海上油田隔离密封性能优化研究及应用

针对海上油田生产井中出现的井下密封筒的磨损、划伤及腐蚀导致插入密封容易失效的问题,设计了一种新型插入密封工具。介绍了该插入密封工具的结构与工作原理; 通过胶筒受力分析来确定结构参数,并对主要零件进行了有限元分析。在海上油田应用压力膨胀式插入密封,对其进行坐封及验封。经理论分析和试验证明:设计的压力膨胀式插入密封工具满足插入密封的技术指标要求,并能在有缺陷的密封筒里实现有效密封。     

海上油田注水井分注管柱密封模块失效及对策研究

随着渤海油田"注水年"工作的逐步推进,部分老井或多次修井后的注水管柱插入密封对应的密封筒密封失效,不能真正的实现分层注水的目的,甚至会出现油套同压的风险。分析了防砂管柱中插入密封的密封筒失效情况,提出了在不需动外层管柱的提前下,运用压力膨胀式插入密封解决了密封筒失效的问题。针对大井斜且注水层段较长或是层间矛盾较为突出的井况,应该从分注工艺上研究解决,而电缆永置式智能测调技术恰能解决该难题,其不受大井斜因素的限制外,省去了多趟钢丝作业的工序,可实时同步对井下各个层段的配水器芯子开度进行调节,满足不同层位的配注要求。现场实践表明,针对密封筒失效后采用压力膨胀式插入密封或改变注水工艺,均能实现分层配注的目的,具有良好的应用价值。     

胜利油田形成浅海采油六大核心技术

在海上油田开发的20年间,胜利油田相继完善了井下固定式毛细管测压、油水井井下安全控制、分层防砂分压注水、连续管作业、分层注水井测调一体化技术、油水爿光纤四参数测试技术六大浅海采油核心技术,     

海上油田可洗井过电缆插入密封工具研制

介绍了一种适合海上油田的可洗井过电缆插入密封工具,可用于防砂井防砂段中进行电缆穿越及密封,并且能够实现反洗井功能。可洗井过电缆插入密封工具依靠密封模块对隔离封隔器光筒的过盈配合实现密封。该工具具有电缆通道和洗井通道,可在防砂井中实现钢管电缆的穿越、分层和反洗井的功能,弥补了常规分层工具不能同时具备过电缆及反洗井功能的缺陷。介绍了该工具的结构、原理、陆地性能试验及现场应用情况。目前该工具在海上油田应用效果良好,具有很好的市场推广前景。     

水力密闭式分层化学防砂工具的研制

针对化学防砂在长井段多油层的油水井防砂时缺少可靠的胶筒密封和卡瓦锚定的分层防砂工具的问题 ,研制了水力密闭式分层化学防砂工具。该工具设计了解卡洗砂装置、解封恢复装置、悬挂装置、坐封密闭装置和喷砂装置 ,采用水力密闭坐封、卡瓦锚定、上提管柱泄压解封的结构 ,坐封、悬挂装置与其它装置设计为两个相对独立的运动体系 ,确保了分层工具具有可多次坐封、解封 ,入井不搅动液体以及避免死卡等特点。室内试验和现场试验表明 ,该工具创新性强 ,综合性能安全可靠 ,很好地实现了一次性管柱完成多油层油水井的分层化学防砂施工 ,减少了起下管柱的次数 ,缩短了施工周期     

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。     

渤海油田水平注水井两层分注工艺研究及应用

根据海上油田完善注采井网需要,超大斜度井、水平井转注后需上返射孔防砂完井,实现2个层段分层注水。目前常用的钢丝投捞式注水工艺受井斜影响大,无法实现水平井的有效配注,需要开发一种能够实现超大井斜注水井分层注水的工艺。对水平注水井2层分注工艺管柱进行了研究,设计了配水工作筒和配水器芯子,明确了水平注水井两层分注工艺施工步骤。以渤海中部某油田AXX水平注水井为例,介绍了工艺的应用情况。结果表明,水平注水井2层分注工艺可以实现超大井斜注水井分层注水,提高了水平井注水驱油效能,为渤海油田注水开发提供了有效手段。     

