水驱老井转CCUS注入井风险评价方法

针对大庆敖南油田碳捕获、利用与封存(CCUS)试验区水驱老井转CO₂注入井井筒密封性失效风险高的问题,开展了井筒完整性评价研究。通过试验区老井井况分析,确定了井筒完整性评价技术体系,采用层次分析法确定指标权重。针对以往完整性评价过程对于单一指标评价依靠专家经验法的不足,创新采用数值模拟分析方法,给出了套管及水泥环等单因素风险评价指标确定原则,采用模糊综合评价方法建立了水驱老井转CO₂注入井风险量化分级方法。结果表明:试验区361口注水井中等风险以上井占比41%,需要立即治理或报废处理;对低风险井进一步查套分析,加强监控。建议在国内各大CCUS试验区推广应用注入井风险评价方法及管理理念,为水驱老井的安全运行提供保障。     

井筒管柱完整性测井评价技术的应用优化

井筒完整性贯穿于油气水井的全生命周期,有效的井筒屏障阻绝了地层流体的不可控泄漏,进行精确的井筒完整性评价对保障油气井安全运行具有重要意义。当前井筒管柱完整性测井评价技术较多,但部分技术在精细找漏方面存在局限,该文对比分析了常用的井筒管柱完整性测井评价技术的特点,提出可通过多种组合测井方式提高窜漏检测的精确性,同时引入分...     

井筒屏障完整性及其优化设计

随着我国各大油田进入开发中后期,老井“二次采油”甚至“三次采油”所引发的井筒完整性问题频发。现场老井完整性建设不足,增产措施带来的苛刻工况造成井筒管柱腐蚀严重,威胁管柱服役寿命以及井筒完整性,给油田造成极大的经济损失的同时也给油气田安全运行带来隐患。为此,结合我国油气田开发现状,分析了现有井筒完整性标准的不足和重点研究方向。介绍了腐蚀完整性管理概念,并在此基础上,以CO₂吞吐井为例提出了基于井筒腐蚀风险与载荷风险双重作用的井筒屏障优化方法,确定了吞吐井的失效敏感区域和服役寿命。结果显示:实例井极限吞吐轮次为7轮;油管失效敏感区域为800~1 500 m,套管失效敏感区域为1 700~2 000 m,建议在失效敏感区域进行重点防护。该研究为各油田依据自身实际情况,本着“全局把控,重点防护,经济有效”的思想开展井筒屏障设计,延长老井免修期,建立科学性、适用性、效益性的完整性管理体系具有重要意义。     

套管段井筒完整性风险评价方法研究

井筒完整性评价的目的在于了解井筒风险状况,以便防止井筒结构产生失效破坏。影响井筒完整性的因素包括技术套管完整性、水泥环质量和地层因素3个环节,技术套管完整性是井筒完整性最重要的因素,而水泥环质量不好和地层条件差会增大井筒失效的风险,因此,整个井筒失效是3个环节失效综合的结果。利用层次分析法建立了套管井段井筒完整性的系统模型,给出了井筒完整性评价的整体思路,提出了利用套管监测、预测、测井等手段评价任意井段的井筒完整性方法,给出了对任意井深井筒完整性状态及全口井井筒完整性状态的风险评价模型。     

耐蚀连续管在CCUS技术中的应用

目前CCUS技术中应用“气密封扣碳钢油管+气密封封隔器”的CO2注入工艺,该工艺存在施工费用较高、密封薄弱点多、无法长期服役、作业成功率低、油管存在腐蚀等问题。提出了采用耐蚀合金连续管代替气密封扣碳钢油管用于CCUS中CO₂注入管柱。分析表明,耐蚀合金连续管薄弱点少,其管柱完整性优于气密封油管,总体成本较低;配合桥塞完井,能够提高完井成功率、避免大修,满足国内绝大多数油藏应用条件,适应范围广。综合耐蚀合金连续管注入工艺完井过程,耐蚀合金连续管在作业周期、作业成功率、作业成本上均有较大优势,在CCUS领域具有广阔的应用前景。     

