基于等级加权法的举升工艺优化设计研究

随着海洋油气资源的不断采出,导致地层能量逐渐亏空,部分井区开始进入了高产水阶段,无法实现油井自喷采油。因此,人工举升工艺逐渐获得完井工程师的青睐。然而,由于海上油田常年面临着地质条件复杂、平台空间狭窄、极端环境多样等诸多挑战,单一的人工举升无法适应于各类油井。基于工艺的复杂性与可行性,采用等级加权法明确了电潜泵采油为最佳的举升工艺,应用数值模拟对优选出的举升工艺进行参数优化设计,同时对压力、含水率、渗透率等参数进行敏感性分析。结果表明:泵功率随油藏压力、含水率和油藏渗透率的升高基本呈线性增长趋势,泵效在相同油藏压力下随油藏压力、含水率和油藏渗透率的升高,其衰竭速度加快。

稠油井高温热采复合筛管研究及应用

热采技术已在渤海油田稠油油藏逐步应用。但是,稠油热采工艺引起的高温对筛管过滤精度的影响尚不明确。多元热流体对管材的冲蚀腐蚀严重,缩短了筛管的使用寿命,这对筛管性能提出了更高要求。通过筛管的微观结构分析及其挡砂机理研究,优化了筛管的过滤层,设计了新型高温热采复合筛管。通过理论计算分析和室内试验,得到在多元热流体条件下腐蚀冲蚀对金属网布力学性能的影响规律,及绕丝过滤体对过滤精度的影响程度。结果表明,高温对复合筛管过滤精度的影响较小,试验测得的高温复合筛管各项力学性能均合格。在NB35-2、LD21-2油田10余口热采井的实际应用中,复合筛管的耐腐蚀冲蚀性能、防砂效果良好,满足高温热采防砂要求。

高温蒸汽注采对筛管挡砂性能影响分析

稠油热采井生产过程环境条件复杂,普通防砂筛管难以满足生产需求。针对这一情况,研发出一种新型防砂筛管,采用高压挡砂性能实验测试装置,模拟生产阶段井下采出流体通过筛管的工况条件进行实验,完成了原始和不同轮次高温蒸汽注采条件下筛管挡砂性能实验测试,对筛管各部件的损伤情况进行了检测分析。根据测试和分析结果,综合分析了高温蒸汽注采对防砂筛管挡砂性能的影响。结果表明,经过多轮次注采后的新型筛管腐蚀损伤程度很小,筛管仍具有完整结构和良好的挡砂性能,该新型筛管对高温蒸汽注采工艺适用性良好。

渤海油田三维水平井井眼轨道优化设计

井眼轨道设计是水平井钻井的首要环节,目前国内外的众多学者对井眼轨道优化进行了大量研究,但目前还没有一种对于"直—增—稳—边增边扭—水平段"型水平井的优化设计方法。假设井眼轨道是由空间直线或圆弧连接而成,因而将井眼轨道优化的问题转化为空间几何问题,应用非线性不等式与等式约束从而建立优化模型。将建立的模型在Matlab中进行编程,并引用工具箱中的fmincon函数进行求解。通过此程序对渤海油田的水平井进行了优化分析。结果表明,可以有效减小井眼轨道的长度,能够有效降低钻井周期,降低钻井成本,且能够满足工程要求,并论证了在渤海油田有较好的适用性。同时运用优化的各项设计参数可有效地指导井眼轨道的设计,对其它油田相同类型的水平设计及优化具有较大的借鉴意义。

渤海油田水源井腐蚀结垢破坏及防治研究

随着渤海油田的开发,部分水源井出现了严重的腐蚀、结垢和冲蚀等破坏现象,导致了停泵检修作业频繁,水源供应不稳定的情况,严重影响到正常的注水开发。依据渤海油田水源井腐蚀结垢现状的主要特征,通过模拟井下条件,采用相同规格的P 110腐蚀挂片,进行了不同水样、不同温度、不同压力、矿化度及与同规格的S 314材质挂片捆绑的腐蚀模拟实验,并进行了垢样分析及结垢趋势预测。实验结果表明:水样、压力及矿化度对腐蚀速率影响不大,材料的不配伍会导致腐蚀速率相比单片实验腐蚀速率快1.5~4倍;分析了腐蚀结垢的主要原因及其影响因素得出,水源井筛管的破坏主要是由腐蚀、结垢、冲蚀的协同作用导致,优选了防砂方式及防砂筛管,能够有效防止筛管的腐蚀结垢及冲蚀破坏;提出了井下酸洗清垢及微管投放防腐防垢剂的防治措施,能够大大延长水源井生产周期,对渤海油田注水开发提高采收率具有重要意义。

砾石充填金属网筛管冲蚀模拟试验研究

为避免水源井中砂粒对金属网筛管的冲蚀破坏,采用后混式磨料射流冲蚀试验装置,进行砾石充填加砂条件下筛管的冲蚀试验装置安装连接及试验方案设计,对金属网筛管进行两种不同粒径陶粒充填加砂模拟试验研究。试验结果表明:在无充填情况下,随着含砂质量分数的增加,流体冲蚀射穿的时间缩短,当含砂质量分数较高时,冲蚀损坏的时间变化幅度减小;随充填的陶粒粒径增大,砾石充填层渗流能力增强,筛管挡砂层和砾石充填层堵塞的非均匀程度减弱;对于砾石充填的筛管,当入罐喷射流体达到一定速度时,流体可扰动砾石充填层,筛管堵塞越严重,扰动掺混形成的磨粒射流冲蚀破坏能力越强;当井下筛管部分孔被堵塞后,地层流体会集中于某几个流通的炮眼向筛管内流动,形成高速磨料射流,对筛管造成冲蚀破坏。研究结果对筛管砾石充填防砂设计及延长筛管使用寿命具有重要意义。

