文留油田盐间油藏深部双层套管开窗侧钻技术

文留油田文东盐间油藏高压低渗多盐,是极其复杂的断块,利用常规侧钻技术和完善注采井网实现储量有效动用难度极大。文中通过文东盐间油藏深部地层双层套管开窗侧钻井先导试验,分析了影响盐间油藏的开窗侧钻技术难点;通过优选侧钻井位、改进双层套管开窗技术、制定深部侧钻技术等一系列措施,形成了一套适用于盐间油藏的开窗侧钻技术。该技术在文13-侧305井的成功应用表明,深部地层双层套管开窗侧钻技术有效地改善了盐间油藏深部地层开窗侧钻井循环压耗高、储层易漏失等突出问题,满足了降泵压的要求,提高了机械钻速,为文留油田盐间油藏高效开发与产能建设提供了一条新途径。

环保型改性纳米碳酸钙降滤失剂的合成与性能评价

纳米碳酸钙在钻井液中具有降滤失及封堵作用、且环保,但分散性差、易团聚,导致效果不理想。使用硅烷偶联剂对纳米碳酸钙进行表面改性,再通过自由基共聚法将抗温、抗盐单体接枝到改性纳米碳酸钙表面,得到改性纳米碳酸钙降滤失剂SDNPJ-2,采用红外光谱(FTIR)、热重分析进行表征,同时对比评价其综合性能,通过对膨润土基浆粒径、zeta电位分析,滤饼扫描电镜(SEM)分析,考察SDNPJ-2在黏土颗粒上的吸附特征,研究改性纳米碳酸钙降滤失剂在水基钻井液中的降滤失机制。结果表明:SDNPJ-2可抗230℃高温;1%SDNPJ-2可分别使4%膨润土基浆、25%盐水基浆、10%CaCl_(2)基浆150℃/(16 h)老化后的API滤失量降低70%、89%和85%,可抗氯化钠250000 mg/L、抗氯化钙100000 mg/L,降滤失效果优于国外同类目前最优产品Driscal D;生化需氧量(BOD_(5))为558 mg/L、BOD_(5)/COD(化学需氧量)达22.6%,可生物降解;SDNPJ-2通过酰胺基团吸附于黏土表面、改善其分散性,优化体系粒径级配、通过物理堆积有效封堵滤饼和地层孔隙,两方面协同达到优良的降滤失效果。

顺北区块Ⅰ号断裂带钻井分层提速技术

顺北区块Ⅰ号断裂带钻井过程中,由于目的层深、工程地质特征复杂、钻头选型及提速技术与地层匹配性差等问题,已完钻井的机械钻速低,钻井周期长。在充分分析钻井提速难点的基础上,结合钻头和提速工具研发新进展,提出了分层提速技术:二叠系以浅地层开展大扭矩快速钻进技术,二叠系开展"破碎+释放+剪切"钻头选型技术,二叠系以深、目的层以浅地层开展减振稳扭技术。分层提速技术在X-8H井进行了现场应用,与完钻井相比,各层分别提速34.45%,37.74%,50.42%,全井提速63.52%,钻井周期缩短37.35%,创区块同类井身结构钻井最快纪录,有效解决了钻井提速难点,为加快该区块勘探开发进程提供了技术支撑。

水基压裂液重复使用技术的现状及发展趋势

随着压裂技术的不断进步和环境保护等相关法规的实施,低成本、可重复利用、绿色环保型压裂液技术必将成为今后压裂技术研究与应用的热点。文中分析了国内外水基压裂液重复使用技术研究与应用现状,按照压裂液增稠剂类型对现有技术进行分析归类,指出了目前技术存在的主要问题、开发难点和发展趋势。通过对现有技术现状的分析发现:目前重复使用的水基压裂液技术处在从返排液中"取水"制备压裂液的初级阶段,室内研究滞后于现场应用步伐,制约了新技术转化进程;新技术开发应兼顾返排液回收处理,避免相互脱节,影响新技术实际应用效果;新技术没有统一术语和评价标准,技术术语应用混乱,需制定统一行业标准,以便规范技术和推广应用。

