胜利油田GF84区块CCUS气窜封堵技术及其应用

胜利油田GF84区块为低渗透油藏,采出程度较低,CO_(2)驱是提高该区块采收率的有效措施之一。在前期开发中注采井之间已形成明显的气窜通道,现阶段亟需进行气窜封堵,提高CO_(2)驱波及系数,实现均衡驱替。通过分析GF84区块气窜特征与开发矛盾,将气窜类型划分为“裂缝型气窜”和“基质型气窜”,并制定了“裂缝封堵”和“基质调剖”的治理策略。在明确气窜特征的基础上,通过室内实验研发了硅盐树脂堵剂、CO_(2)气溶性发泡剂和高温冻胶堵剂,并形成了“硅盐树脂裂缝封堵+CO_(2)气溶性发泡剂、高温冻胶基质调剖”化学封堵分级调控技术。结果表明,该技术在GF84区块成功应用4口井,其中硅盐树脂裂缝封堵2口井,CO_(2)气溶性发泡剂基质调剖2口井,措施有效率100%,有效期在0.5 a以上。研究成果可为低渗透油田CO_(2)驱开发提供技术支撑。

稠油开发技术进展及新分类标准建立与应用实践——以胜利油田稠油开发为例

稠油油藏是一种重要的战略资源,对保障国家能源安全起到重要的作用。国内外稠油开发主要有蒸汽吞吐、蒸汽驱、驱泄复合(SAGD)、火烧驱油4项技术,受技术适应性、成本高及对环境不友好的影响,其推广和运用存在一定局限性。胜利油田根据自身油藏特点,形成了薄层水平井、热化学复合和化学降黏3项新技术,拓展了开发技术界限,使稠油油藏开发的有效厚度界限低至2m、油藏埋深为2000 m、储层渗透率界限低至100×10^(-3)µm^(2)。根据各项技术特点和矿场应用效果,建立了以技术适应性为基础的稠油新分类标准,把稠油油藏分为5大类,指导矿场稠油开发技术方向的选择。结合目前技术发展方向和新的形势要求,指出“多元热复合”“非热力开发”“纳米材料应用”将是稠油开发技术3个趋势。

胜利油田微生物采油技术研究与应用进展

胜利油田微生物采油技术历经二十多年的室内研究和现场试验,机理研究取得深入认识,技术体系日趋完善,已进入工业化应用阶段。微生物界面趋向性、嗜烃乳化、界面润湿改性等主导驱油机理认识更加深入,并实现了量化表征,为菌种(群)改造和调控指明了方向;建立系统的油藏菌群结构分子生物学分析、采油功能菌激活调控、三维物理模拟驱油等微生物采油技术体系;现场试验从单井吞吐到微生物驱,从外源微生物到内外源微生物共同作用,近几年通过微生物+其它工艺组合的方式大幅提高了该技术油藏适应性。目前已进入全面先导实验向工业化应用的转化阶段。截至2019年12月胜利油田微生物驱油已实施10个区块,累积增油量为30×10^(4) t。微生物驱技术在沾3普通水驱稠油油藏现场试验取得成功的基础上,又在辛68高温高盐稠油油藏和草13热采低效稠油油藏微生物驱现场试验取得突破。针对不同类型稠油油藏建立了微生物复合气体等复合吞吐工艺,扩大微生物单井吞吐技术应用规模,到2019年12月已实施400余口油井单井吞吐,累积增油量为8×10^(4) t。

胜利油田致密油储层体积压裂技术及应用

胜利油田致密油储量丰富,储层埋藏深、物性差、岩性复杂,常规压裂后产量低、递减快,开发效益差。通过技术攻关和配套完善,形成了适合于致密油储层的组合缝网压裂等压裂新工艺,在提高改造体积的同时,大幅度提高裂缝导流能力,提高压后效果,并针对纵向多层系油藏特点,形成了水平井多级分段压裂和直斜井多级分段压裂两类改造模式;研发了可以在线连续混配施工的速溶型低浓度瓜尔胶压裂液体系,以及可与地表水、热污水混配、可回收再利用的乳液缔合型压裂液体系,有效解决了大规模连续施工压裂液的配置、水源等问题;同时完善了井工厂实施模式和裂缝监测技术。应用该技术成功开发了Y227、Y22、Y104等致密油区块,大幅度提高了单井产能、延长了有效期,提高了区块开发效益,带动了一批难动用储量投入有效开发,大幅提高了胜利油田致密油藏经济有效动用程度。