缝洞型油藏水驱曲线研究综述

缝洞型油藏的储层结构复杂,存在大尺度的缝洞体,渗流多为管流,因此,相关缝洞型油藏的水驱曲线的研究并不成熟。随着国内外缝洞型油田的不断开发,缝洞型油藏的水驱曲线得到了进一步的研究和应用。通过对缝洞型油藏水驱曲线相关文献进行研究,对水驱曲线的类型及其在缝洞型油藏中的应用进行了归纳。

温度对金属网布筛管过滤精度影响研究

随着海上油田的开发,常规油藏逐渐进入中后期开发,而渤海油田的稠油储量占比很大,对于后续勘探开发提出了更高的要求。在常规防砂设计时,对于防砂精度的设计未考虑温度的影响,但在稠油热采的过程中,由于温度较高则应考虑其对筛管过滤精度的影响,防止造成堵塞、冲蚀及防砂失效的情况发生。本文在已有的金属网布的过滤精度计算公式的基础上,推导出了金属网布筛管受热膨胀后的过滤精度理论计算模型,并在不同温度下对过滤精度进行了实际测量计算,此外通过多元热流体实验得到实际应用的情况。通过推导的过滤精度理论计算模型能够计算出25~300℃温度范围内的金属网布筛管的过滤精度值;通过对金属网布筛管过滤网样片在不同温度下进行测量,实际过滤精度值与理论计算值较吻合;多元热流体实验后的筛管过滤精度,与理论计算值与实验检测值均有较大的降低;通过温度对金属网布筛管过滤精度的影响研究,对于渤海油田稠油开采具有重要的指导意义。

预测油田累积产量的Von Bertalanffy数学模型

为准确预测油田开发过程中的累积产量,引入与油田的累积产量随时间变化的规律具有特点相似的Von Bertalanffy数学模型,推导建立了能够预测砂岩水驱油田累积产量随时间变化规律的新数学模型,根据巴夫雷油田的实际数据,求解所建立模型的各项参数,验证了所建立模型的正确性,并针对新疆石南31井区进行了实例应用。研究结果表明,本文所建立的预测油田累积产量的Von Bertalanffy数学模型取得了较精确的预测结果,尤其当油田开发的中后期,预测精度均高于Usher模型、Logistic模型及Gompertz模型。所建立模型计算简单,具有较好的适用性,可对油田的开发进行指导。

疏松砂岩复杂压力储集层保护技术

渤海某油田经过多年注水开发,疏松砂岩储集层呈现局部压力系数低、层间差异大的特点,储集层保护难度大。目前国内外针对疏松砂岩储集层出砂机理及防砂措施研究较多,而针对疏松砂岩复杂压力体系调整井钻井液及钻井优化技术研究不足。基于此,针对该油田开发情况,结合疏松砂岩和地层压力复杂的特点,开展了储集层伤害机理研究,利用室内实验进行了钻井液体系优化研究并优化设计了钻井施工工艺。结果表明:钻井阶段储集层损害的主要原因为黏土吸水膨胀、外部或内部固体颗粒运移堵塞孔喉或孔隙导致渗透率降低,以及施工工艺不完善等;使用胺基硅醇、LPF-ZP-HTC复配能提高钻井液的抑制性和封堵承压能力;并通过施工工艺的优化研究,形成了一套疏松砂岩复杂压力储集层保护技术。渤海油田现场试用情况表明,该技术的应用能够实现易造浆井段的流变稳定、提高起钻速率、缩短建井周期及提高单井产量。

多流道旁通筛管性能实验评价

在海上油田砾石充填作业中,由于设计、井眼不规则、地层等原因导致充填不完全或充填失败,严重影响油井产量。设计研发了一种新型多流道旁通筛管,在常规充填结束后,旁通通道继续对亏空段进行充填。通过自研的大型全尺寸水平井度砾石充填实验模拟系统,对所设计的多流道旁通筛管进行了性能评价。结果表明,在无砂桥旁通管砾石充填实验中,旁通段充填效率为100.0%,连接输送玻璃管时出口处返液流量与输送玻璃管返液流量比为0.68∶1,相比清水实验,旁通通道内的液体流量大幅提高;与有砂桥旁通管砾石充填实验相比,常规筛管充填效率提高62.5%,出口处返液流量与输送玻璃管返液流量比为1.60∶1。实验证明,新型筛管的旁通性能和输送性能良好,砾石充填效率高。

井槽高效利用技术在渤海油田海上平台的应用

随着海上油田开发的推进,如何高效利用海上平台井槽,对于解决预留井槽不足、产能下降问题意义重大。采用单筒双井技术能够高效利用海上平台井槽资源,但钻井大尺寸隔水导管的下入,给钻完井工程带来一定挑战。针对渤中34-1油田F平台前期研究中井槽利用问题,通过对隔水导管下入尺寸与方式的研究,结合配套的钻井技术进行了方案优化。提出了特殊尺寸Φ838.2 mm+914.4 mm复合隔水导管钻井下入方案,经论证分析可知,该方案能够满足技术要求,并取得了较好的经济效益。