桥式同心分层注水工艺的研究与试验

由于常规偏心分注技术、桥式偏心分注技术存在着测调成功率低、效率低、工作量大、作业风险大等诸多问题,提出了桥式同心分层注水工艺技术.该技术将可调式水嘴与配水器一体化集成,实现配水器中心通道内免投捞配水作业模式,通过地面可视化直读方式操作井下测调仪与配水器同心定位对接,实现流量测试与调配同步进行,具有较高的测调成功率和工艺效率.桥式同心分层注水工艺在长庆油田现场应用1 664 口井,施工成功率100%,分层测调合格率96.8%,平均单井测调时间4~6 h,具有一定的推广价值.

低渗油藏注水井试井压力响应机理及解释模型

针对低渗透油藏注水开发特点,在考虑启动压力梯度方向性和时效性的情况下,提出了低渗储层注水井井下关井试井压力响应机理。据此,综合考虑启动压力梯度、井筒储集效应、表皮效应、储层非均质性等因素,建立了低渗储层井下关井条件下注水井的试井解释数学模型,应用Bessel函数、Green函数和Stehfest数值反演算法对模型进行求解。利用该模型对长庆油田注水井进行试井解释实例分析,解释结果与实际资料相吻合,较真实地反映了低渗储层的参数和渗流特征,可为制订注水开发方案提供依据。

对储层大孔道识别方法的再认识与构想

储层大孔道的存在对油田注水开发有着重要的影响。要改善高含水期油藏注水开发效果,实现稳油控水,提高水驱效率,就必须加强对储层大孔道的识别。在研究大量中外相关文献资料的基础上,系统地概述了现有储层大孔道识别方法,分析了当前识别方法各自的优越性及存在的问题,并根据现代油藏描述发展要求提出了全新的储层大孔道识别构想——颗粒示踪技术。该技术把固体颗粒作为对储层孔道大小进行测量和描述的载体,可以实现对储层非均质性描述由定性向定量的飞跃。准确地识别储层大孔道,可为油田后续增产措施的优化设计提供依据,利于提高原油采收率和油田开发效益。

深井多级分注工艺管柱研制及应用

针对常规多级分注管柱在深井中应用时存在管柱蠕动、封隔器解封起钻拉力大、作业风险高以及洗井困难等问题,研制了深井多级分注工艺管柱。这种管柱主要由非金属水力锚、Y344低解封力封隔器、桥式偏心配水器、预置工作筒和球座及眼管总成等组成,具有防蠕动、解封洗井和可重复坐封等优点。管柱于2011年在长庆油田现场应用5口井,最大井深2 975 m,最大分注级数4级,封隔器验封合格率100%,解封洗井作业顺利,可重复液压坐封,施工成功率100%,为深井多级分注提供了有效的工艺技术手段。

桥式同心配水器的研制与试验

针对偏心和桥式偏心配水器在大斜度井、深井、多层分注井以及采出水回注井中应用时测调成功率低和效率低等问题,研制了桥式同心配水器。该配水器拥有较大桥式过流通道,配水器与可调水嘴一体化结构设计,水嘴无级连续调节,中心通道内机电一体化同心测调作业。该配水器在长庆油田现场试验210口井,最大井深2 835 m,最大井斜46.2°,试验成功率100%,一次测调成功率90%以上,平均单井测调时间8 h,试验效果良好,具有广阔的推广应用前景。

南梁油田桥式同心分层注水技术研究与应用

精细分层注水是低渗透油藏保持地层能量、提高水驱动用程度最经济有效的技术手段。针对丛式井组大斜度井分注管柱有效期短、测试调配成功率和效率低的问题,研发了大斜度井桥式同心分层注水工艺技术。该技术将配水器和可调式水嘴同心一体化创新集成,配套同心电缆高效测试调配工艺和封隔器电动直读验封工艺,具有测试调配成功率高、测调效率高以及多级分注适应性强等特点。在长庆南梁油田注水开发中进行了规模应用,分注管柱有效期延长至3年以上,测调成功率93%,平均单井测调时间4~6 h,具有广阔的推广应用前景。

长庆油田注水井分层压力测试工具改进与应用

针对压缩式测试密封段在实际应用中存在皮碗尺寸难以控制、密封效果差、测试误差较大等问题,设计出一种带自锁功能的免调节测试密封段。该密封段上设计有锁定机构,皮碗压缩坐封后锁定机构自锁,保证密封效果;在上皮碗上部钻有传压孔,使皮碗除了承受上部加重杆重力外,还要承受上部静水压力,增强了压缩皮碗的密封性能;皮碗压缩限位销钉解决了皮碗压缩后过盈量太大而导致测试密封段回收困难和不易起出的问题;设计的免调节皮碗只要拧紧密封"防突机构"皮碗套,就可以防止皮碗沿轴体变形,增加径向膨胀体积,有效提高密封性能。该自锁式测试密封段进行了10口井的分层压力测试,测试成功率100%。