海上油田防砂完井注水井反洗工艺及配套工具

目前海上油田防砂完井注水管柱不具有洗井功能,注水井长期注水会有污垢、有机沉积、腐蚀物质以及杂质等注入地层,使得注水压力上升、注水量降低,严重影响注水效果;长时间不洗井会出现管柱上提困难,造成大修作业,增加注水井作业成本。鉴于此,将注水管柱配套反洗插入密封工具、防返吐工作筒和配水器工具,可实现注水井不动管柱注水、反洗工艺技术切换,加强海上油田防砂完井井筒维护与管理,提高注水质量,降低注水井反洗成本,缩短施工周期,增强注水效果。现场应用情况表明,经过反洗的注水井注水压力降低,地层吸水指数提高,注水井分层配注量明显增加;井筒及近井地带得到了清洗,井筒内污垢、腐蚀物和杂质均被清除,解决了钢丝作业遇阻问题,改善了注入水质,增强了水驱开发效果。     

自提升式可洗井注洗管柱的设计及应用

针对渤海油田先期分层防砂注水管柱无法洗井的问题,研制出自提升式可洗井注洗管柱。该管柱在井内油管挂下部安装了一个液压提升装置,洗井时地面给液压提升装置供压使液缸上提,其下部注水管柱上的隔离密封提离隔离封隔器密封筒,从而建立起洗井通道;洗井结束后,利用注水管柱自重和地面供给的液压使其下部注水管柱下放,隔离密封重新进入隔离封隔器密封筒,实现层间封隔。现场应用结果表明,该管柱有效地解决了海上油田注水井洗井和防垢卡问题。     

Y341-114DC1-90／15封隔器研制

Y341114DC190 / 15封隔器涉及一种油水井分层开采与分层注水装置 ,属于压缩式不可洗井封隔器装置 ,尤其适用于水井分层注水。目前 ,在用的封隔器结构复杂 ,体积庞大 ,难于加工 ,而且坐封时必须使用压裂车 ,不便于作业。其密封件设计存在一定缺陷 ,不能达到很好的密封效果。老式封隔器卡簧结构和卡簧工作形式复杂 ,容易产生回位现象。老式封隔器普遍采用拉断或剪断销钉来实现封隔器解封 ,由于加工误差的存在 ,经常有意外解封现象发生。此外 ,胶筒翻也是影响作业质量的主要因素之一。随着管柱与其他配套井下工具加工质量的提高 ,由封隔器不…     

用于φ177.8mm套管井的Y形生产管柱及配套工具

Y形电潜泵生产管柱在海上油田应用广泛,具有不动管柱实现生产、测试和分层采油等多种功能,但是由于技术的局限性,该工艺只能应用于φ244.5 mm井筒。针对海上部分油田φ177.8 mm井筒对该工艺的需求,设计了适用于φ177.8 mm井的Y形生产管柱,同时配套了生产堵塞器、测试堵塞器和锁定式堵塞器等井下工具。通过优化生产堵塞器密封结构,提高了堵塞器的使用性能;测试堵塞器通过金属流管密封性能研究,解决了密封件不耐磨以及寿命短的问题。2011年在渤海油田2口井的现场应用结果表明,在φ177.8 mm套管井中可以通过Y形生产管柱实现不动管柱条件下电潜泵生产与分层测试、分层采油等多项工艺。     

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。     

海上油田井下油水分离技术研究与应用

井下油水分离技术作为一项机械式控水工艺,对于高含水油井具有较好的稳油控水效果。经过长时间的发展,由于能够有效缓解高含水油田开发过程中产出水的举升、存储与处理难度大等问题,近几年来该项技术在海上高含水油田得到了应用。该项工艺在实现稳油控水的同时,缓解了地面水处理能力受限对油田提液稳产的制约,尤其对于海上高含水油田的油井措施挖潜、降低产出水处理能耗与成本、减缓环保压力以及提高油田采收率等具有重要意义。     

