密闭扩张式封隔器的研制及应用

针对扩张式封隔器在应用中存在压力波动及停注时自动解封,易造成各层之间窜通的问题,研制了K344(1)-112密闭扩张式封隔器。该封隔器在注水压力波动及关井停注时依然保持密封状态,解决了层间窜通问题。设计了2种解封方法:一是反洗井解封法,二是上提管柱解封法,方便实用。注水时封隔件轴向压缩,有效缓解胶筒端部应力集中,提高密封效果,延长封隔器使用寿命。该封隔器在胜利油田的53口分层注水井中进行试验应用,施工成功率100%。封隔器封隔可靠,可防止层间窜通。2种解封方式解封可靠,能满足反洗井和起管柱作业的要求。

Y341-115P洗井平衡封隔器的研制与应用

针对目前大多数油田分层注水使用的无支撑液压坐封封隔器反洗井时易解封造成管柱失效的问题,研制了Y341-115P洗井平衡封隔器。该封隔器由平衡机构、洗井机构、坐封机构、双级活塞安全及解封锁块、锁紧机构等组成。平衡机构在反洗井时抵消大部分作用在封隔件上向下的力,减小了解封剪钉的受力,增强了封隔器密封的可靠性。该封隔器在胜利油田现场应用了10口井,施工成功率100%,反洗井最高耐压达到26.5 MPa。现场应用表明,该封隔器结构合理、原理可靠,能明显提高反洗井耐压值和管柱分层注水成功率,延长管柱寿命,提高封隔器密封性能。

YJLP-112预节流防刺配水器的研制与应用

针对层间吸水差异较大的分注井中高渗层注水存在节流压差不够、调配不准及配水器刺坏等问题,研制了预节流防刺配水器。该配水器设计了3级节流方式,具有节流压差调节范围大、可防返吐等特点;同时采用组合活塞结构增强配水器的防刺效果,延长了大压差分注井中配水器的调配周期和有效使用寿命。该配水器已现场应用8井次,一次性施工成功率100%。应用结果表明,该预节流防刺配水器原理可靠、结构合理,在对高渗层实现大压差控制的同时,还增强了配水器防刺注水效果,大压差分注井的层段合格率由原来的50.0%提升至87.5%。

地层内声波传播距离理论研究

通过声学、流体力学、机械振动及油层物理学等相关知识,建立了声波在粘性媒质中的一维波动方程,并求出其理论解。在此基础上编制相关软件,模拟出了声波在多孔介质中随着振动频率、流体粘度、岩石孔隙度和渗透率等参数变化时的传播深度,得出声波在地层内渗入深度随着振动频率、流体粘度和岩石孔隙度的增加而减小,随着岩石渗透率的增加而增大的结论。

液力助捞器的研制与应用

针对空心注水管柱有时在钢丝绳额定工作拉力范围内无法将配水器心子顺利捞出的问题,研制了液力助捞器。液力助捞器由打捞部分、支撑部分和密封部分组成,它采用液压力有效增加打捞动力,将打捞力提高至2 000 N/MPa,减轻了打捞车载荷。当配水器心子打捞不动时,液力助捞器可利用液压力剪断安全销,从井内安全起出,有效避免了录井钢丝绳断裂事故的发生。采用液力助捞器在胜利油田共计打捞心子189次,打捞成功率97.4%,液力助捞器起出率100%。

压差分解配水器的研究与应用

针对大压差分注井,为解决其层间注水压差大于可调配压差、分层配水配不开的问题,开展了压差分解配水器的研究,对高渗层实现有效节流降压,控制无效注水。压差分解配水器采用逐级水嘴串联降压结构,增大了高、低渗层的压差调节范围。目前开展现场试验5口井,施工成功率100%。

强力射流解堵器的研究与应用

老油田由于地层能量不足及近井地带流动能力差,常规酸化解堵产生的残酸及地层污染物难以被排出,严重影响酸化解堵的有效率和有效期。针对上述问题,研制了一种固定反循环方式排液的强力射流解堵器,采用局部双管分流技术,利用喷嘴与喉管的流压效应在近井地带迅速形成低压区,强制抽吸地层污染物。优化设计了解堵器的结构参数,通过室内抽吸试验测试其抽吸特性;通过喷嘴、扩散管合理组合使抽吸、举升达到现场使用要求。该工具在胜利油田共计实施30多井次,最大井深2 200m,最大生产压差15 MPa,改善了地层的渗透能力。

基于ADAMS的实时调节配水器动态仿真

为实现中、高渗透油藏大压差分注井注水量的合理调配与稳定调节,采用弹簧-活塞系统的动态节流调压原理设计了大压差实时调节配水器。通过建立相应的力学模型,将活塞左腔压力的Simulink水力学仿真结果导入ADAMS进行动态仿真,开展了配水器的起调压差、调节阀行程及稳定调节时间等调节特性研究,并对影响调节特性的压力波形式、弹簧刚度及活塞截面积等主要因素进行了调参优化。仿真结果表明,实时调节配水器弹簧刚度越大,系统达到稳定的时间越短,不同弹簧刚度下,活塞位移随刚度增加而减小,不同活塞右端截面积下,活塞位移随截面积减小而减小。研究结果可对大压差实时调节配水机构的系列化设计起到较好的指导作用。

分层酸化、注水一体化管柱的研制及应用

针对常规完井工艺不能一趟管柱完成注水井的分层酸化、分层注水施工的现状,设计了分层酸化、注水一体化管柱。该管柱主要由封隔器、酸化注水一体化配水器、定压配水器和洗井阀等组成,通过油管加压以及投球等操作,实现由下至上逐层酸化。现场19口井的应用情况表明,该管柱施工成功率100%,层段合格率均达到85%,实现了2层分注井的分层酸化、分层注水一体化完井,节约了作业成本,缩短了占井时间。该技术不改变现有投捞调配工艺,施工简单易行。

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。

化学驱聚合物溶液配注工艺技术及矿场应用效果

胜利油田已有20年以上化学驱历史。但由于长时间开采,油藏条件愈加苛刻,产出水成分也愈加复杂,导致淡水配制母液、产出水混配稀释注入的聚合物溶液黏度逐年下降,严重影响了化学驱的开发效果。为了实现化学驱技术的绿色发展,通过系统分析聚合物溶液配制及注入全过程中导致黏度降低的因素,形成了使聚合物溶液低剪切、零剪切的4项关键技术:①生物竞争抑制法保证聚合物溶液黏度技术可以使"益生菌"微生物脱硫抑硫及遏制Fe^(2+)产生,并可在化学驱领域大规模应用;②原位保留聚丙烯酰胺即时湮灭羟基自由基技术,该技术基于胶体化学DLVO理论,通过研制新型综合处理剂,从源头减少滋生硫酸盐还原菌的含聚油泥层产生;③聚合物溶液熟化参数优化方法,研发了聚合物溶液产出水母液配制、混配稀释一体化低剪切装置工艺;④大压差低剪切节流控制单元结构仿真模拟方法以及可测试调配一体化管柱注入工艺。聚合物溶液低剪切、零剪切关键技术已成功应用于胜利油田化学驱项目,实现了从淡水配制母液向产出水配制的转变,节约了淡水资源,还实现了甲醛杀菌向"益生菌"微生物脱硫抑硫的转变。