长庆油田CO_(2)驱注采工艺现状及技术攻关方向

CO_(2)驱因具有原油体积膨胀、降黏、降低界面张力以及萃取置换等作用及良好的油藏适用性,目前已成为国内外油田三次采油主要技术之一。从2017年长庆油田在姬塬黄3区块开展了CO_(2)驱先导试验,针对注采过程中混相、流度控制、井筒防腐等关键技术问题,开展了注采井管柱完整性、防腐防垢、气窜治理、高气液比举升等技术研究与关键材料设备研发应用,初步形成了适合长庆低渗透油藏CO_(2)驱注采工艺配套技术。文章全面总结了长庆CO_(2)驱注采工艺技术研究现状,分析了CO_(2)驱工业化应用面临的技术挑战,提出CO_(2)驱注采工艺技术下一步研究攻关方向。

长庆油田同心验封测调一体化分层注水技术

为了提高长庆油田定向井小水量分层注水的测试效率、降低作业强度及测试成本,研究了同心验封测调一体化分层注水技术及关键工具。该技术采用机电一体化控制方法,利用电缆控制井下测试仪器进行验封及测试调节工作;借鉴离合器的工作原理,将电动直读验封仪与同心电动测调仪集成为验封测调一体化仪器,不仅使其具有验封仪、测调仪的功能,而且还进一步提高了仪器的集成化、自动化程度。该技术在长庆油田430余口井进行了应用,一趟作业完成全井验封、测调等全部工序,测调成功率达到98.0%,单层测调误差小于10.0%,单井验封测试时间由6~8 h缩短至4 h以内,单井年作业费用降低0.96万元。同心验封测调一体化分层注水技术为低渗透油藏低成本开发提供了一种新的技术手段。

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。

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。

井下柔性复合管注水技术及应用

目前长庆油田采出水腐蚀结垢严重,导致钢制防腐油管使用寿命较短。通过力学计算及结构材料优选,研发了不同管径的井下柔性复合管并进行了相关的管柱强度校核、有限元分析及室内性能评价,形成了适用于采出水回注井的井下柔性复合管注水工艺管柱系列。现场试验32口井,试验成功率100%,截至2016年5月试验井的最长注水时间已达4年。开展了12井次的取样性能检测,表明井下柔性复合管具有良好的防腐性能,可有效提高注水管柱使用寿命,预计使用寿命达10年以上,是钢制防腐油管使用寿命的2倍以上,同时该工艺可有效降低作业强度和生产成本,具有广阔的推广应用前景。

基于压力波通信的注水井分层调控系统研究

我国多数油田进入中高含水期,层间吸水差异变大,导致水驱动用程度低、层间和层内矛盾突出、自然递减大,整体开发效果差。而水驱中常规分层存在注水测试调配过程复杂、机械对接方式风险大、配套成本高和分注合格率下降快等问题,为此研究了基于压力波通信的注水井分层流量调配技术。通过建立基于压力波通信的注水井分层调配系统,以及采用集成化、小型化配水器在井下进行分层流量测调与数据录取,并提出压力波通信原理与算法,实现了分层注水的数字化监控,该技术在华庆油田应用150口井。技术应用表明,试验区分注合格率保持在95%以上,自然递减降低2.2%,含水上升率降低2.5%,5年累计增油3.7万t,开发效果持续提升。表明基于压力波通信的注水井分层流量调配技术,实现了地面与井下远程双向无线通信和井下分层流量自动调节、注水动态参数实时监测提取与远程传输。该技术为及时掌握超低渗透油藏分层测调与管理起着重要的支持作用。

智能分注系统中流体波码信号的传输机理

流体波码通信用于分层注水智能监控系统,但其流体压力信号的产生与波码传输的机理一直不明。基于稳定流的流体能量方程建立流体压力信号的产生与传输过程的数学模型,研究地面电控阀及井下配水器产生的压力信号及影响因素,揭示信号在注水管中的传输机理。研究表明,地面及井下压力信号的产生来自于地面阀及井下配水器开度改变引起的流量变化,压力信号幅度受流体、输水管网、注水管或井筒参数、流体装置结构及流体控制参数的影响;信号沿注水管的传输为电控阀开度改变引起流量变化的诱导;注水管长度对地面信号的下传基本无影响,但对井下信号的上传有一定影响。数值计算表明,注水管最大流量及电控阀阻力系数的变化量对压力信号幅度的影响很大,较大的流量及阻力系数的变化量可以产生较大的信号幅度,有利于信号的传输及信号的检测与处理。该研究对于流体波码通信系统的设计与性能改善具有一定的理论指导作用。