海上油田稀井网大井距聚合物驱应用与分析

为改善海上X油田产量递减现状,在室内评价及小井组试验的基础上,进行了中高含水期的早期聚合物驱矿场试验,提出了海上油田注入井分层分质注入、分层调剖,油井提液引效的措施。研究表明,稀井网大井距聚合物驱主要以扩大平面波及体积为主;从边部油井的见效特征分析可知,聚合物注入可有效压制边水入侵,但对改善纵向层间矛盾效果有限。X油田早期聚合物驱试验为海上同类油田的开发提供了重要参考依据。     

海上油田电控智能控水采油工具研制及性能评价

为了解决渤海油田高含水阶段生产井分层控水采油难题,提高生产井的稳油开发效果,研制了电控智能控水采油工具。工具采用单芯电缆实现井下供电和通讯,设计采用多测试通道并列结构,配备流量、含水率、温度和压力实时测试功能;采用超声波时差法测量单层产液量,采用射频法测量单层产液含水率,能够根据各层含水情况进行实时控制,实现生产井生产时的控水稳油。工具性能试验结果表明,电控智能控水采油工具在60 MPa压力下密封性能可靠,120 ℃温度下工作正常,含水率测量范围0~100％,在流量高时流量测量精度高,满足海上油田现场应用要求。电控智能控水采油工具为海上生产井实现分层采油、高效稳产开发提供了新的控水工具,也为下一步海上油田现场应用奠定了技术基础。      

胜利海上疏松砂岩油藏分层防砂分层采油技术

胜利海上疏松砂岩油藏存在油层多、井段长、夹层厚、层间非均质性强和易出砂等问题,采用笼统防砂电动潜油泵合采,层间矛盾突出,不能充分发挥各产层的作用,制约了其有效开发。为此,进行了适用于海上疏松砂岩油藏的分层防砂分层采油技术研究。针对笼统防砂充填不密实、防砂后通径小的问题,研发了大通径分层充填防砂技术,实现了分层防砂,并增大了防砂后的通径,方便了后期实施分层采油;研制了遇油遇水膨胀封隔器和在线电动调节阀,形成了分层采油技术,实现了分层开采和各层流量的在线调节。在海上的埕北20C-A井进行了分层防砂试验,各油层实现了差异充填防砂,使各油层潜能得到了释放;在与胜利海上疏松砂岩油藏储层物性相近、油井的完井工具尺寸相同的陆上GO2-17-A井和GO4-19-B井,进行了分层采油试验,2口井均实现了分层开采和各油层产液量的精确调控,提高了产油量,降低了含水率。现场试验表明,采用分层防砂分层采油技术解决了海上疏松砂岩油藏合采层间矛盾突出的问题,可以充分挖掘各油层的潜能,提高开发效果。      

海上油田液控智能采油工艺研究

海上油田开发以水平井大斜度井居多,开发井层数多,层间矛盾大。针对目前开发方式无法实现对油层进行精细开采的现状,提出了海上油田液控智能采油工艺技术。该工艺利用八挡位井下液压滑套配合液压解码器可以实现多层的精细开采,同时设计的水嘴结构可以实现多层流量精细的调节与大产液量的调节。井下液压解码器利用排列组合的原理,在降低管线数量的同时,实现了井下层位的选择与高压控制液引导,并通过计算管线摩阻,为现场管线的选择提供了理论支撑。试验结果表明:油嘴结构可以实现0~800 m 3/d的精细调节;井下液压滑套换向功能可靠,换向压力稳定在2 MPa左右,可实现0~2800 m 3/d的产量调节。该工艺不受水深和井斜等限制,最多实现了6层井的精细开采,提高了作业效率,可为海上油田精细化开采提供技术保障,同时也可为深水油田的开发提供技术储备。     

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。