桥式偏心注水井分层压力测试技术在长庆油田的应用

针对注水井分层压力测试过程中存在测试效率低、测试误差大等问题,以桥式偏心分层注水工艺技术为依托进行分层压力测试,优化设计分层压力测试工具,完善分层压力测试方法,解决了原有测试工艺操作难度和测试误差大等问题,实现了多层系油藏注水井分层注水"双卡"单层井下关井分层压力测试,提高了测试效率精度。该技术在长庆油田现场试验了10口井,试验成功率100%,测试成功率100%,应用效果良好。

电动直读验封仪的研制与试验

为解决分注井常规封隔器验封工艺成功率和效率低等问题,研制了电动直读验封仪。该验封仪采用电缆供电、传送指令和信号,采用电机驱动压缩和拉伸胶筒实现有效坐封和解封,以地面直读方式实时观测验封效果,一次下井即可完成所有封隔器的验封工作。长庆油田现场试验结果表明,该电动直读验封仪操作简单,资料录取实时、高效,验封成功率100%,平均单井验封时间在2 h以内,实现了封隔器验封技术的升级。

低渗透油藏小水量防堵塞水嘴设计与试验

针对低渗透多层油藏分层注水时水嘴易堵塞问题,研制了小水量防堵塞水嘴。利用FLU-ENT软件对水嘴的节流原理进行了数值模拟分析,并对水嘴的节流效果进行试验研究。数值模拟分析和试验结果表明,小水量防堵塞水嘴通过绕流增加流道长度以增加沿程损失,改变水嘴内流体的流动方向和扩大流道截面积来增加水嘴的局部压力损失,在不降低水嘴节流效果的前提下,既满足小水量注水的要求,又大幅度扩大了水嘴通流面积,有效防止了水嘴堵塞。

同心电动井下测调仪的研制与应用

针对定向井分层注水测试调配成功率和效率低、小水量测调精度低等问题,研制了同心电动井下测调仪。该测调仪动力传递设计为同心连杆机构,动力传递效率高,集成了超声波流量计和水嘴调节机构,可实现流量测试和水嘴调节同步,同时具备磁定位功能,可以准确判断井下配水器和封隔器位置。同心电动井下测调仪在长庆油田应用3 500余井次,测调全程电缆作业,1次下井完成全井所有层段测试调配,测调成功率95%以上,2层分注井平均测调时间4~6 h,3~5层分注井平均测调时间6~8 h,单层5 m^3以上注水量测调误差10%以内,实现了分注井高效测调技术的升级。

油气田开发中硫化氢产生机理和防治研究

文章概括总结了油气田开发生产中硫化氢的产生机理,论述了防治硫化氢的化学法、生物法和物理法,指出了油气田开发中硫化氢防治工作目前所存在的问题及今后的发展方向。提出加强现有各种方法的综合运用、开发新的防治方法,以及硫化氢防治措施的成套化、规范化、安全化是今后硫化氢防治工作的重要发展方向。

多级分注井封隔器研制与应用

针对常规多级分注时封隔器解封起钻拉力大、作业风险高、洗井困难等问题,研制了一种多级分注封隔器。该封隔器具有坐封压力低、油套环空加压解封、解封状态下洗井以及可重复坐封等优点,有效地解决了多级分注技术难题。2011年在长庆油田现场应用5口井,最大分注级数4级,最大井深2 551m,封隔器验封合格率100%,解封洗井作业顺利,封隔器可重复液压坐封,为多级分注提供了有效的工艺技术支撑。

低渗砂岩气藏开发中的压敏效应问题

利用弹性力学、渗流力学理论建立了毛细管受压模型,推导出了渗透率与有效压力之间的本构关系式。通过室内模拟实验,证明该关系式与实验结果非常吻合;同时结合气井的生产参数,利用推导出的考虑压敏效应的低渗砂岩气藏的产能公式,预测了降压生产时气井产气量的变化情况。从考虑压敏效应的流入动态曲线可以看出:当有效压力较低时,流入动态曲线的形态与常规流入动态曲线的形态接近,随着有效压力的增大,曲线逐渐地表现出一个明显的拐点,井底流压以此拐点为临界点,当井底流压大于此临界点值时,流量随着井底流压的降低而增大;但当井底流压小于此临界点值时,流量不在随着井底流压的降低而增大,甚至出现急剧的下降现象。由此可见,压敏效应对气井开发效果有一定程度的影响,拐点的井底流压即是合理开采气藏的临界井底流压。因此,在实际生产中,应找出临界井底流压,建立合理的生产制度,避免因压力下降过快而造成储层伤害。

