水平井深度可视化监测快速找水试验探索

为了实现低产液量水平井快速找水,突破常规井下电视测井在水平井找水测试领域的应用界限,提出水平井深度可视化监测快速找水技术。通过研发专用仪器接头,融合现有井下电视测井、套管外水泥胶结测井(RBT)、多臂井径成像+磁测壁厚测井(2M)技术为一体,设计形成了井下电视+RBT+2M为核心的深度可视化综合监测工艺管柱。矿场试验2口井,采用爬行器输送、预置测井仪的方式,在油井泵抽生产条件下,实现了井筒彩色全侦率视频图像、套外水泥环胶结状况、套管壁厚及内径变化特征信息的全面监测,综合水平井段固井质量、井筒形貌特征、产层段产出状态分析,精准确定了出水位置,为水平井快速找水测试开辟了新方向。

富满地区断控缝洞型油藏试油初期产能预测方法

塔里木盆地富满地区碳酸盐岩缝洞型油藏产能预测分析多是定性认识,且产能预测方程可操作性较差。通过分析稳定渗流压裂井产量与井底压力关系,发现影响各井产能的主要因素是生产压差和裂缝发育程度。根据钻井期间目的层钻具放空和泥浆漏失量情况将富满地区试油井分为3类,同时分别统计分析3类井生产压差和日产油、日产气的关系,最终形成了1套符合富满地区断控缝洞型油藏的产能预测方法。利用该方法对富满地区7口试油井进行产量预测,有5口井试油后验证产量误差在15%以内,符合率达到71.43%。该方法使用简单、可靠性强,可在塔里木盆地富满地区推广应用。

水泥环孕育机理及其压裂工况下密封力学分析

在油气井压裂过程中,压裂液的高压和降温作用存在破坏水泥环密封性的风险,对于多级压裂或者重复压裂,井筒压力和温度的交替作用加剧了水泥环的破坏,影响多级压裂的效果。研究了水泥环的孕育机理,利用有限元软件对套管—水泥环—地层系统进行了全尺寸等效建模和力学仿真,对多级压裂水泥环的变形和破坏规律进行了定量分析。结果表明,井下水泥环的先天环境压力不同于养护压力,应当归属于水泥环的材料属性;压裂时水泥环表现为环向拉应力破坏,且内侧比外侧更容易破坏;压裂停泵时,水泥环残余变形导致一界面产生剥离应力,如果剥离应力大于一界面的粘结强度,一界面将出现剥离破坏;提高水泥石的抗拉强度和降低弹性模量可提升水泥环的密封性能。该分析为油气井水泥材料的研究提出改进方向,为多级压裂的参数优化提供参考。

注气井连续油管酸化技术及效果评价

由于井筒附近储层污染和水锁现象影响,冀东油田储气库部分注气井注入压力较高,为了增注提升单井储能,且能保护完井注气管柱的密封性,设计了连续油管酸化工艺。由于酸化后管材受酸液浓度影响,容易发生腐蚀,影响施工安全,采用现场试验,利用连续油管向储层定点挤酸2井次,并利用StimPRO软件对酸化施工井进行效果评价,结果显示,酸化后表皮系数由原来的10降低至1.36,地层污染解除。通过室内实验方式对服役2井次后的连续油管进行了点蚀深度、屈服强度、抗拉强度等力学性能检测,屈服强度下降到出厂连续油管性能的84.9%,为了确保施工的安全性,提出大型酸化施工最多2井次的建议,制定酸化后保养方法,提升连续油管的使用寿命。该方法对储气库注气井酸化在管材选取、施工过程控制以及管材影响保养方面可提供全方位的技术指导。

射孔管柱动力学特性研究

射孔管柱受射孔弹爆炸冲击载荷易发生变形甚至断裂,保障管柱承载安全性是射孔作业的关键,现有射孔管柱力学分析模型简化条件过多,计算精度有待提高。以射孔爆轰载荷计算方法为基础,根据欧拉-伯努利空间梁理论和间隙元理论,利用有限元方法建立了射孔管柱三维冲击动力学模型,并利用Generalized-α法对模型进行了求解,以实测数据对模型精度进行了验证。以现场实际作业数据为基础,对射孔管柱的动力学特性和安全性进行了分析评估。结果表明,射孔爆轰载荷会使射孔管柱发生剧烈的纵向、横向振动;射孔弹装药量越高对射孔管柱的冲击作用越强烈,油管的振动幅度越大;增加射孔管柱长度可以减小管柱应力;油管壁厚对管柱的动力学行为和安全性能有较大影响。