联合隔板理论和井底循环排液技术开发底水油藏新模型

底水油藏开发面临着底水锥进速度快、临界产量低、无水采油期短、含油污水处理费用和开发成本高等一系列问题。文中根据隔板理论和油井井底循环排液(DWL)技术开发底水油藏的不同机理,结合二者优点,提出了一种开发底水油藏的新方法,建立了底水油藏临界产量计算新模型。实例应用表明:新模型计算的临界产量分别是单一隔板理论和DWL理论临界产量的2.08倍和1.93倍。新方法不仅延长了油井无水采油期,提高了油井临界产油量,而且没有底水产出,避免了地层压降和能量损失。该方法对于科学、高效、合理开发底水油藏具有一定的借鉴和指导意义。

大庆油田敖南区块扶余油层致密油提高采收率潜力评价

在致密油藏中,何种提高采收率技术可以取得更好的效果尚不明确。针对此问题,文中建立了由2条半缝组成的注采单元,借此对注水与注气在驱替和吞吐2种开发方式下的提高采收率潜力进行了分析,并研究了基质渗透率、注采间距对最终采收率的影响。结果表明:由于气体的注入性较强,因此注气的开发效果优于注水;对于基质渗透率为1.00×10^-3μm^2的储层,气驱的采收率较高;对于基质渗透率为0.10×10^-3μm^2和0.01×10^-3μm^2的储层,吞吐的开发效果更好;在基质渗透率为0.10×10^-3μm^2的条件下,注采间距对吞吐的影响较大,随着注采间距的减小,采收率增加明显,但注采间距对驱替的影响则较小。研究结果为大庆油田外围致密油藏进一步的开发方式提供了选择和理论支持。同时,对于致密油藏开发效果较好的吞吐开发方式,在布井和压裂时应充分考虑注采间距对采收率的影响,合理施工,以将效益最大化。

查干凹陷致密砂岩油藏“两大一低”深度压裂技术

内蒙古查干凹陷苏一段致密砂岩油藏地质特征复杂,断块小,储层矿物成熟度低、结构成熟度低和胶结物质量分数高,储层物性整体偏差。储层孔隙和裂缝不均匀分布,储层浅层以低孔、低渗为主。查干凹陷苏一段采用中或高黏度胍胶压裂液和小液量(200~300 m^3)、小排量(3.0~4.5 m^3/min)、高砂比(20%~25%)的常规压裂工艺,存在井筒周围改造规模小、压裂液返排率低、储层伤害大、油井产量低、稳产期短等问题。针对此问题,通过室内实验优选出快速溶解、低黏度、高效减阻与低伤害的滑溜水压裂液体系,并实施大液量(600~900 m^3)、大排量(8~12 m^3/min)、低砂比(8%~16%)段塞加砂的深度压裂工艺技术(简称“两大一低”),增加了压裂改造范围,提高了增产效果。

页岩水平井井眼轨迹方位与层理面产状的关系

准确掌握层理面产状对页岩水平井井眼轨迹方位选取的影响规律,能有效预防井壁坍塌,节约钻井成本。对长宁区块H1井龙马溪组岩心进行三轴压缩实验,依据页岩岩石强度单一弱面剪切破坏准则和页岩水平井井壁应力分布模型,建立了页岩水平井井壁坍塌压力计算模型。利用页岩水平井测井资料和岩石力学实验数据,采用数值模拟方法,得到层理面产状对页岩水平井井壁坍塌压力的影响规律。当页岩层理面倾向一定时,随层理面倾角的逐渐增大,页岩水平井井壁坍塌压力当量密度范围逐渐变宽。当层理面倾角小于45°时,井壁岩石发生层理面的剪切破坏;当层理面倾角大于45°时,井壁岩石发生本体破坏,且当井壁岩石发生本体破坏时,页岩水平井沿层理面倾向的相反方向钻进有利于井壁稳定。