压裂防砂技术在胜利油田低渗敏感稠油油藏的应用

为进一步提高低渗敏感稠油油藏开发效果,胜利油田引进了压裂防砂技术。利用有限元模拟方法定量分析了压裂防砂技术增产及防砂的内在机理,明确了该技术对低渗敏感稠油油藏具有较强适应性;开展了压裂防砂施工工艺优化,确定最优造缝长度为70 m,优选0.425-0.850 mm陶粒作为支撑剂,合成聚合物压裂液作为施工用液,前置液用量比为35%-45%。2013年压裂防砂技术在胜利油田草13区块现场试验15井次,油井投产初期平均单井日产油5.4 t,与挤压充填防砂井日产油相比,单井增产1.8倍,能够很好地满足现场要求。压裂防砂技术对于低渗敏感稠油油藏具有较强的针对性和适应性,可为该类油藏高效开发提供新的技术支持。

胜利油田水平井分段压裂技术的应用现状及发展趋势

胜利油田低渗透油藏资源储量丰富,水平井多级分段压裂完井技术是提高低渗透油藏产能的主要技术手段。十二五期间胜利油田在水平井多级分段压裂完井技术研究应用方面取得了丰硕的成果,形成了多项品牌技术,并在现场进行了很好的应用。下步针对低渗油藏的特点以及对压裂完井技术的新需求,胜利油田在现有技术的基础上开展新压裂工艺的研究。

胜利油田长效扩张式分层注水技术

针对任一级扩张式封隔器损坏或底球漏失导致检修更换扩张式分层注水管柱的问题,根据液压传动原理,研制了液缸扩张式封隔器,使封隔器内、外压力系统相对独立,以避免封隔器失效引起的检修更换分层注水管柱作业;根据现场实际情况,研制了组合式沉砂洗井阀和防漏装置,在保证正向密封的同时,降低底球漏失对分层注水管柱性能的影响。液缸扩张式封隔器与组合式沉砂洗井阀、防漏装置配合设计了受力平衡的扩张式分层注水管柱,形成了长效扩张式分注技术。该技术在胜利油田现场应用100余井次,均持续有效。现场应用结果表明,该技术可以有效解决单级及以上扩张式封隔器损坏、底球漏失引起的扩张式分层注水管柱整体失效的问题,提高注水开发效果。

胜利油田蒸汽驱生产井高效举升配套技术

胜利油田蒸汽驱生产井产液温度高、H2S含量高、出砂、结垢,导致举升系统腐蚀、泵效低、卡泵等问题突出,针对这一现状,开展了蒸汽驱生产井高效举升配套技术研究。通过结构改进和参数的优化设计提高了抽油泵及井口密封装置的适应性,通过有限元模拟分析优化了抽油泵泵筒及柱塞间的密封间隙,运用高温高压试验优选了抽油泵阀副的材质,以适应高温条件下柱塞泵筒的密封需求。通过优化结构、优选密封盘根材质和耐高温防腐光杆,形成了耐高温防腐光杆密封技术。室内试验证明,研发的有杆泵举升配套工具在泵挂处温度200℃、井口温度170℃时仍能保持良好的性能;现场应用58井次,最长生产896d且持续有效,检泵周期平均延长207d,减少换盘根82次,泵效平均提高9.2%,单井平均日增油0.7t。研究结果表明,蒸汽驱生产井高效举升配套技术能够有效解决蒸汽驱油井的腐蚀、卡泵等问题,提效增油效果明显,应用前景广阔。

海上油田电液联控单管分层注聚技术研究

针对传统单管细分注聚技术存在因聚合物吸附等造成测调仪投捞不到位、配聚器调配困难及有效期短等问题,研发了一种电液联控单管分层注聚技术。该技术包含电液复合分控装置、液控多级配聚器、非接触式热传导流量计等核心工具。电液复合分控装置通过1根主控电缆,实现1根液控管路分控多个液控工具,大大简化了井筒管线数量;液控多级配聚器解决了注聚过程中流量调节困难的问题,实现变排量调节和大压差注入;非接触式热传导流量计实现聚合物流量井下长效在线监测。目前该技术已成功应用3井次,分注层数2~3层,最大单层配注量130 m^(3)/d,测调次数达21次,测试准确率达85%以上,在井时间约600 d依然有效。该技术满足了海上油田“保黏、细分、长效”的注聚需求,具有较高的推广应用价值。