鄂尔多斯超低渗储层智能注水监控技术

鄂尔多斯超低渗油藏的注水开发存在如常规分注工艺配套费用高、人工作业复杂、分注合格率下降快且无法长期监测分层动态数据等问题,为此提出了智能注水全过程监控技术。该技术包括井下自动控制配水器、地面传输控制一体化装置及远程监控系统,应用流体波码技术及井下流量智能调节理论,实现了井下分层流量自动测试、自动调节,动态数据长期测试及存储,地面与井下远程无线数据传输,油田数字化系统实时监控等功能。2016年超低渗典型区块开展20口井现场试验,分注合格率95%。智能注水监控技术实现了精细配水,有效控制单层突进,减少无效水循,并真实掌握油藏开发动态过程,为实现油藏高效注水开发奠定了工艺基础。

新型小流量水嘴的设计与数值模拟

针对单层配注量小、层间压差较大的低渗透油藏分层注水,采用常规水嘴过流面积小、不易实现分层配注问题,提出了以现有堵塞器水嘴外形尺寸、承压能力等参数为依据,设计一种新型小流量水嘴。该水嘴通过绕流增加流道长度以增加沿程损失,改变水嘴内流体的流动方向和扩大流道截面积来增加水嘴的局部压力损失,实现在相同的节流效果前提下,既满足小水量注水的要求,又大幅度地扩大了水嘴通流面积。利用FLUENT软件对新型小流量配水嘴和常规配水嘴的嘴损特性进行了数值模拟,通过数值模拟结果表明:新型小流量水嘴大幅度地增加了过流面积,从而实现层间压差较大时的分层注水,可进一步推广应用。

波码通信数字式分层注水技术研究与应用

针对常规分注井测试工作量大、配套费用高及分注合格率下降快等问题,研究了波码通信数字式分层注水技术。该技术的核心为基于流体波码的无线通信技术及井下智能配水器。波码通信技术通过短时间改变地面控制阀或井下配水器电控阀的开度,建立井筒内的流量波动,并将流量波动转换为压力信号实现地面与井下的数据传输;井下智能配水器集成高精度压力计、可控水嘴、计算与控制模块等形成一个智能控制系统,实现地面下传命令或数据的接收、水嘴的注水流量计算与控制、井下数据的存储与上传等。波码通信数字式分层注水技术已在现场试验与应用430余口井,分层注水合格率长期保持在90%以上,注水层的含水上升速度稳定,水驱开发效果改善明显。研究结果可为分层注水技术的研究与应用提供一定参考。

井下自动分注测控技术及应用

精细分层注水是低渗透油藏保持地层能量、提高水驱动用程度最经济有效的技术手段。针对大井组、丛式井定向井分注管柱有效期短、分层注水合格率下降快及人工作业效率低的问题,研发了分注井井下自动测控技术。该技术将一体化数控水嘴、小型化流量计、验封短节、压力测试机构及控制模块创新集成,实现自动测调和自动验封,摆脱了人工测调模式,具有集成化程度高、自动化程度高、复杂井况适应性强及分层注水合格率高等特点。在长庆姬塬油田注水开发中进行了扩大试验,分注管柱有效期延长至2年以上,无线通讯成功率100%,试验成功率95%以上,分层注水合格率90%以上,具有广阔的推广应用前景。

柔性复合油管注水管柱的设计与试验

油田采出水中含有大量的硫酸盐还原菌、腐生菌、铁细菌等,其腐蚀性强,引起采出水回注井井筒注水管柱严重腐蚀,在满足现有注水管柱工作参数条件下,通过改变注水管柱材质、结构的方法,设计出一种抗腐蚀性能强的柔性复合油管。进行了油管强度校核、室内性能评价实验、注水管柱组合设计和现场试验研究。试验表明:柔性复合油管在现有注水工作参数条件下,使用寿命可达15 a以上,达到了钢质油管寿命的3倍以上,为油田注水井井筒防腐提供了一种新方法。

大斜度井可洗井注水封隔器的研制与应用

针对常规封隔器在大斜度井上应用存在密封效果差及反洗井后活塞关闭不严等问题,研制了大斜度井Y341可洗井高效注水封隔器。该封隔器胶筒肩部设计了防突机构,可限制胶筒朝油套环空"突出"或"流动";反洗关闭胶座采用钢丝簧和橡胶硫化结构,具有反洗井单向打开功能。室内和现场试验表明,该封隔器密封和反洗井性能可靠,达到设计要求,可满足密封压差30 MPa、井斜小于40°的分层注水要求,最长密封有效期超过700 d。该高效注水封隔器为大斜度井和深井精细分层注水提供了技术支撑。