超稠油油藏烟道气辅助SAGD物理模拟实验

烟道气辅助SAGD(蒸汽辅助重力泄油)是改善SAGD开发效果、提高采收率的新技术,能够有效地避免常规SAGD开采过程中蒸汽腔扩展不均匀和热损失大等问题。利用高压物性分析仪、比例物理模拟系统等实验装置,开展了常规SAGD和烟道气辅助SAGD的模拟研究。实验结果表明:注入烟道气可以降低原油黏度,增大体积系数,提高原油的渗流能力和弹性能量。与常规SAGD相比,烟道气辅助SAGD方式能够加快蒸汽腔横向扩展速度,减缓纵向扩展速度,有效抑制蒸汽腔的纵向超覆现象。烟道气聚集在油层顶部形成隔热层,减少了热损失,提高了能量利用效率。在常规SAGD过程中蒸汽与烟道气伴注,可以减少蒸汽注入量,提高累积油汽比,改善SAGD的开发效果。

水平井小角度起伏管段积液规律的数值模拟

为了研究气水同产的天然气水平井中起伏管段的积液规律,文中基于VOF模型对小角度的上凸和下凹两种起伏管型进行了数值模拟研究,分别建立了积液计算模型,探索了气量、气水比和起伏角度等参数对井筒积液的影响规律。结果表明:在相同的进口体积含水率和起伏角度下,随着气量的增加,气体的携液能力逐渐增强,当对应折算的气速高于0.786m/s时,管道内基本不会积液;起伏角越大,管内积液情况越严重;上凸型起伏管的积液位置主要在上坡侧,而下凹型起伏管的积液主要出现在低洼处的偏上坡侧。研究结论丰富了对气水同产水平井内气液两相流动规律的认识,对气井生产具有一定的指导作用。

基准面变化与岩相及砂体展布的沉积响应——以鄂尔多斯盆地苏南地区盒八段辫状河三角洲为例

为了弄清岩相变化及砂体展布样式的成因,文中针对基准面升降分析了其与岩相及砂体展布的沉积响应关系。以高分辨率层序地层学理论为指导,结合岩心、测井曲线在基准面变化时的识别标志,将鄂尔多斯盆地苏南地区盒八段划分为上、下2个小段,各小段又分2个IV级层序(中期旋回)。建立研究区层序地层格架,选取垂直物源和顺物源2条连井剖面,刻画剖面砂体展布样式,厘清了基准面变化与砂体展布的沉积响应关系,并在此基础上,建立了河流及三角洲相基准面升降与岩相和砂体展布的响应模式。

缝洞型碳酸盐岩油藏压力响应特征

缝洞型碳酸盐岩油藏开发过程中,由于部分储层中发育大尺度溶洞,溶洞的位置及大小将会影响储层中流体流动规律。在假设储层中大尺度溶洞为等势体、将基质和裂缝看作双重孔隙介质的基础上,建立了储层流动模型。采用Laplace变换和边界元方法对模型进行求解,得到了井底压力响应特征曲线。对比了双重孔隙介质模型的解析解与边界元方法的计算结果,证明了该模型的准确性。同时,对溶洞参数的敏感性进行了分析,分析结果表明:溶洞半径越大,特征导数曲线上上凸和下凹的幅度越大;压缩系数比越大,曲线上凸段持续时间越长,下凹幅度越大。该方法对发育大尺度溶洞的油气藏储量评估与地层测试有一定借鉴意义。

考虑动态毛细管力的IMPES油藏数值模拟方法

油藏数值模拟方法中普遍认为毛细管力是含水饱和度的函数,但是室内实验表明,毛细管力不仅受含水饱和度的影响,而且受流体流动速度的影响,因此需要修正已有的数值模拟方法。文中首先将动态毛细管力引入油水运动控制方程,对数值模拟基本渗流方程进行了修正;然后采用IMPES方法对压力方程和饱和度方程进行了求解,利用均质、非均质模型分析了动态毛细管力对数值模拟结果的影响。分析结果认为:考虑动态毛细管力对均质模型的结果影响较小,对非均质模型影响较大;考虑动态毛细管力计算的含水率在低含水率阶段上升速度较快,在高含水率阶段上升速度较慢;考虑动态毛细管力后,波及系数变小。实际单井生产动态数据验证了该方法的可靠性。