胜利油田注水井分层酸化管柱研究现状及发展建议

分层酸化是胜利油田解决分注井纵向差异和堵塞的重要技术措施,分层酸化管柱是实施分层酸化工艺的重要载体。结合胜利油田油藏实际,分析了注水井分层酸化管柱技术需求,总结了该方面的研究现状。分析认为,已经形成的K344型、Y211/Y221型和Y341型等3种基本分层酸化管柱,可以满足胜利油田整装、断块、低渗透等油藏常规注水井的分层酸化需求;另外,研究的可替酸分层酸化管柱可实现酸洗功能,酸化-返排一体化管柱可实现酸化、高效返排功能,分层酸化分层注水一体化管柱可实现分层酸化、分层注水,重复酸化完井管柱可实现单层的重复酸化,这些分层酸化管柱都已大量应用,并取得了一定的现场效果。但相对于现场实际需求和日益迫切的降本增效要求,现有管柱还存在许多局限与不足,为此提出了不断优化完善分层酸化管柱、进一步研究多功能集成管柱、加强智能注水技术和智能管柱研究的发展建议。

胜利油田固井质量评价测井技术现状及发展趋势

胜利油田现阶段固井质量评价测井普遍使用声波变密度测井仪(CBL/VDL)进行水泥胶结质量评价测井,新仪器、新技术应用较少。针对现阶段油田内固井质量评价测井仪器主要为声波变密度测井仪(CBL/VDL),第一界面定量评价、第二界面定性评价的现状,分析了所面临的难题,指出今后胜利油田需要依托声波变密度测井技术进行定量评价及标准研究,提高固井质量评价的精度和准确性,为下一步工艺措施的科学性和精确性提供依据。

胜利油田钻井工程质量标准体系建设

针对胜利油田在钻井质量管理和监督中存在的主要问题,构建了以井身质量、取心质量、固井质量、完成井井口质量和油气层污染判定为核心的胜利油田钻井工程质量体系。该体系建立实施后,目的层井径扩大率由7.0%降至5.2%,固井二界面合格率由63.2%提高至71.8%。通过优化井身结构、固井工艺技术,优选套管及水泥浆体系等,单井钻井质量和固井质量得到提高,标准体系建设取得明显效果。

胜利油田孤岛中一区Ng3微生物驱油现场试验效果

为研究聚合物驱后微生物驱油效果,在胜利油田孤岛中一区Ng3开展了聚合物驱后微生物驱油试验,现场通过注入高分子多糖类激活剂体系激活油藏深部微生物,从而启动地下残余油,增加原油流动性,提高原油采收率。现场试验表明,小分子酸是微生物代谢重要的指示剂,施工后30 d出现峰值,且峰值浓度比试验前提高5～8倍;生物指标检测表明注入激活剂以后微生物得到有效激活,微生物群落多样性降低,现场样品菌浓达到105个/m L以上,而且菌数开始升高的时间滞后于小分子酸,菌数开始升高时小分子酸浓度呈逐渐下降的趋势,这反映了油藏深部厌氧微生物开始生长代谢消耗小分子酸的过程。现场生产动态表明试验以后50 d开始见效,中心井组综合含水下降2%以上,日增产原油6 t以上,且效果维持在5个月以上;其中,中心见效井7XNB11日产油量由试验前的1.1 t升高到4.5 t,含水率下降6%。

胜利油田辛68区块内源微生物驱油现场试验

针对胜利油田辛68区块埋藏深、高温高盐,不适合化学驱和转热采提高采收率的开发矛盾,开展了内源微生物驱油技术研究。在对区块微生物群落结构分析的基础上,通过室内研究,获得了长链碳源类激活剂体系,能够激活不同种类功能菌达到10~8个/mL以上,乳化原油粒径小于10μm。物理模拟实验表明,提高驱替效率8.5%。现场激活吞吐试验后收到了明显效果,油藏中微生物被有效激活,产出液表面张力降低,乳化油滴增加,原油黏度降低,油井产油量由试验前的1.0t/d提高到1.8t/d,含水率降低14%,增油降水效果显著。

生物化学复合提高采收率技术研究进展及发展趋势

系统调研了中外近10a来在生物化学复合提高采收率技术方面的室内研究及现场应用进展,分别从提高洗油效率和扩大波及体积2方面,就采油菌体、生物表面活性剂、生物多糖分别与表面活性剂、聚合物、纳米颗粒等化学采油制剂间的协同作用机理,体系构建及现场应用效果进行了分析。研究结果表明:生物菌体及其代谢产物与化学采油制剂复合后,在界面张力降低、乳化分散、流度比控制和稠油降黏等方面都具有协同增效作用,现场应用也取得了良好的效果,其中胜利油田探索了菌体复合聚合物调剖技术及微生物脱硫保黏技术,预测提高采收率分别为9%和10.3%,大庆油田开展生物表面活性剂三元复合驱现场应用,先导区提高采收率达到22%。生物化学复合提高采收率技术在老油田难采储量动用方面具有巨大的应用前景。下一步需继续深化生物、化学体系间协同增效机理,根据油藏平面及层间、层内的差异,创新生物、化学采油体系复合及实施工艺,细化不同开发阶段、不同油藏空间的实施方案,通过油藏立体均衡开发,最大限度发挥生物与化学复合增效技术优势,满足老油田可持续开发的需求。

