无线射频压裂滑套系统模拟试验研究

将无线射频识别(RFID)技术应用到油水井压裂中,能够很好地解决现有压裂滑套存在的压裂级数受限、操作非智能等诸多问题。因井下工况复杂,理论分析与实际应用差别较大,为进一步系统地探究井下无线射频系统的开发应用,使用三维软件设计无线射频滑套模拟试验台,对标签的运动状态进行理论分析,并建立室内模拟试验平台,系统地进行井下相关试验。试验结果表明:标签选择有铁氧体磁芯,且天线绕制形式选用单层螺线管线圈,可以提高整个系统的性能;在系统电感值相同的情况下,单层螺线管天线轴向长度对阅读器模块能识别的标签最大通过速度有积极的影响;标签天线线圈与阅读器天线线圈平面之间的角度也会影响标签的识别率。研究结果对井下无线射频系统的开发应用具有一定的指导作用。

高含水油井关停后剩余油再富集速度研究

高含水断块油藏开发末期构造高部位油井在关井一段时间后,会产生剩余油再富集现象。目前关于剩余油再富集速度的研究中,对剩余油运移过程的影响因素考虑不够全面,影响计算精度。针对该问题,在对运移中剩余油再富集受力分析的基础上建立小油滴状和柱状剩余油再富集速度模型,通过正交试验确立2种剩余油再富集速度的主要敏感因素,并建立了2种剩余油再富集速度及再富集时间图版。研究结果表明:存在驱替压差时,储层渗透率为影响2种剩余油再富集速度的主控因素;当储层渗透率一定,驱替压差的增大和原油黏度的减小有利于2种剩余油再富集速度的增大;同一注采井距位置处的小油滴距离孔隙中滞留柱状剩余油越近,聚集过程中剩余油再富集时间越长,但数值上增加不多。该研究对高含水油藏剩余油再富集潜力区评价具有借鉴意义。

对FETKOVICH(费特科维奇)典型曲线的质疑与评论

FETKOVICH(费特科维奇,以下简称为费氏)于1971年和1980年,分别提出的有限水域水侵量方程和定压典型曲线,受到国内外专家的重视和引用。由于费氏典型曲线可以通过实际数据的拟合,确定井的驱动半径和驱动面积,因此,受到业内专家的青睐。通过推导表明,费氏有限水域水侵量方程,是一个指数递减方程。费氏将该方程直接应用于定容封闭边界油井的产量递减分析,并基于初始递减率的关系式,得到了费氏典型曲线的无因次时间。费氏利用无因次压力的倒数作为无因次产量,得到了典型曲线的无因次产量。然而,由于费氏典型曲线的无因次时间和无因次产量之间没有直接的函数关系,无法建立费氏的无因次典型曲线,因此,对费氏的有限水域水侵量方程和典型曲线的无因次时间和无因次产量进行了推导,并对存在的问题提出了质疑和评论。

缓交联高强度封堵剂研究进展

综述了目前油田主要应用的封堵剂的发展情况,介绍了含水率较高的油田实施窜流封堵技术,分析了不同类型的深部封堵剂优劣特性及适用情况,总结和展望了未来缓慢交联的封堵剂技术的发展趋势。

用于稠油热采井的耐温凝胶堵剂研制与评价——以春光油田为例

针对河南春光油田稠油热采水平井水窜严重的问题,通过耐高温凝胶堵剂配方研究及性能评价,配套双封定位封堵工艺,实现了水平井不同水窜位置的有效封堵。所研制的耐高温凝胶堵剂,具有耐温耐盐性能好和封堵强度高的特点,耐盐1.00×10^(5)mg/L,耐温达到350℃,高温60 h后突破真空度仍保持在0.065 MPa以上,现场实施后有效延缓了稠油水平井水窜速度,改善了稠油热采水平井开发效果。

苏北盆地页岩油注水吞吐增产实践与认识

苏北盆地金湖凹陷BG区块页岩油压裂后产量递减快、开发效果差,衰竭开发后期如何有效提高单井评估的最终可采储量是能够效益开发的关键。国内外通常采用CO_(2)吞吐的方法进行后期增产,但由于成本较高,效果差异较大,并未广泛使用。在结合BG区块地质特征的基础上,通过岩心核磁、扫描电镜、试井分析等方法开展页岩油注水吞吐增产机理研究,明确了注水吞吐具有大幅提高渗吸动用孔隙(1~100nm)中页岩油、改善页岩油储层孔渗条件的作用,结合苏北盆地页岩油较好的亲水性、含油性、储层裂缝较为发育三大特点,提出页岩油注水吞吐技术手段,并开展矿场试验。截至目前,2口试验井累计增油量超过7600t,具有较好的应用前景和经济效益,对苏北盆地页岩油衰竭开采后期低成本效益增产具有指导意义。

