井、螺杆泵井和自喷井 ,现场使用成功率达 10 0 %。其配套装备与国外产品相比 ,具有操作简单、适应性强、维护方便和价格低廉等优点     

超深井同井采注安全控制工具设计及应用

同心双管同井采注工艺可实现一井多用、节约钻井成本、提高单井利用效率,但在超深井中使用深井安全阀存在打不开等安全风险问题。对该工艺安全控制工具进行了改进和完善,设计了环空安全阀、小尺寸安全阀等快速关断装置来实现井控安全。该安全控制工艺在南海海上油田超深井同井采注作业中成功应用,在注水和采油2路通道中取得了良好的隔离效果和安全管控,满足海上油田油水井生产安全环保要求。研究结果对国内同井采注工艺技术在超深井中的发展应用具有重要的参考和借鉴意义。     

海上双管注水双控安全阀研制与应用

双管注水技术的生产安全控制是其应用于海上油田的一大技术瓶颈,为此开展了同心双管注水管柱安全控制工具的研制。试制完成的海上双管注水单管双控安全阀可以达到同时对双管内外注水空间起到安全控制的作用,满足海上安全生产的要求。目前已在10口井中成功应用,大幅提高了一级两段分注井层段的合格率,对实现海上油田＂精细注水＂具有重要意义。     

海上油田同心双管分层注水工艺研究与应用

针对早期同心双管分层注水工艺因存在无安全阀等快速关断装置和内外管间皮碗密封不严等问题,对该工艺进行了改进和完善,形成了φ101.60~60.33 mm同心双管液控分层注水工艺。对环空安全阀、注水安全阀和分流配水器等配套工具进行了重点改进和完善,使各层注入量由地面控制,分层注水精确,并可在地面验封。该工艺在埕岛海上油田应用了3次井,均取得了良好的分层注水效果。     

一种投捞式管内安全阀

为了解决海上油田水力喷射泵举升方式的安全控制问题,研究设计了管内安全阀及相关配套工具,形成了投捞式井下安全控制系统。该系统主要由投捞式管内安全阀、锁定装置、坐落短节及液控管线等组成。正常生产时,给液控管线加压至一定值,经工作筒上液压通道传递到管内安全阀,推开底部阀板,从而保证油流通道畅通;遇到紧急情况需关井时,液控管线卸压,安全阀关闭,油流通道切断,从而保证了油井的安全。现场应用情况表明,投捞式井下安全控制系统性能可靠,满足海上油田生产的安全与环保要求。     

海上蒸汽驱井筒长效安全控制工具研制及应用

针对海上稠油井蒸汽驱工艺的注热时间长、井下高低温交变工况的特点,进行注热管柱设计及配套井下工具的技术攻关,达到蒸汽驱井筒长效安全控制的目的.蒸汽驱井下安全控制管柱采用了以高温环空安全封隔器、高温井下安全阀为核心,辅以高温排气阀、热敏封隔器的设计,能够实现高效隔热、环空充氮及洗压井、地面控制应急关断等功能.配套井下工具方...     

深井三段地面分注工艺技术的研究及应用

深井三段地面分注工艺技术是通过油管与套管环空、中心管与油管环空、中心管组成的相对独立的注水通道,同时通过地面分注器与电子流量计配合来调节单层注水量,达到单层精确注水的目的。由于分注工艺采用了承拉器,解决了中心管下井深度的限制,更利于深井分注工艺技术的应用。采用了双解封方式的封隔器,确保分注工艺技术的安全性能。此项技术减少了无效注水,提高了分层注水有效率,使地质配注方案得到了准确落实,对提高注水开发效果,控水稳油起到了良好的作用。     

海上热采井耐高温井下安全控制技术研究

受关键工具耐高温、高压性能的限制,渤海油田海上稠油热采先导试验一直采用注采两趟管柱来进行注热和生产,且注热管柱未下入井下安全阀和封隔器等安全控制工具。为进一步降低安全风险,对海上油田热采井耐高温井下安全控制工艺技术进行了技术攻关。通过耐高温材质优选、结构改进及高温实验评价等多种研究手段,研制了井下安全阀、耐高温封隔器、耐高温排气阀等关键工具,耐高温井下安全控制系统整体耐温为350℃,耐压为21MPa。该技术为海上稠油规模化开发提供了技术支撑和安全保障。     

