聚合物驱偏心分质注入技术

大庆油田主力油层聚驱结束后,聚驱驱替对象已转向渗透率更低、层间差异更大的二、三类油层,分注技术面临着新的矛盾。高渗透率油层需要控制注入量,同时要降低粘损率;低渗透油层要适当降低相对分子质量和粘度,以保证不堵塞油层又有足够的注入速度。为此,研究了聚合物驱偏心分质注入技术,可实现对分层相对分子质量、注入量的双重调节,并在注聚区块开展了现场试验,见到了明显效果。     

井筒管流、喷嘴节流及地层渗流耦合的聚驱分注井分层流量调配方法——以大庆油田为例

在聚合物的注入过程中,聚合物从井口注入后在油管内流动,利用非牛顿流体力学原理建立垂向管流沿程压力损失方程。当聚合物溶液流过喷嘴时损失一部分压力与粘度。通过室内的聚合物溶液过喷嘴实验,得出了喷嘴的长径比（L/D₁）及摩阻系数λ与雷诺数Re之间的关系。应用纲量分析的方法,建立了聚合物流过喷嘴后的压力损失Δp和粘度损失Δη的基本方程。结合实验数据,利用SAS软件进行回归分析,分别得到了压降及粘降关联公式。聚合物溶液流过喷嘴后进入地层,在聚合物溶液压力的作用下,聚合物溶液与岩石空隙的骨架相互挤压,聚合物的注入量也随时间逐渐降低。按照非牛顿流体在地层岩石中的渗流特点建立的单相非牛顿流体径向流的偏微分方程,结合大庆油田聚合物注入井的实际数据和前面的井筒管流、喷嘴节流产生的压力损失Δp和粘度损失Δη来束缚方程的边界条件,使用有限差分将方程离散,并应用软件求解,得出了聚合物注入压力、注入量与时间的关系,为聚合物分层配产提供了理论依据。     

三元复合驱分质注入工具的结构优化

三元复合驱分质注入工具的结构参数较多，多因素多水平的问题往往会造成结构参数难以确定。通过数值模拟和正交实验设计相结合的方法，分析了5 因素4 水平、共计16 组的分质注入工具结构对平均应变速率和压力损失的影响；并利用极差和方差分析方法对影响结果进行了分析，确定出了最优分质注入工具结构参数，即扩散角尺寸1 mm、扩散角45°、圆柱段直径?4 mm、圆柱段长度2 mm、收缩段半径?10 mm。该优化研究为工具结构优化设计提供了技术指导。     

聚合物驱多层分注技术研究

叙述了在大庆油田非均质油层条件下实行聚合物驱分注的必要性,介绍了1种新型聚合物单管分注工艺,从理论上给出了分层配注工具的设计原则,对所设计的环型槽结构配注器及配套工艺措施实用情况提供了实例。     

新型电控式井下水平钻孔系统的研制

目前井下水平射孔/钻孔方法存在作业时间长、成本高,对射孔或钻孔过程的状态难以实行有效监测。为此,研制了新型电控式井下水平钻孔系统,并配套研制了相应的系统试验样机。该系统的地下作业部分可通过电缆投放到油井套管内,在实时测量钻进力和扭矩等工作参数的基础上对钻头的进给和旋转实施控制;其地上测控部分不仅可实时监测地下作业部分的工作状况,而且可将控制命令下传到地下作业部分来调整钻孔过程。试验结果表明,新型电控式井下水平钻孔系统试验样机能够实现套管和岩石复合结构水平钻孔功能。     

井下聚合物分子量调节器试验研究

为了使聚合物分子量与油层匹配更加合理，需要在分层注入的同时，降低注入低渗透油层的聚合物分子量，实现聚合物分质分压注入。本文讨论了利用机械方法调节聚合物分子量的机理，并对基于这种原理设计的分子量调节元件．开展了试验研究，得到了一些基础数据。通过对聚合物分子量调节机理和调节装置的研究，取得了一定认识，为实现聚合物单管多层分质注入奠定了基础。     

聚合物单管多层分质分压注入技术

大庆油田主力油层聚驱结束后,二、三类油层分注面临着中、高分子量聚合物对部分油层适应性较差,注入溶液主要流向油层性质好、连通好的油层,薄差层动用程度低的矛盾。为了解决层间矛盾,提高最终采收率,提出了聚合物单管多层分质分压注入技术。介绍了研发的分子量调节器和压力调节器;对应低渗透层使用分子量调节器,高渗透层使用压力调节器,实现对分子量和注入量的双重控制;在不影响高渗透层聚驱效果的同时,通过对分子量的剪切降解作用,有效增加了聚合物分子可进入低渗透油层的孔隙体积。通过对现场试验资料分析,分质分压注入井与正常分层注聚井对比,剖面动用明显提高。聚合物单管多层分质分压注入技术可满足大庆油田二、三类油层聚合物驱分层注入的需要。     

三元复合驱偏心分注技术

随着三元复合驱驱油技术在大庆油田的开展,三元复合驱驱替对象已转向渗透率更低、层间差异更大的二、三类油层,由于存在着层间矛盾大、层段多的问题,需要通过多层分注来缓解层间矛盾。针对这种情况,对现有分注工艺的工艺性能、应用情况进行了比较、分析,然后针对三元复合驱的特点提出了一种新的三元复合驱偏心分注工艺设想,可通过特殊结构的偏心配注器来控制分层注入压力,调节分层配注量,从而实现三元复合驱多层分注。介绍了该分注技术的工艺原理、管柱结构,并针对三元复合驱注入过程中的结垢问题,提出了几种防垢措施。     

定向井机械堵水工艺

大庆油田定向井已逐年增多,含水也逐年升高,最高的已达89.0%,因此定向井堵水已成为油田生产中急待解决的课题。本文研究了定向井中封隔器在非对称载荷条件下的使用寿命和密封性能,设计了一种带刚性和弹性扶正器的定向井堵水管柱,并用现场3口井试验数据证明了该堵水管柱的可行性。     

定点深穿透水平钻孔增产工艺

定点深穿透水平钻孔是与常规聚能射孔完全不同的增产工艺,是水力深穿透射孔技术的进一步发展和提高.本技术通过机电一体化的方法,利用空心软轴携带钻头在套管、水泥环及储层间钻出孔眼深、孔径大、没有压实带的水平孔.该技术可有效增大近井地带的导流能力,加大低渗透、低含水层的注采强度,对挖潜低渗透和高渗透厚层内未动用或动用差部位的剩余油起到积极作用,是解除近井地带污染,避免炮弹射孔的压实污染,以及扩展油流通道进而增加地层渗透率的有效方法.该文介绍了定点深穿透水平钻孔技术的工作原理和室内试验情况,并对该技术的增产机理进行了分析.