封隔器胶筒失效及优化设计研究综述

研究了封隔器胶筒失效形式的相关文献,总结了封隔器胶筒的失效原因,并综述了封隔器胶筒优化设计的研究现状。封隔器胶筒肩部包络紫铜的新型胶筒与常规胶筒相比突出距离降低了63.35%;双胶筒改进为“主胶筒+双侧支撑”的新的组合结构,耐压差性能平均提高30 MPa;以丁腈橡胶、聚四氟乙烯为基体材料进行补强应用于封隔器胶筒中,优化后的封隔器胶筒在170℃以上的高温下能够保持良好的密封性能;给中心管外表面喷涂氧化锆陶瓷隔热涂层,胶筒在350℃下有良好的密封性能。封隔器胶筒中填充尼龙66帘线,在压裂泵压80 MPa、175℃环境下,胶筒基体不发生破坏。3种优化方式能够有效提高胶筒的耐温耐压性能,防止胶筒失效破坏。最后给出封隔器胶筒优化的研究方向,对今后封隔器密封元件的研究工作有一定的参考意义。

强水敏储层洗井过程的储层伤害及保护

G储层在油井热洗清蜡后滞留的洗井液易与原油乳化堵塞地层。该储层含有35%的伊/蒙混层,易发生膨胀导致强水敏。针对该现象利用水化膨胀实验定量分析黏土矿物在不同条件下的膨胀程度、利用试管法以及显微镜观察法测定了原油乳状液的析水率和乳状液形态,最后利用室内驱替实验测定了防膨剂和破乳剂在提高采收率方面的效果。研究表明,利用3%的AYL防膨效果最好且岩心伤害率最低,黏土膨胀率只有16.87%,远低于在地层水中的膨胀率29.6%;洗井液与原油形成的乳状液最稳定,浓度为1.5%的PRJ1破乳效果好于PRJ2;浓度为3%的AYL和1.5%的PRJ1岩心驱替后采收率从29.25%增至45%,说明该配方在一定程度上可以缓解洗井液渗入近井地带对储层造成的伤害。该研究对强水敏性储层的洗井清蜡操作具有重要的指导意义。

三叠系长6油藏二氧化碳驱技术方案优选

针对长庆油田三叠系长6特低渗透油藏物性差、水驱开发采收率低、含水上升快等问题,研究CO2驱在该油藏中的应用。利用油藏数值模拟技术,分别对CO2水气交替驱(CO2-WAG)和CO2连续气驱的注采参数进行了优选,并在此基础上对比了这2种开发方式。得到了最优的技术方案:采用CO2-WAG驱技术,产油速度提高1.5倍,单井平均产油速度为3 m3/d,关井气油比为1×103m3/m3,单井注气速度为1×104m3/d,水气比为1,交替注入6个月。模拟结果表明,20 a预测期内,优选方案的采出程度比水驱增加了9.7%。优化CO2驱方案适合特低渗透油藏的开发。

致密油藏直井体积压裂压力分析模型

致密储层基质和裂缝一般表现为强应力敏感性,同时由于储层的致密性,基质和裂缝经常会表现为非稳态窜流特征,影响井底压力曲线的形态和特征,进而影响解释结果。目前国内外尚缺少同时考虑应力敏感及非稳态窜流的井底压力分析模型。参考典型致密油藏体积压裂直井的微地震监测数据,设计体积压裂直井渗流物理模型,同时考虑应力敏感和非稳态窜流,建立体积压裂直井井底压力数学模型并求解,进而获得井底压力的双对数曲线特征。研究结果表明:应力敏感系数αD越大,压力导数曲线上翘幅度越大,压裂未改造区致密油径向流动阶段越不明显;非稳态窜流系数λm越小,窜流出现时间越晚,窜流阶段的下凹幅度越大,窜流渗流过程持续时间越长,压裂区域的裂缝径向渗流过程越弱。该井底压力分析模型应用表明,相较于未考虑应力敏感及非稳态窜流的模型,更能准确地确定压裂区域的半径及相关储层参数,提高致密油藏直井体积压裂相关参数的解释精度,故可推广到致密储层参数反演或试井解释分析中。