一体化压裂液对佳县区块致密气储层伤害实验研究

为分析压裂液对J区块致密气储层的伤害,采用压裂液评价实验方法,从压裂液性能参数、对储层基质的伤害、对填砂裂缝伤害三个方面进行实验评价,研究了压裂液基液对致密储层基质和填砂裂缝的影响。结果表明,鄂尔多斯盆地J区块现场所用的一体化变黏压裂液对致密气储层的伤害率为19.83%~29.32%,伤害还表现出渗透率越低岩心损害率越大的特征;随着返排压差的增大,压裂液对岩心的伤害程度明显降低,返排压差大于6 MPa时,损害率降低缓慢,最大可降低至10.96%;裂缝导流能力伤害率随着闭合应力逐渐增加,在高闭合应力条件下裂缝导流能力伤害程度大于低闭合应力条件;低铺砂浓度的裂缝导流能力对压裂液敏感性较强,相同条件下低铺砂浓度导流能力伤害率更大。研究为鄂尔多斯盆地J区块致密储层改造压裂液体系优化有一定实际意义。

一种基于一维卷积神经网络的试井模型智能识别方法

为提高试井分析工作效率,实现试井模型的自动识别,提出了基于一维卷积神经网络(1D CNN)的试井模型智能识别方法。根据实测数据的特点,提出基于理论曲线构建样本库的原则与方法,并构建了4种常用油藏模型的训练样本库;建立了一维卷积神经网络模型,将样本库中双对数曲线的压力变化和压力导数数据作为输入,油藏类别作为网络输出训练及优化网络,总识别准确率可达99.16%,敏感度均在98%以上。经4口井实例应用,正确识别试井模型的概率大于0.99,与二维卷积神经网络相比,1D CNN显著降低了计算复杂度和时间成本,加快了训练速度。这表明基于试井理论所构建的样本库是有效的,能满足实测数据模型识别的需求;同时证明了方法的有效性、实用性和普适性。

油田分层测试工艺及数智化技术

为解决油田传统注入井分层测试工艺效率低、精度差和成本高的问题,研究了一种基于油田数智化推进发展的新技术。该技术整合了智能管柱测调技术、预制电缆以及智能配水器和封隔器等技术,实现了对注入井的分层测试过程的自动化和智能化;通过使用由智能管柱组成的多功能装置,实时监测和采集地质资料;借助可视化界面展示测试数据,增强了数据分析和管理的可视化程度;通过远程控制可实时检测和重新设定每层注水量、查看注水层位的压力和温度,以及进行封隔器密封性检测等;井口智能校准自检仪还能定期对井下仪器参数进行重新标定和校准。该技术为智能化测试技术在油田行业的应用提供了新的思路和方向。

超深大斜度高破压井国产封隔器优化与改进

川西雷口坡组超深大斜度小井眼井储层破裂压力高达170~180 MPa,受高交变载荷、井眼轨迹等因素影响,储层改造施工过程中易出现封隔器密封失效、卡瓦落井等问题。分析失效原因,明确了胶筒密封不足、缸体强度不足、卡瓦结构缺陷是导致封隔器失效的主要因素。优化胶筒结构为MESH结构提高密封可靠性,改进缸体设计使得缸体绝对承压由75 MPa增加到125 MPa,满足泵压120 MPa下改造要求,同时调整卡瓦与锥体距离,避免解封上提时在喇叭口位置发生挂卡。改进后的127 mm高温高压测试封隔器在川西超深大斜度井累计试验3井次,成功率100%。该封隔器及配套工具能满足超深大斜度井高破压含硫地层70 MPa或更高压差下改造及试气需求。

《油气井测试》征稿、征订启事

《油气井测试》是由中国石油天然气集团有限公司主管,渤海钻探工程有限公司主办的国内试油行业惟-国内外公开发行的专业技术刊物。主要报导试油试采技术、地层测试技术、储层改造与完井技术、生产测试与动态监测技术、评价解释与应用,以及试油行业最新的理论研究方法与成果。

