桥塞压裂工艺技术

大庆油田进入高含水开发后期,通过开采薄差油层来挖潜剩余油,缓解油田储采失衡的矛盾。所开采的多个薄差油层分散在已经开采的油层组中,层间跨距可达百米以上。油田目前采用扩张式封隔器和滑套喷砂器组成的分层压裂管柱结合限流压裂技术来改造这些薄差油层,但该管柱不能满足压裂卡距大于40m的情况,导致许多薄差油层不能得到改造,而本文研究的桥塞压裂工艺技术能够成功地解决上述问题。该管柱由桥塞封隔器、打捞器、扩张式封隔器、水力锚组成压裂管柱,可进行任意卡距的压裂,满足高砂比、低替挤压裂的要求,通过逐层上提的方式,一趟管柱能够压裂2～4个层段。现场试验证明,该技术已经成为油田进行薄差油层改造的一项有效技术。

加密井区油井压裂增产技术

大庆油田采用加密井挖潜剩余油,加密井开发的目的油层多、油层物性差且临近高含水层,油层水层间隔层薄,油层分散且跨距大,使压裂改造具有一定的难度。针对这种情况研究了水平缝的多种平衡保护压裂工艺和桥塞压裂工艺,利用平衡压裂工艺改造临近高含水层的油层,利用桥塞压裂工艺高效改造跨距大的油层。现场应用表明,新研制的水平缝的多种平衡保护压裂工艺能够适应复杂的井况,一趟管柱能压裂3个层段,保护了0.7m以上的隔层;桥塞工艺一趟管柱压裂3个层段,满足大跨距、低替挤压裂要求,最大压裂跨距90 m。加密井区油井压裂增产技术研究与应用为提高大庆油田剩余油动用程度、增加可采储量及油田高含水后期高效经济地开发提供了一套有效的技术支持。

小井眼多层压裂技术

根据小井眼的地质开发特征和小套管井压裂的工艺特点 ,结合现场应用 ,阐述了小井眼预制式压裂和封隔器分卡压裂的工艺原理、使用条件及现场应用效果。为大庆油田小井眼开采低渗。

大庆油田井下作业清洁化与自动化技术研究与应用

“十三五”期间,为改变传统井下作业“脏、险、苦、累”现状,大庆油田开展了清洁化、自动化作业技术研究与应用。按照“井液不出井、出井不落地、落地不污染”绿色作业要求,针对井下作业过程中井液出井污染环境问题,攻关形成了以井筒溢流控制为主、地面集液回收为辅的清洁化作业技术系列,累计应用20.8万井次,回收废液382.7×10^(4)m^(3),减少固体废物6.3×10^(4)t,清洁作业覆盖率由23.6%提升到100%。针对传统井下作业劳动强度大、安全风险高的特性,发展形成了小修、大修自动化作业技术,通过配套自动化作业装备,单队操作人员比例降低25%,年节约人工成本100万元以上,劳动强度和安全风险大幅降低。清洁化、自动化技术的发展与应用实现了井下作业安全、绿色、高效施工,推动了劳动组织方式和生产运行模式的变革。

低渗透油藏二氧化碳分注工艺及配套测调技术

针对低渗透油藏CO_(2)驱笼统注气存在单层突进,吸气不均,部分储量无法动用等问题,研发了CO_(2)分层注入及配套测试技术。优选耐CO_(2)腐蚀橡胶,封隔器耐温120℃、承压35 MPa,形成了CO_(2)单管多层注气工艺。研制多级绕流气嘴,节流压差大于5 MPa,满足现场多层分注需求。研究实际工况条件下绕流气嘴特性,绘制图版指导现场测调,同时形成配套CO_(2)验封及分层流量测试技术,实现分层调配。该技术能够缓解层间矛盾,延缓气窜,提高薄差储层动用程度。

Y422可取压裂桥塞的研制与应用

针对大庆油田开采薄差油层压裂的需要,研制了一种Y422可取压裂桥塞。该桥塞主要由打捞机构、平衡旁通、密封机构、锚定机构、坐封解封机构、锁紧机构等部分组成。该工具承压差70MPa,耐温120,与其它工具配合使用,一趟管柱能够完成3～4个层段的压裂,施工工艺简单,操作安全可靠;可进行大跨距压裂,满足高砂比、欠替挤压裂施工要求,且一次下井可多次重复使用。现场应用20余井次,施工成功率100%。