应力敏感性低渗透油藏CO2混相驱试井模型

对于低渗透油藏，通过分析CO2注入井的井底压力双对数曲线特征，可以有效评价CO2混相驱的开发效果，但低渗透油藏存在强应力敏感效应，将会影响解释结果的可靠性，目前考虑应力敏感的CO2混相驱试井模型较少。基于三区复合油藏渗流理论，设计考虑应力敏感效应的CO2混相驱物理模型，并建立试井模型，从而获得井底压力的双对数曲线特征。结果表明：CO2混相驱试井模型曲线分为5个渗流阶段；应力敏感效应使得整个CO2混相驱试井曲线特征不再遵循0.5M规则，试井曲线后期出现较明显的上翘；CO2注入井井筒储集系数过高，纯CO2径向流阶段逐渐消失；流度比、各区驱替前缘半径将对整个CO2混相驱的渗流过程产生较大影响。试井模型应用于CO2注入井，能够准确确定纯CO2区和过渡区驱替前缘半径及其他相关参数，提高低渗透油藏CO2混相驱相关参数的解释精度。

不同油藏压力下CO2驱最小混相压力实验研究

CO2-原油体系的最小混相压力是影响CO2驱开发效果的关键因素。随油藏开发阶段的不断深入,当油藏压力低于原始饱和压力后,溶解在原油中的溶解气会部分脱出。油藏流体组分及其高压物性也会发生变化,影响CO2-原油体系的最小混相压力,利用原始地层流体样品测试得到的最小混相压力不再适用。为此,以中国西部某油田8个典型区块为例,进行细管实验测试和多组分数值模拟,对不同油藏压力下的最小混相压力进行系统研究。与其他油田相比,研究区各油藏油样的C1摩尔含量较高,为31.12%~51.69%,平均为43.25%;C2-C6摩尔含量较低,为8.0%~18.48%,平均仅为11.3%。细管实验和数值模拟结果表明,在原始地层压力下,CO2均与8个典型区块地层原油样品发生混相驱替,但不同区块CO2驱最小混相压力差异很大,其值为17.60~41.18 MPa。当油藏压力低于原始饱和压力后,CO2驱最小混相压力主要呈微小幅度下降的趋势。随脱气压力进一步降低,油相组分构成中,C1N2摩尔含量呈递减趋势、C7+和C24+组分呈递增趋势,而中间组分(C2和C3+)摩尔含量变化较小。在各级脱气压力下,脱出气体以C1为主,中间组分摩尔含量仅在最后一级脱气压力下急剧升高。CO2-原油混相带出现在注入CO2波及前缘靠近注入端的位置,混相带随着驱替的进行而逐渐变宽。

高压气井储层改造期间施工压力控制技术研究

高压气井大规模改造期间油管柱、井下工具、生产套管等受载恶劣,是造成高压气井完整性问题的主要原因。为了充分认识高压气井储层改造期间施工压力的控制技术,以保证高压气井在整个储层改造期间井的完整性为目的,以高压气井井筒及井筒屏障部件为研究对象,根据井筒流体受力平衡条件,结合井筒压降计算,建立了井筒压力场预测模型;综合考虑井筒系统上的轴向传热、径向传热、对流换热和摩擦生热等影响利用能量平衡方程建立了井筒温度场预测模型;基于井筒所有屏障部件的安全性,分析了改造期间井筒屏障部件强度校核,得到了高压气井储层改造过程中不同施工泵压下A环空压力控制范围计算方法,研究结果表明:高压气井的完整性问题大部分同储层大规模改造有关,通过开展高压气井储层改造期间施工压力的精细控制可以保证整个高压气井井筒内各井屏障部件的安全,保障井的完整性。结论认为,开展高压气井储层改造期间施工压力的精细控制、保证作业期间各井屏障部件均在安全范围内,对于现场改造施工中保障高压气井完整性具有现实意义。