数字式分层注水实时监控系统的设计与应用

随着超低渗油气藏注水开发时间的延长,受储层非均质性的影响,层间吸水差异大,造成储藏动用程度严重不均、层间矛盾突出,影响整体开发效果。常规的分层注水技术存在测调过程复杂、分注合格率下降快且不能实时监测和调节井下分层注水量等问题。采用压力波进行地面/井下双向无线通讯的智能分注技术可以在一定程度上解决上述难题,基于该技术的数字式分层注水实时监控系统由井下智能配水器、地面控制装置和数据的远程无线传输模块组成,可实现井下分层流量的自动调节及注水参数的实时监测与上传、注水井动态数据的远程无线传输与分享等。现场试验1 600余口井,分注合格率长期保持在95%以上;试验区水驱动用程度提高2%~3%,自然递减降低1%~2%,效果良好。智能分注技术的完善与推广可为储层动态分析及油田注水策略的及时调整提供必要的依据与手段。

安83水平井智能分段注水工艺研究与试验

目前国内水平井注水技术仍处于探索阶段,尚存在一些技术问题,如水平段封隔器密封性能有待提高,配套测调工艺成本还需控制以及需降低后期起管柱遇阻风险等。为此,在充分借鉴国内外油田水平井分段注水技术的基础上,开发了水平井智能配水器和注水封隔器等关键工具及配套仪器,形成了水平井智能分段注水工艺技术,并在安83水平井开展了2段智能分注先导性试验。室内和现场试验结果表明:该技术工艺可靠,智能配水器和注水封隔器密封性能良好,满足致密油吞吐要求。研究结果可为提高安83区块致密油的开发效率提供参考。

数字式智能分层注水无线数据传输仿真计算与分析

为进一步提高分注合格率,降低井下作业风险和操作成本,实时监测和调节井下各层注入量,提出了数字式分层注水技术。该技术成功设计了一种井下控制器,它可以和数字式配水器之间实现非接触式无线通信、指令发送、数据传输和磁定位。通过无线数据传输模拟实验,发现在相同温度下,盐度与电导率近似的呈线性比例关系、穿透深度与通信距离在一定范围内呈线性关系,进一步验证了加大发射功率有利提高井下无线通讯距离及井下无线数据传输可行性;同时利用FEKO软件对数字式无线数据传输进行了有限元仿真分析,得出了优化天线的安装方向。

致密油藏注气后储层渗流特征参数动态反演方法

致密油藏在气驱开发过程中,通常由于气窜导致开发效果变差甚至停产。针对致密储层注气后储层渗流特征参数尚无成熟的理论求解方法的问题,从渗流力学原理出发,利用Stone模型建立油、气、水三相饱和度与相对渗透率的表征函数。分析开发动态参数和储层渗流特征参数与相对渗透率的函数关系,建立饱和度-含水率-气油比关系图版。借助该图版,实现由开发动态参数反演出储层渗流特征参数的目的。开发动态参数包括含水率和气油比;储层渗流特征参数包括地下混合液流度、储层平均渗透率和气窜通道平均渗透率等。应用该方法对实际气窜井组进行储层渗流特征参数动态反演,结果表明:反演结果与实际单井气窜特征和生产动态变化特征吻合;气窜井生产期间内的储层平均渗透率远小于未气窜井;气窜程度越高,则气窜通道平均渗透率越大,所处层位存在明显裂缝或窜流通道。

桥式同心验封测调一体化技术研究与应用

针对长庆油田定向井小水量开发特征,研发了桥式同心分层注水工艺技术,随后提出桥式同心验封测调一体化技术,将配水器和可调式水嘴同心一体化集成设计,突破原有测调、验封分步传统工艺,研发了二代桥式同心分注关键工具,形成了验封测调一体化工艺,具有一趟作业完成全井验封、测调作业的优势,大幅提升测试调配效率。2017年陇东南梁油田试验区现场应用65口井,2018年长庆油田全面推广应用,测调成功率95%,平均单井验封、测调时间4~6 h。桥式同心验封测调一体化技术的提出,大幅提升了分注井测调效率,单井作业时间节约30%以上,单井作业费用降低20%,试验区水驱储量动用程度提高了9.6%。该技术的成功应用丰富和完善了分层注水工艺技术体系,助推了精细分层注水工艺技术的体质增效,具有广阔的推广应用前景。

水平井吞吐智能配水器设计及研制

针对目前水平井吞吐分段注水尚处于初级摸索阶段,且存在后期测试调配成本高以及无法实时监测地层数据等问题,设计研发了水平井吞吐智能配水器。同时对配水器关键部件进行理论强度校核,并开展室内密封性、耐温耐压性、流量计及压力传感器等性能评价,试验结果均满足生产设计需求。2016年开展现场试验3口井,实现分层流量井下自动测调、后期无需测调、生产数据(流量、温度、压力)实时存储和兼顾地层压降测试功能,最大程度满足了水平井吞吐分注及测试要求。该产品的成功研制对于水平井吞吐分注技术的推广应用具有一定的促进作用。