裸眼分段工具高温高压性能稳定性评价实验

针对现有的井下工具测试系统不能模拟高温高压泥浆条件下工具稳定性测试的问题,研制了高温高压井下工具性能稳定性评价装置。该装置具备温度200℃、压力105 MPa,在多种流体介质中开展工具性能测试的能力。利用该装置,模拟井下工具在油基泥浆里的下入过程,设计开展了胶筒在油基泥浆中的高温高压老化腐蚀和分段工具的密封稳定性两个实验。结果显示胶筒在高温高压下发生膨胀,但整体膨胀的尺寸相对较小,不影响工具下入;实验后胶皮表面光滑、无开裂无鼓包;分段工具保压10 d,无压降。经XX001-H6井裸眼多段酸化施工应用,温度176℃,压力97.32 MPa,封隔器密封可靠、滑套性能稳定。本实验方案的顺利实施为高温高压工具稳定性实验提供了新的技术思路。

液压复合解卡工艺技术

为解决复杂井修井作业过程中常规单一解卡打捞工艺成功率低,施工周期长的问题,研制了一种液压增力打捞器,详述了液压增力打捞器的主要结构,工作原理和主要技术性能参数,并配套了震击器、加速器等辅助工具,形成了液压复合解卡工艺技术,并在大港油田板X井进行了现场应用。应用结果表明,该工艺不仅具备了液压增力解卡和液压增力震击解卡两种功能,而且可快速提供上提拉力和上提速度,直接将解卡上提力作用于井内卡点位置,避免了井身结构和人为因素的影响,提高了解卡打捞成功率,缩短了施工周期,具有较广泛的应用前景。

应力敏感特低渗气藏绝对无阻流量计算新方法

为准确评价特低渗气藏产能,推导考虑应力敏感效应的气井产能方程,建立了特低渗气藏绝对无阻流量计算新方法。通过产能方程左端项数值与产气量的线性关系,确定方程系数A和B,建立考虑应力敏感效应的气井产能方程和绝对无阻流量计算公式,提高特低渗气藏产能预测精度。经S气藏A1、B1、B2井现场应用,相比于忽略应力敏感影响,应力敏感的气井绝对无阻流量下降19%,设计产能精度达到90.4%和95.0%,表明应力敏感效应对气井产能影响较大。新方法更适用于特低渗气藏的产能评价,具有较大的推广应用价值。

海上深层潜山长裸眼地层测试技术

为安全高效评价渤海油田深层潜山油气藏,从长裸眼段测试工艺、管柱、安全控制、压井技术等方面开展了细化研究。通过对比不同工艺优选出了“坐套测裸”+“生产测井”潜山测试工艺;引入RD试压阀与RD旁通替液阀,优化试压替液一体化测试管柱,在传统测试管柱的基础上增加了试压、替液的功能;选用PDF-HSD无固相测试液体系,引进含砂实时监测装置,通过控制压差有效地控制地层出砂;引进有毒有害气体实时监测技术并在流程中加装实时除硫装置,达到安全监控及除硫的目的;长裸眼段测试压井技术有效保障了施工后的井控安全。经渤海油田3口井应用,有效保障了作业安全,均达到工业油气流,成功获取地层测试资料,顺利评价所在区域油气藏。该技术为类似深层潜山长裸眼储量解放提供了借鉴思路。

巴彦油田深井高凝油藏试油完井一体化技术

针对巴彦油田深井高凝油藏在试油完井施工中存在工艺复杂、施工周期长、储层二次伤害严重、施工成本高等问题,通过分析现有的高温高压深井试油完井一体化技术特点及存在不足,结合临河油区油藏地质特征和原油物性特点,设计了3套试油完井一体化管柱,制定了相应的工艺流程,并对每种一体化工艺的特点及适用条件进行了分析。上述3种试油完井一体化技术已在现场成功试验14口井,其中压裂-射流泵排液一体化技术现场试验9口井,缩短施工周期2~3 d,有效提高了压裂后排液求产效率,降低了储层二次污染;完井投产一体化技术现场试验5口井,提高了自喷井和机抽井完井投产效率,缩短了单井完井周期,减少了储层污染,降低了作业成本。深井高凝油藏试油完井一体化技术的成功应用为巴彦油田勘探开发一体化进程高效推进提供了有力的技术保障,对国内同类型油藏试油完井技术研究具有指导借鉴意义。