复杂压力系统薄互层致密油藏水平井钻井关键技术

南堡凹陷高柳区块沙三3段V油组属于典型的砂泥薄互层致密油藏,因多年压裂注水开发导致地层压力系统复杂、人工缝网分布密集,水平井钻井过程中井漏、油水侵与井壁垮塌复杂情况同时存在、矛盾突出。结合高柳区块地层特征阐述了水平井安全钻井技术难点,明确了钻井液漏失、井壁垮塌原因,优选纳微米级乳化防塌剂、石墨微球与微米级柔性封堵剂、超细钙构建了封堵承压井壁稳定油基钻井液体系,该体系有效降低滤液对泥岩地层的侵入,对泥岩强度保持能力提高5倍以上,使中高渗砂岩封堵承压能力达到18 MPa;针对油基钻井液漏失问题提出了油基桥接堵漏技术与油基固化堵漏技术。现场试验解决了高柳区块复杂压力系统致密油藏水平井安全钻井难题,十余口应用井无井壁垮塌情况发生,漏失井堵漏后漏失层承压能力提高5.4 MPa,满足后续钻井施工要求。

致密油藏大排量注水吞吐技术及参数优化研究

针对致密油藏水平井自然渗吸采收率低和长期衰竭开发后期地层能量如何补充的难题,在储层基本特征、致密油藏注水吞吐采油机理的基础上,提出了大排量水平井注水吞吐。以鄂尔多斯盆地长7段致密油藏为研究对象,选取天然岩心和人造岩心相结合方式,利用核磁共振等方法,通过室内注水吞吐实验研究了自然渗吸和不同注水速度下吞吐动态渗吸的作用范围和微观孔隙动用特征,分析了排量对孔隙动用情况的影响,并开展了焖井时间影响实验,最后利用数值模拟方法对压裂水平井注水吞吐开发的注水量、焖井时间参数进行优化。研究表明:小排量时,注水吞吐主要动用的是大孔隙,中小孔隙动用较低;大排量时,注水吞吐不仅动用了大孔隙,且中小孔隙动用明显提高,使得整体的采收率出现较大增加。随着焖井时间的延长,油水置换作用越充分,使得注水吞吐采出程度越高,但其提高的程度逐渐稳定。对A9井进行数值模拟优化,得到最佳日注水量为900 m^(3),最佳焖井时间为24 d,在矿场试验取得成功,初期日增油2.11 t,有效期365 d,累计增油770 t。

近油基钻井液在文23储气库水平井的应用

中原文23储气库沙四段采用φ235.00 mm钻头,利于注气,但水平井钻井存在以下难题:泥岩含量高,井壁易失稳;非常规井眼携岩带砂难度大;短半径水平井模式,狗腿度大,定向易托压。采用机理和性能与油基钻井液相当的环保型近油基钻井液有助于解决以上难题,现场应用2口井,结果表明:(1)该钻井液对沙四段泥岩井壁稳定周期长;(2)润滑性好,定向无托压,起下钻摩阻低;(3)钻井液携岩能力强,井眼清洁效果好。缩短了钻完井周期,降低了钻井成本,对文23储气库部署具有重大意义。

溱潼凹陷红页201井组钻完井关键技术研究与应用

溱潼凹陷红页201井组以定向井方式开发页岩油,通过井身结构优化,形成二开制(变径)井身结构,优选高效钻头复合钻井技术(PDC)钻头实现钻井提速,使用偏心扩眼器应对上部井段缩径问题,优选高性能水基钻井液体系维持井壁稳定,实现红页201井组高效钻完井。