油管内对接井下电缆湿接头的研制与应用

有缆数字式分注工艺需在油管外预置电缆,存在现场施工作业复杂、施工效率低及带压作业难度大等问题。为此,研制了油管内对接井下电缆湿接头。该湿接头主要由对接下体和对接上体组成,施工时对接下体随井下工具下井,完井后在井口利用电缆携带对接上体依靠重力与对接下体完成对接,对接下体的外接头总成设计有5个Φ20 mm的过流孔及解锁力为12~20 k N的锁紧机构,实现对接后长期稳定通信与供电、正常注水及重复对接利用。室内试验及现场应用结果表明:该湿接头设计合理、对接可靠,试验值与设计指标相符,满足注水井的作业要求。建议根据不同的井斜设计不同的加重短节,以便内、外接头可靠对接。所得结论可为优化有缆数字式分注工艺提供参考。

苏里格气田桃2井区下古气藏开发潜力评价

通过选取气层厚度、孔隙度、渗透率和含气饱和度这4个参数对储层进行综合评价,并最终建立了研究区马五段储层分类标准。按照该区气田成藏条件及制约因素,选择以沉积相、区域构造为基础,以储层综合评价结果、试气产量为线索,对该区储层进行优选,分别选出研究区马五段各小层中Ⅰ类和Ⅱ类有利富集区。针对研究区的开发现状参考靖边气田的生产经验,建议延长无水采气期,确定气井合理产能,提高井网对储量的控制和层间接替。

井下柔性复合管预置电缆数字式分注技术

低渗透油田分注管柱长期服役后腐蚀结垢严重、分层注水合格率下降快。为此,设计了井下柔性复合管预置电缆数字式分注工艺管柱,研发了智能配水器与过电缆封隔器等关键工具,开展了管柱抗外压、抗拉强度等关键性能室内评价,形成了适用于井下高压条件下的柔性复合管分层注水技术。室内评价结果表明,管柱满足分注井封隔器坐封压力与最大抗外压要求,智能配水器流量测试误差小于2%。现场试验4口井,最长服役时间已超过2年,分层注水合格率100%。研究表明,预置电缆数字式分注技术应用柔性复合管,可以有效提升管柱耐腐蚀性能,实现分层流量自动测调、远程验封和数据监测等功能,满足封隔器坐封、反洗井及后期测试要求,具有较好的应用效果。

波码通信分层注水技术研究及现场应用

常规分注井无法连续监测数据,需人工定期测调确保分注合格率。随着技术进步,国内油田逐步向数字式分注发展。长庆油田以超低渗透储层为主,层间非均质强,小层注水量小,通过持续攻关,创新提出了波码通信分层注水技术,攻克了小水量测试调配及远程无线通信与控制难题,形成了适合长庆油田的带压作业模式。该技术通过压力流量波码实现地面与井下数据无线远程传输,配水器实现井下分层流量自动测调与数据录取,现场应用1200余口井,地面与井下无线数据传输距离达到2800m,分层注水合格率长期保持90%以上,最长有效期近4年,单井年节约测试费用5万元,解决了常规分注技术面临的技术瓶颈,人员劳动强度大幅降低,提升了油田注水精细化水平。

子洲油田石宅河区长6油层组沉积微相研究

结合子洲油田石宅河区录、测井资料以及地层岩性、粒度、沉积构造等相标志,分析了该区延长组长6油层沉积微相特征。结果表明,长6油层组属三角洲平原亚相,其中包括分流河道、决口扇、分流河道间微相。同时对长6油层组各小层沉积微相的时空展布特点进行分析,认为油气聚集受沉积微相控制,分流河道微相为长6油层组良好的储集层,是研究区油气开发的方向。

苏里格气田有节流器气井临界携液参数沿井深分布规律

针对苏里格气田低渗透气藏有节流器气井井筒内临界携液参数取值认识不清的问题,建立了有节流器气井气液两相流动压力分布模型,分析了4种临界携液模型的适用性,总结了该区块有节流器气井的临界携液参数沿井深的分布规律。研究表明:Turner、Coleman、Peng Zhaomin模型适合判定苏里格气田气井是否积液;有节流器气井临界携液流速随井深增加而持续减小,在节流器位置突降,井底处最小;临界携液流量在节流器上方随井深增加持续降低,在节流器下方持续增高,其最大值位于井口;建议以临界携液流量沿井深分布的积分与井深的比值做为临界携液流量的最终值。该研究对提高临界携液模型应用效果及气井稳产具有重要指导意义。

文明寨油田浅层测井二次解释方法探究

本文以文明寨油田为例,结合取芯井的物性分析资料、试油试采资料,建立了孔隙度、渗透率和含油饱和度的的解释模型。经过实际的生产验证,解释成果准确性较高,为油田的措施优化及油藏描述工作提供了可靠的依据。