深层油气井井筒完整性检测方法

为解决深层油气井井筒“完整性失效部位不唯一、失效形式多样化”、定位识别难度大的问题,基于现有检测方法,集成优化相关设备和工艺,形成了以“声波+电磁”特征为核心的深层油气井井筒完整性检测方法,能够准确定位并识别油管泄漏、丝扣渗漏、套管泄漏、套后水泥环窜流、液面下泄漏和多重泄漏。采用该方法检测了试验井的井筒完整性,成功确定了生产管柱两泄漏点的位置和泄漏类型。研究和现场试验结果表明,研究形成的检测方法可准确识别深油气井井筒完整性失效类型和确定失效位置,可为深层油气井建井、修井和井筒完整性管理提供技术支撑。      

采油作业应用井筒完整性标准

介绍了在采油与注水、抽油等作业中与井筒完整性及井筒屏障有关的要求与标准。采油作业在油藏和井筒整个生命周期中的作业时间很长,它起始于钻井、完井、测试作业之后,结束于油井修井、关停或报废之时。采油作业在油藏全生命周期中的地位及其与相互衔接的有关作业的连贯性特点突出。采油作业特别需要使用和发挥井筒完整性理念,精心设计和使用井筒屏障。使用井筒屏障组件和附加要求、标准建立各种结构的井筒屏障以确保在安全状态下进行采油作业,意义重大。有入流源和油气层的油气井应该用2道或更多道独立的井筒机械屏障。给出了6个典型的采油作业井筒屏障图解来说明井筒屏障的功能和结构组件及其使用标准,介绍了采油作业中的井控作业程序、井筒交接业务及其有关文件,陈述了采油作业中的监管监测和测试工作,并阐述了采油树和采油井口这2个屏障并附图。最后给出了采油树、采油封隔器、井下安全阀和油管挂及其密封塞4个井筒屏障组件验收表。     

高温含CO2气井的井筒完整性设计

高温含CO₂气井（特别是海洋及深水油气井）的井筒完整性备受关注,因它涉及太多的具体技术、材料和工具及装备。为此,在深入研究挪威石油工业协会和美国石油学会最新发布的井筒完整性技术标准的基础上,结合已经取得的经验和大量的实验评价成果,重点对投产期的井筒完整性设计框架进行了研究。提出了井筒完整性设计理念,推荐了井筒腐蚀完整性管理方法及技术流程,给出了井筒安全屏障系统划分方法,从实体屏障、水力屏障、操作屏障3个方面讨论了井筒安全屏障分类和功能,以及油管柱设计及完整性管理。同时,给出了固井水泥屏障设计要求及方法,强化了井筒水力屏障对井筒完整性的作用,重点阐述了井筒的腐蚀完整性评价和管理的“适用性”理念和方法。针对海洋气井,还提出了适合的油套环空保护液,将环空保护液和水泥面之上滞留流体按水力屏障对待。     

油井产出状态下测井找漏工艺方法的研究及应用

常规套损井找漏方法主要包括封隔器分段封堵试压法和井温剖面找漏法。以上两种方法均根据破漏段吸水的原理找漏,优点是直观,且能准确掌握破漏段吸水状况。但对于部分油井井筒缩径变形、存在多个漏点或吸水启动压力高的漏点（现场生产过程中出现的“只出不进”现象）采用以上两种方法均无法准确找出漏点位置,且采用高压挤水极易造成套管的二次损伤和地层伤害。为此,根据油井测量产液剖面的原理,设计了产出剖面状态下测井找漏工艺和解释方法,并在沙20-31等井进行了应用,均成功找出了具体破漏段位置,为后期措施提供了有力保障。其中沙20-31井措施后增储、增产效果显著。     