胜利油田稠油油藏开发技术进展

针对胜利油田不同类型稠油油藏的地质特点及开发矛盾,形成了一套较为完善的稠油油藏开发技术系列,并取得了显著的开发效果。从各项技术的理论基础和矿场应用2个方面,总结了不同类型稠油油藏开发技术进展。对于高轮次吞吐后的稠油油藏,基于非达西渗流理论,形成了井网加密技术;对于敏感性稠油油藏,形成了近热远防理论,降低了水敏对开发的不利影响;对于特超稠油油藏,通过HDCS技术的协同降黏、膨胀增能作用,解决了“注不进、采不出”的开发难题;对于低效水驱稠油油藏,通过转蒸汽驱,达到加密角井流线、水井流线逆向的目的,从而提高该类油藏的采收率;对于深层稠油油藏,以气热协同保热强热、热剂协同接替助驱、气剂协同均衡热前缘的协同增效作用机理认识为基础,形成了多元热复合驱油理论,实现了深层稠油的有效动用;对于薄层稠油油藏,通过热+水平井复合开发模式,提高了油藏的吸汽能力和动用范围;对于浅薄层超稠油油藏,通过HDNS技术增能降黏扩波及,实现了该类油藏的高效开发。胜利油田稠油油藏开发技术系列的应用,为胜利油田稠油效益开发、绿色开发提供了技术支撑。

延迟成胶弹性硅酸凝胶堵水剂及其性能研究

针对现有硅酸凝胶堵水剂普遍存在成胶时间短、成胶后脆性大的问题,结合L油田油藏条件,通过考察活化剂类型及用量,弹性改善剂类型及用量,以及水玻璃用量对成胶时间和弹性模量的影响,得出了一种延迟成胶弹性硅酸凝胶堵水剂。其配方为:6%水玻璃+0.85%活化剂三元弱酸一铵GL-1+0.1%弹性改善剂正电胶,该配方在油藏温度65℃下,成胶强度达到E级的时间为72 h,成胶后的弹性模量为589.46 Pa。采用填砂管实验评价了堵水剂的注入性及封堵性,结果表明堵水剂在L油田中具有良好的注入性及封堵性,在渗透率为1168.06×10^(-3)~5061.57×10^(-3)μm^(2)的填砂管中,注入0.8 PV的最高注入压力仅有0.72 MPa,封堵率均>96%。该堵水剂可用于L油田的油井堵水。

周长南部致密油常规井注水开发论证分析与研究

为实现吴起油田的持续、快速、稳定发展,需要制定合理的注水开发政策。对周长南部区域的致密油常规井注水开发进行论证分析,采用油藏数值模拟技术和经验公式等方法确定了合理的注水方式、注水周期、注水量以及注水压力,以最大程度地提高开采效果,降低含水率,进而为致密油藏的高效开发提供了理论支持,从而为延长油田的寿命和提高产能提供科学依据。

油井水泥用抗分散聚合物的制备及其性能评价

【目的】研究调整井固井时因地层水侵入水泥浆的问题,通过加入抗分散聚合物提高油井水泥凝固前抗水侵能力。【方法】采用2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺、α-甲基丙烯酸、甲基丙烯酸十八酯为主要原料,十二烷基硫酸钠为稳定剂,过硫酸胺为引发剂,以水溶液自由基聚合法制备聚合物KSQ-Z;评价聚合物KSQ-Z的抗分散效果,并借助X射线衍射仪、扫描电子显微镜对掺入聚合物材料的水泥石进行微观测试,探究KSQ-Z抗分散机制。【结果】KSQ-Z是一种含酯基的聚合物;KSQ-Z掺量(质量分数,下同)的增加可明显提高水泥浆的抗分散性,其中掺量为1.2%时效果最好;同未水侵组相比,水灰质量比分别为0.46、0.48、0.50的实验组掺入质量分数为1.2%的KSQ-Z的水泥浆养护7 d后的抗压强度分别提高41.1%、26.2%和21.8%;聚合物KSQ-Z通过形成的网状结构增加水泥石稳定性,使水泥石更加致密。【结论】聚合物KSQ-Z可增强水泥浆的内聚力,避免地层水对水泥浆的稀释和离子流失的影响,从而显著提高固井用水泥的抗水侵性能。

井下油水分离装置现状与展望

油田进入开发中后期,采出液含水率急剧上升,如何降低含水率并提高采收率是开发后期需要解决的首要问题。井下油水分离技术利用水力旋流技术、重力分离技术或其他油水分离工艺实现在井下对采出液进行预分离,从而采出较低含水率的油水混合液,此项技术对于高含水油田具有很大应用前景。通过对井下油水分离装置的研究现状进行简要分析与总结,并指出目前井下油水分离装置存在的问题与挑战,同时做出展望,为其发展提供一定的参考。