基于无线射频技术的智能滑套信号收发装置设计

现有的石油开采技术中,传统的机械滑套投球滑套在压裂级数上有限,为提高开采效率,增加压裂级数是关键。将射频技术应用到滑套当中,可解决井下滑套开闭问题。用投递信号球作为开闭滑套的方式可以实现井下压裂的无限级。对信号的接收系统软硬件进行设计计算,并模拟井下工况对信号球以及阅读器进行试验,验证了射频滑套信号接收系统的性能。试验结果表明,设计的信号接发系统工具能够满足所要求的性能指标。

大庆油田化学驱上下返机械封堵技术现状及发展方向

上下返封堵技术是实现化学驱返层开发的主要手段,以机械封堵技术为主,现场应用的多种机械封堵技术的适用范围、技术特点各不相同,封堵效果也不同,为此对大庆油田目前应用的上下返机械封堵技术进行分析,介绍了上返可钻式、卡瓦悬挂、注堵一体和膨胀管等机械封堵技术,以及下返注入井、采出井机械封堵技术,分析了不同技术的优缺点。由分析结果可知,可钻桥塞封堵性能可靠,可满足当前上返封堵需求;注堵一体封堵技术尚不成熟;卡瓦悬挂和膨胀管可作为上返封堵技术的有限补充;桥式双管跨层封堵技术在可靠性方面优势明显,应作为注入井下返封堵的主要技术;现有采出井下返封堵技术配合验封技术可满足采出井下返封堵需要。建议下一步开展套变井下返机械封堵技术和精准验窜技术的研究,保证封堵效果,降低封堵成本;同时建立统一规范的封堵工艺技术体系,形成封堵技术选择图版,指导封堵工艺选择。

抽油机小泵油管防喷工艺技术研究与应用

针对大庆油田ϕ57 mm及以下抽油机井无法实现二次作业油管防喷的问题,开展了抽油机小泵油管防喷工艺技术研究与应用。通过对现有的泵筒防喷工具结构及失效情况进行分析,研制了小泵防喷开关,其结构特点是工具上部设计了平衡滑套机构;下部设计了通过4道盘根封堵进液侧孔的结构。现场应用28口井,其中有16口井进行了二次施工作业,防喷成功率为100%。抽油机小泵油管防喷工艺技术的研究与应用为井下作业井筒流体控制提供了技术支持,实现了ϕ57 mm及以下抽油机井无溢流施工作业。

可溶桥塞工具研究现状及发展趋势

目前国内研发的可溶桥塞存在工具体积大、溶解时间长、密封元件不可溶解或降解后不易返排等问题,为了给国内今后新型可溶桥塞结构设计提供参考依据,研究了目前国内外可溶桥塞工具发展现状。对国内外多种可溶桥塞工具的结构特点和材质进行了详细分析,并根据国外可溶桥塞结构形式的变化预测了今后可溶桥塞工具结构发展趋势。研究表明,国内外可溶桥塞使用材质基本相同,都为铝基或镁基可溶合金材料;现阶段可溶桥塞工具结构正向类似球座形式发展,其具有结构短小、溶解残留物少,以及易返排、密封元件橡胶体积小等特点;一些极端结构设计甚至取消了橡胶密封元件,改为全金属密封。这些新型结构可为国内今后新型可溶桥塞工具的研发提供参考。

二氧化碳气嘴的设计与仿真

二氧化碳对于低渗透油藏的良好驱替特性,在油田二次开发中具有广泛的应用前景;但笼统注入的二氧化碳会沿渗透率高的方向突进,造成气窜,导致油层无法有效动用。若采用分层注入的方法,缺少二氧化碳注入所需的配注嘴,无法实现分层注气。针对上述问题,设计了一种适用于分层注入的多级气嘴串联结构,通过FLUENT软件对二氧化碳在多级气嘴的压力及密度分布进行了分析,并对多级气嘴结构参数对于二氧化碳的节流压差影响进行分析,分析结果对于改进优化气嘴结构提供了理论指导。

井下工具管柱水平井通过能力仿真模拟研究

在水平井井下作业过程中,井下工具管柱需通过弯曲井段才能下入水平井段。由于井下工具管柱为细长体,在通过水平井弯曲井段时会发生很大的弯曲变形,易产生弯曲破坏,影响工具的正常工作,为了确保工具管柱能顺利通过水平井弯曲井段,进行了其通过能力的仿真模拟研究。依据弹塑性力学理论及时间连续系统的仿真原理,建立了水平井井下工具管柱通过能力的计算机仿真模型,并编制了仿真程序软件。该仿真模拟研究成果已经广泛应用于大庆油田水平井压裂、堵水等井下作业中,大幅提高了作业的成功率。对工具管柱通过水平井弯曲井段这一过程进行仿真模拟研究,减少了物理试验所带来的成本高、周期长等矛盾,有效降低了现场作业的风险,同时可为水平井井下工具管柱的优化设计提供理论指导。