井筒液面高度监测试验与现场应用

在钻井勘探过程中,判断井筒液面高度主要通过钻井液池体积变化量进行计算得出,目前钻井液池体积变化量用液位仪进行测量,由于钻井液罐容积较大,液位的微小误差往往造成钻井液量的较大误差,进而影响井筒液面高度测量的准确性。为提高液位测量准确性,采用气枪声呐装置实施井筒液面高度监测,在压井管汇、圆井口1#阀门、钻具内、防溢管4个位置进行"连续和单次"试验,将测量位置与理论计算进行对比分析,对不同测量位置的回波幅度与适应性进行对比分析。现场试验表明,气枪声呐装置井筒液面高度监测能够准确测量井筒液面高度,满足生产需求;回波幅度大小依次为水眼钻具内钻台位置、圆井口1#阀门位置、压井管汇位置、防溢管位置;现场安装位置可根据不同钻机选择;与录井参数结合,可进一步提升录井综合服务能力。     

井筒完整性的定义、功能、应用及进展

国际石油界从石油天然气发展与许多事故中认识到建立和应用井筒完整性的必要性、重要性。挪威NORSOK D-010标准说明了井筒完整性的定义,被国际石油界推崇和应用,成为比较公认的井筒完整性标准。用完整性的“四个特性”和图解对井筒完整性进行了分析解释。井筒屏障是实现井筒完整性的关键,对井筒屏障及其组件的结构与功能进行了深入研究,主要功能:一是防止地层流体在未控制的情况下外泄或窜入另一个地层的风险;二是保护油气资源、地下水和环境。采用2幅典型图例说明了井筒屏障在作业中的功能与结构组成。指出了井筒完整性与井筒屏障在安全作业中容易发生的主要问题,对策是完善井筒完整性与井筒屏障标准化、规范化,并从技术上、作业与操作上、组织管理上加强对全生命周期各施工作业的一体化设计、提高技术水平和工程质量、实行全程全方位监测和组织措施等。     

鹰眼Ⅱ井下视像系统在井筒检测中的应用

利用井下视像系统进行井筒检测，可获得直观、清晰的井下图像，提供给远程操作者以明确的井下状况和足够的信息。鹰眼Ⅱ井下视像系统以其高度便携性、先进的性能指标和超强的适应能力，广泛应用于各种复杂的井下条件中。介绍了鹰眼Ⅱ井下视像系统的结构、原理、特点及应用情况，实践表明，井下电视在套管检测和协助打捞作业方面，能够大大提高诊断精度，缩短施工时间，降低作业成本。     

CO2捕集、利用和封存在能源行业的应用：全球案例分析和启示

为了实现中国21世纪中叶达到碳中和,大规模应用CO₂捕获、利用和封存(CCUS)技术可以减少能源行业的温室气体排放。通过对国内外CCUS技术、项目的调研,得出了关于未来CCUS部署的3个见解,这些见解有助于能源行业实现转型。首先,碳源浓度较低导致碳捕集效率低,从而导致碳捕集的经济成本较高的问题是目前CCUS项目无法商业化的主要因素,在发展当前的碳捕集技术,提高捕集效率和降低捕集成本的同时也应大力研究空气捕集技术,尤其是在工艺设计和新型吸附材料研发方面,争取实现弯道超车;其次,CO₂在油气藏和咸水层的封存与利用应当作为CCUS技术研究的重点,逐步实现大规模推广,并在技术升级和体系完善的基础上推广CO₂增强地热、煤层气等其他耦合技术;最后,应当在当前国际上较成熟的碳政策的基础上研究适合中国的激励政策,建立有效的法律法规。论文总结了当前CCUS的关键挑战,并为未来的CCUS研究方向提供了指导方向。     

低渗透-致密油藏CO2驱油与封存协同评价方法

针对目前CO2驱油与封存（CCUS-EOR）油藏工程理论缺少对CO2驱油与封存协同评价指标及协同评价方法相关研究的问题,从CO2驱油与封存双目标协同设计的角度出发,明确CO2驱油与封存油藏工程方案设计原则,构建CO2驱油与封存油藏工程评价指标体系。分析驱油与封存双目标评价指标间的内在联系,构建CO2驱油指数和CO2埋存指数。在此基础上,构建CO2驱油与封存油藏工程协同评价指标：CO2驱油与封存协同指数,建立CO2驱油与封存协同评价模型,形成CO2驱油与封存协同评价方法。低渗透-致密油藏试验井区的应用实例表明,该协同评价方法有助于明确CO2驱油与封存油藏工程方案中关键注采参数的技术政策界限,所推荐方案能够同时实现驱油效果好和埋存量大的双重目标。     