无因次采液指数曲线形态特征的影响因素

由于储层物性非均质程度及渗流场的差异,由岩心驱替实验数据计算的理论无因次采液指数曲线与矿场监测的油井实际产液能力变化规律之间存在较大偏差。文中分析了水驱渗流过程中影响产液能力的主要因素及其在无因次采液指数曲线形态上的表征;结合水驱油藏渗流场的变化特点,评价了无因次采液指数随近井带地层伤害程度及水驱波及过程的动态变化规律;根据矿场监测数据与理论预测结果的差异,建立了地层伤害程度和水驱波及系数的诊断图版,对比矿场监测无因次采液指数与理论无因次采液指数曲线图版的拟合程度,推测地层伤害的趋势及水驱波及系数。研究表明,该方法可提高油井产液能力的预测精度,并快速诊断油藏的水驱开发效果,扩大了理论无因次采液指数曲线的现场应用范围。

低渗多敏感性油藏酸化增注配方的研制

低渗油藏文33块沙三上油藏存在速敏、水敏及酸敏等多种敏感性,采取常规酸化措施增注效果不明显。针对此问题,通过岩心溶蚀率、骨架破碎率与二次沉淀定量评价,优选出弱敏感的无机酸与有机酸,并将其复合,添加黏土稳定剂、铁离子稳定剂等添加剂,形成了弱敏感增注配方。该配方中少量的氢氟酸能够减少水化硅等二次沉淀,潜在酸A适于较强速敏的试验油藏,有机酸以及铁离子稳定剂与黏土稳定剂的加入减小了酸敏及水敏造成的伤害。该酸液的二次沉淀量为常规土酸的1/12、防膨率达81.3%、稳定铁离子能力达140.7 mg/mL,性能较好。

基于动态数据的无因次采液指数曲线计算方法

水驱油田无因次采液指数随含水率变化的规律是油藏产能评价和举升方式选择的重要依据。目前常用计算方法不适用于测试资料缺乏的油田。文中基于分流量方程、相对渗透率幂函数表达式和近似理论水驱曲线,推导建立了无因次采液指数随含水率变化的表征公式,提出了一种利用累计产油量和累计产液量等日常生产数据直接计算无因次采液指数曲线的方法。实例应用表明,计算的无因次采液指数与实际测量点在不同含水率时均能很好地吻合,证明了新方法的准确性。新方法所需数据简单易取,计算简便,结果可靠,不仅可以计算油田的无因次采液指数曲线,还可以计算每口油井的无因次采液指数曲线,为油田现场精细化提液、设施液处理能力预留等动态分析工作提供了新的理论支撑。

水驱驱替特征系列修正及油水渗流特征方程确定

在凸型、S型、凹型及Gao-1含水变化规律的基础上,重新构建了水驱驱替特征系列。在新的驱替特征系列中,S-凸型含水变化规律在参数n为0和1时可分别转化为S型和凸型含水变化规律,S-凹型含水变化规律在参数m为0和1时可分别转化为S型和凹型含水变化规律,且各含水变化规律均有对应的水驱特征曲线,克服了原驱替特征系列中凹型和S-凹型含水变化规律无对应水驱特征曲线的缺陷;同时,进一步推导了5种含水变化规律的油水渗流特征方程。实例应用表明,新驱替特征系列的效果较好。

低输量未稳定原油安全高效输送技术研究

通过室内反演法制备油包水乳状液进行管输模拟实验,确定了未稳定原油安全输送含水率界限,实现了76 km输油管道不改造前提下的安全高效输送。

浅析高效智能游梁式抽油机的研制与应用

在目前数字化油田平台上,示功图是一个重要的技术参数,它蕴含了采油系统多个技术指标。通过对示功图进行深入分析,根据供液情况的结果对抽油机的运行冲次进行优化,根据载荷情况的结果对抽油机的平衡度进行优化,再通过相应的控制设备调整抽油机的运行参数。传统的游梁式抽油机目前已经无法满足这种控制需求,因而开发这款智能驱动游梁式抽油机,采用伺服电机进行驱动,PLC控制系统采集示功图数据并对示功图进行分析,可根据分析结果自动调整抽油机的运行参数与平衡度,使抽油机一直工作在最佳状态,达到最佳的节能降耗效果。