海上油田注水井液控式环空安全封隔器的研制与应用

针对埕岛油田现有环空安全封隔器无洗井通道因而难以满足开发要求的问题,在分析国内外环空安全工具优缺点的基础上,研制了具有2条独立液路（分别控制洗井和坐封机构）的液控式环空安全封隔器。该封隔器的顶部液路控制洗井机构,液压强制开启洗井,液控管线泄压后由双重弹簧控制滑套,强制关闭;中部液路与底部液路相通,控制该封隔器与管柱油层部位的分层液控封隔器同时坐封;该封隔器设计有坐封锁紧机构,在紧急情况下,液控管线意外泄压胶筒也不回缩,以达到控制环空安全的目的。基于三维井眼中管柱受力分析计算模型,根据环空安全工具的下入深度,确定了洗井结构中心管的抗拉强度,并对液控式环空安全封隔器的性能进行了分析验证。该封隔器在42口注水井进行了现场应用,结果表明,完成坐封后的滑套多次洗井作业,套压始终为0 MPa,可有效保护海洋生态环境。研究认为,液控式环空安全封隔器不仅可以解决埕岛油田现有环空安全封隔器无法解决的问题,也可以满足其他海上油田安全环保开发的要求。      

海上油田大斜度井同心双管注水技术

目前海上同心双管注水工艺存在着安全控制不可靠、内外管分层容易失效、封隔器解封不彻底等问题,造成洗井困难且影响油田正常生产。为此研究了新型同心双管注水工艺技术,该技术注水管柱相互独立,施工相对简单,外管附加载荷大大降低,注水三通道都能实现单独的安全控制。环空安全阀采用柱塞坐封方式并有备用注水通道,提高了安全阀的可靠性及使用寿命;内外管的分层采用组合盘根的形式,在容易失效部位采用组合盘根和内胶筒的双级密封方式,密封效果更加可靠;洗井则采用地面单独控制洗井滑套的方式,能够避免地层压差带来的洗井活塞自行开关,而且满足海上大排量反洗井的需求。该技术已在胜利海上油田成功应用10余口井,适用最大井斜为74.18°,层间最大压差为10.5 MPa,有效解决了大压差油层、大斜度井的有效分层注水难题。     

测调注水防砂反洗一体化技术在海上油田研究与应用

为满足海上油田稳产上产,提高油田注水效率和采收率,针对海上疏松砂岩油藏的防砂需求和细分层注水需求,研究了测调注水防砂反洗一体化技术。该技术采用分层注水和防砂一体化管柱,内层管柱前期可作为坐封、验封管柱,后期可用于正常的细分层注水; 外层管柱采用独立筛管方式进行防砂,内外层管柱通过丢手悬挂封隔器形成一个整体。后期根据修井需要将两层管柱分离,单独取出内层注水管柱,外层管柱留作井下永久防砂管柱。该技术在渤海油田X井的应用,满足出砂油藏分层注水防砂的要求,降低了后期作业的风险,提高了修井效率。     

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。     

海上油田反洗井封隔器工具设计

洗井是注水井日常管理中常用的一种手段, 对维护井筒, 防止腐蚀,减少井下污染, 增强吸水能力等起着重要作用。洗井封隔器工艺技术是一种陆地油田常用的不动管柱完成反洗井工艺的技术,但陆地油田洗井封隔器主要针对139.7 mm 套管,少见针对177.8 mm和244.5 mm套管的可洗井封隔器。此外,现有工具存在反洗排量小、反洗通道易堵塞、反洗不彻底的问题, 无法直接应用于海上油田。对洗井封隔器、顶部锚定器、可反洗工作筒、单流阀等工具进行分析,针对海上油田要求对反洗井封隔器及工具进行改进设计。结果表明,设计的工具解决了现有工具存在的问题,可与海上油田现有注水工艺配合,实现40 m³/h大排量反洗。     

自升式分层注水技术研究

针对现有分层注水管柱所用扩张式与压缩式2种封隔器存在的问题及其产生的原因,研究了自升式分层注水技术。该技术由分层管柱和注水管柱2部分组成:分层管柱由封隔器和防砂管(或带孔管)组成,注水管柱下部的配水器插入分层管柱,用密封插入实现层间分隔,上部特别设计了可地面控制的提升器,通过提放注水管柱来实现分层注水或洗井。该技术可显著提高分层注水井的分层合格率,对于海上油田还可提高注水井的安全性。