七参数生产动态测井在注水油田动态监测中的应用

生产动态测井是油田监测的重要措施,目前对其系统性应用研究较少.以七参数生产动态测井技术为例,对该测井技术进行了简要介绍,并对其在注水油田中的应用进行了全面、系统的总结.七参数生产动态测井技术现场应用体现在以下5方面:①基于涡轮转速变化情况识别管柱状况;②通过小层产量劈分评价合采储层有效性;③通过动静态组合测井识别有效裂...     

能谱水流测井技术及其在塔里木油田的应用

能谱水流测井是近年来发展的监测井下流体动态的一种测井方法,由于它不使用放射性物质,对井筒沾污、地层污染的影响较小,同时也为油田注入剖面的动态监测提供了准确的依据.详细介绍了9探头氧活化能谱水流测井的测量原理与仪器介绍及渡越时间的求取方法,并针对塔里木油田能谱水流测井存在的高伽马本底问题、深度归位问题、找水找窜问题进行了详细分析,提出解决方法,应用效果良好.     

CO2在非常规油气增产领域应用研究进展

针对CO₂在非常规油气增产领域的研究现状与挑战,概述了CO₂在压裂、驱油、封存过程中的12项应用机理;分析了近年来CO₂干法压裂技术、CO₂泡沫压裂技术、CO₂混合压裂技术和CO₂驱油技术的国内外研究现状与技术需求;展望了CO₂在非常规油气增产领域的未来研究重点。     

生产测井技术在SH5-1油田动态监测中的应用

H5-1油田现处于开发中期,合采合注层间干扰严重.生产测井在该油田的多层配产、多层合采井细分层系生产、产层动态监测、换层生产、产能计算及油层污染判断、验证封堵及堵水情况等方面得到很好的应用,为油田油气藏管理与研究、优化生产、开发方案调整提供了准确可靠的资料,随着SH5-1油田的开发进程的推进,生产测井将得到更全面深入的应用,为油气田开发生产优化提供依据.     

七参数生产动态测井在注水油田动态监测中的应用北大核心CSCD

生产动态测井是油田监测的重要措施,目前对其系统性应用研究较少。以七参数生产动态测井技术为例,对该测井技术进行了简要介绍,并对其在注水油田中的应用进行了全面、系统的总结。七参数生产动态测井技术现场应用体现在以下5方面:①基于涡轮转速变化情况识别管柱状况;②通过小层产量劈分评价合采储层有效性;③通过动静态组合测井识别有效裂缝;④基于时移生产动态测井监测水淹动态;⑤基于注入剖面测井的非均质储层注入能力评价。实践表明,生产动态测井在油田动态监测中具有良好的应用效果,可为油田生产措施的制定与调整奠定基础。     

二氧化碳驱化学封窜材料与方法研究进展及应用

碳捕集、利用与埋存技术(CCUS)是目前能源领域在双碳目标下实现油气高效开采的重要手段。将CO₂注入油藏中可提高采收率,但其流度与原油差异大且与油水存在明显的分异作用,导致波及效率有限。急需研发高效的CO₂封窜材料及相应的控窜技术,以提高油藏采收率和CO₂封存效率。介绍了CO₂驱过程中的窜逸特征,综述了目前常用的CO₂封窜材料与方法。展示了各项CO₂封窜技术在国内外油田的应用现状,并展望了在新疆油田CO₂提高采收率与储存过程中可能的应用前景。本研究对当前国内外油田CO₂驱过程中的封窜材料研发有一定的启示,指出了新疆油田CO₂封窜技术的发展方向。