同步回转压缩机排水采气工艺在丛式气井中的适应性分析

针对L井区丛式气井存在积液减产停产问题,采用并联的方式将多口备选气井接入同步回转压缩机,逐口对积液单井抽吸降压,通过降低井口流压的方式降低井底流压,增大生产压差进而提高气产量,保证井底积液顺利排出,恢复气井产能。结合气井井筒压降模型、气井流入流出曲线以及临界携液流量的理论,研究了同步回转压缩机对降压、排液以及增产的影响。经Y2井场7口井成功应用,结果显示单井井口流压从1.3~1.6 MPa降低至0.1~0.58 MPa,降压效果明显;单井增气量为0.56×10^(4)~2.76×10^(4) m^(3)/d不等,排水采气增产稳产效果好;同步回转压缩机降压增产工艺成本低,利润率高。该研究丰富了积液气井恢复生产的方法和理论,提供了排水采气的良好思路,为该项工艺的后期应用和气井负压开采提供了工艺技术支撑。

海上油气井测试射孔峰值压力预测方法

为有效降低海上油气井射孔测试联作施工安全风险,以东海常用套管、油管、射孔枪、射孔弹组合为参考,建立了射孔管柱有限元数值模型。利用控制变量法,结合射孔峰值压力数值模拟结果,分析了总装药量、井筒初始压力、井筒爆炸空间等参数与射孔峰值压力的相关性,在此基础上,通过多元非线性回归建立了射孔峰值压力的计算公式。利用2口井射孔实测压力结果对公式进行验证,射孔峰值压力相对误差分别为6.1%和9.8%,在合理误差范围内。该公式可用于射孔作业前的峰值压力预测,为现场及时作出安全决策提供指导和支持。

应用井间电位监测技术评价井网调整开发效果

大庆油田X区块二三次井网注采井距大、动用差,通过层系井网调整为一套井网开发,实施半年后出现含水上升速度加快、产量递减加大的问题。利用井间电位监测技术,将监测解释结果视纯异常环形图与砂体展布图叠加,结合油田开发动态生产数据及同位素监测资料分析层系井网优化调整后注水优势推进方向和水驱前缘波及形态。针对注水平面波及均匀性较差的实际,实施针对性措施调整42口井,调整后区块自然递减率减缓了5.73%,年含水上升速度下降0.80%,开发效果得到明显改善。井间电位监测为层系井网优化效果评价和调整方向提供依据。

考虑启动压力的非牛顿幂律流体产能计算新方法

针对现有稠油油藏非牛顿幂律流体的产能计算方法缺乏实用性的问题,基于非牛顿幂律流体的产能公式,考虑非牛顿幂律流体特性和启动压力梯度,建立了稠油油藏产能计算新方法。根据幂律流体径向稳定渗流模型建立定向井产量模型,结合Joshi水平井产能公式,利用儒柯夫斯基变换将平面椭圆流变换为平面径向流,并根据水电相似原理的等值渗流阻力法,推导建立了考虑启动压力梯度的非牛顿幂律流体的水平井产能新公式。矿场应用表明,新方法计算结果与现场实际生产结果对比,误差均小于10%,在允许误差范围内,满足生产需求,具有较好的实用性。新方法为同类型油藏的产能评价提供了一定的技术借鉴。

福山油田绳结暂堵转向压裂工艺

海南福山油田储层主要特点薄互层发育,油层厚度小,隔层泥质含量高,使用可溶球和颗粒暂堵剂实现层间暂堵转向,存在暂堵压力响应不明显,颗粒暂堵剂堵塞压裂泵车柱塞阀的问题。通过对暂堵材料、暂堵工艺的改进,使用新型绳结暂堵球,取代了以往的可溶球和颗粒暂堵剂;同时在室内开展了薄互层射孔优化、携砂液对孔眼冲蚀规律分析、绳结暂堵球直径大小和数量与射孔孔眼的匹配研究,形成了适应福山油田储层特征的绳结暂堵转向压裂工艺。经福山油田应用17口井27层,暂堵转向有效率82%,单井平均日增油4.28 t/d,取得较好增产效果。该工艺进一步提高了薄互层压裂改造效率,具有良好的推广应用价值。