胜利油田微生物吞吐体系的性能评价及应用

胜利油田罗9试1区块存在温度高、黏度高、含水高、水驱效率低等问题。为了进一步提升高含水油井的产油量,研制了微生物多糖和微生物发酵液复合吞吐体系,对其耐温性、封堵性、乳化降黏作用及驱油性能进行了研究,并在罗9试1区块进行了现场应用。结果表明,在55~95℃的条件下,新型微生物多糖的黏度始终保持在120~125 mPa·s之间,耐温性较强。将新型微生物多糖注入岩心后,压力升高,渗透率降低53.3%,可以有效封堵岩心。微生物发酵液由主要成分为鼠李糖脂生物表面活性剂的发酵液Ⅰ和主要成分为糖-蛋白-脂生物乳化剂的发酵液Ⅱ组成。当Ⅰ和Ⅱ的体积比为1∶2时,发酵液的高温乳化能力最强,对原油的乳化降黏率达81.4%。微生物多糖和微生物发酵液复合体系的驱油效果较好,可提高驱油效率13.9百分点,优于单一体系的驱油效果。现场单井吞吐应用中,4口油井降水增油效果显著,累计增油达2730 t,有效改善了罗9试1区块油井的低效生产状况。

乐安油田草20区块边水稠油油藏水平井注汽量优化技术研究与应用

乐安油田草20区块边水油藏水平井多轮次吞吐后动用不均衡,油汽比逐年下降,需要根据储层物性、动用程度等因素变化对注汽热量进行优化。在原油黏–温、相渗等室内实验的基础上,建立地质模型,通过对温度场、压力场和饱和度场展布规律的研究,优化储层需要的热量,实现按需注汽。研究结果表明,吞吐初期,注汽强度不断增加,可扩大加热范围提高周期效果;边水入侵后,井底压力趋于稳定,储层需要的热量也随之趋于稳定。

胜利油田水驱与聚合物驱油藏微生物群落特征差异

为明确驱替介质对油藏微生物群落的影响,利用高通量测序方法,对胜利油田水驱油藏、聚合物驱油藏、聚合物驱后水驱油藏开展了内源微生物群落特征分析,为后续不同油藏微生物驱激活剂的筛选评价提供参考。结果表明:水驱油藏的微生物群落多样性最高,主要包含了Pseudomonas sp.、Alicycliphilus sp.、Tepidiphilus sp.、Parvibaculum sp.、Marine bacteria sp.和Halomonas sp.等优势菌属,微生物种类多,且均匀分布;聚合物驱油藏主要包含了Pseudomonas sp.、Arcobacter sp.、Deferribacter sp.、Pannonibacter sp.等优势菌属;聚合物驱后水驱油藏包含了Pseudomonas sp.、Alicycliphilus sp.、Thauera sp.等优势菌属;聚合物驱油藏和聚合物驱后水驱油藏微生物多样性依次降低,优势菌主要与氮代谢、铬吸附矿化相关;通过对比分析得出,油藏微生物群落结构会随着驱替介质的改变发生不同的变化,水驱油藏微生物群落多样性高,种类丰富,但无明显的优势菌,聚合物驱油藏和聚合物驱后水驱油藏微生物群落多样性降低,其中与聚合物代谢相关的微生物类群成为优势菌;外界引入的驱替介质会对油藏微生物群落造成选择压力,不同油藏实施微生物驱之前,需依据其特有的微生物群落特征制定不同的微生物群落激活策略。研究成果可为胜利油田不同类型油藏实施微生物驱提供理论支撑。

空心单管分层注聚工艺优化及其在胜利油田的应用

针对空心单管分层注聚工艺在注聚井多层分注应用中存在的测试结果前后差异大、测调图版通用性差等问题,开展了单管分层注聚测调工艺优化研究,根据注入情况,分析计算不同聚合物的注入粘度和测调曲线的偏移量,修正测调图版。现场应用结果表明:改进后的工艺测调成功率提高36%,层段合格率提高22%,有效降低了测调费用和工作量,对注聚区的稳定开发具有重要意义。

飞轮储能技术及其在石油工程上的应用

飞轮储能技术是一种新型的可持续发展技术,具有能量存储密度高、充放电速度快、使用寿命长等优点。文章介绍了飞轮储能系统的工作原理及结构组成,并重点论述了飞轮储能技术在石油勘探开发工程实践中的节能生产应用可行性,包括飞轮储能辅助钻井动力系统和飞轮储能液压抽油机系统。应用飞轮储能技术,实现节能减排生产,具有广阔的市场应用前景。