黏弹剂调剖在姬塬油田侏罗系油藏中的应用

姬塬油田侏罗系油藏位于鄂尔多斯盆地中西部,属于低渗透砂岩油藏,油藏油水运移以孔隙型渗流为主。进入开发中后期,油井水淹现象严重。姬塬油田先后应用“交联聚合物冻胶+体膨颗粒”、“PEG单相凝胶调驱剂”、“纳米级微球”等调剖体系对侏罗系油藏注水井开展调剖,虽然在降低油藏递减、控制含水率上升幅度等方面取得了一定效果,但对于水淹井降含水率方面效果不明显。近年来,姬塬油田通过开展侏罗系油藏油井水淹机理研究,优化调剖体系,筛选了一种新型黏弹剂进行调剖,室内评价及现场实施均证明该黏弹剂性能可靠。2021—2022年,通过在姬塬油田56个侏罗系油藏水淹井组采用黏弹剂调剖后,井组月度递减率由2.59%下降至1.01%,月度含水率上升幅度由0.61%下降至0.08%。同时,大部分水淹井含水率下降明显,平均有效期内单井组增油达226 t。按照油价45美元/桶计算,投入产出比1.00∶2.11,实施效益较好。

渤海曹妃甸低幅底水稠油油田特高含水期开发模式研究与实践

曹妃甸油田群为渤海规模最大的底水稠油油田,构造幅度低、油柱高度低、地层原油黏度大,经过十多年开发进入了特高含水期,目前采油速度低、水驱采收率低,亟需综合调整。通过室内实验与水驱模型推导,研究了底水稠油油藏水平井水脊特征与水驱波及系数变化规律。结果表明,水平井开采过程中单区脊进严重、沿程驱替不均衡;水平井水驱波及系数“早期缓慢上升、后期持续增大”,这说明提高产液量可以提高水驱波及系数。在此基础上,提出了基于水脊演化规律的水平井网加密调整技术、融合构造与储层描述的水平井精准布井技术、基于孔隙有效动用的水平井大排量提液技术等关键技术,进而建立了特高含水期老区与新区并举、老井与新井交错、纵向分带、平面分区的水平井整体加密调整模式。按照本文模式调整后,油田储量动用程度提高了21.3个百分点,采油速度提高了1.3倍,水驱采收率提高了10.9个百分点,实现了特高含水期快速上产并持续稳产,为海上油田中长期持续稳产和高效开发提供借鉴。

考虑颗粒充填的水平井控水完井产量预测方法

近年来在水平井管柱与井眼环空进行颗粒充填的控水方法在底水油藏得到了广泛的应用,目前尚没有准确的产量预测方法。为此,从宏观流动与微观流动的差异性入手,分析了流体在底水油藏、颗粒充填层、控水工具等不同空间维度内流动之间的相互关系,在油水两相数值模拟模型的基础上,采用“矩阵镶边”的方法将3个维度的流动模型相互耦合,提出了考虑颗粒充填的水平井控水完井产量预测方法,准确度比常规等效方法提高9.17%。研究结果表明,新方法能够实现流体在油藏、颗粒充填层和控水工具间窜流量的定量求解,更直接地体现不同空间维度流动对控水效果的影响,为底水油藏考虑颗粒充填的水平井控水完井产量预测提供了有力工具。

相关式油井液相计量系统研究与设计

针对现有油井计量方式自动化程度低,误差较大等问题,利用同轴线相位法含水率计设计了一种相关式油井液相计量系统,该系统以同轴线相位法含水率计为传感器构建了相关流量计,基于互相关法建立了计量模型,实现了流量与含水率的同步测量。通过对不同情况下上、下游含水率计信号的分析可知,两路信号之间具有相关性,满足相关流量计的使用条件。该系统在现场试验的测量结果与涡轮流量计相比,平均误差为11.36%。试验结果证明了相关式油井液相计量系统在实际应用中的可行性。

基于多介质通信的井下电视技术研究

油水井因套管变形、破损造成油水井故障而停产,由此产生大量井下维修作业增加了企业运行成本。针对浅层油水井作业的需要,提出了基于光纤、无线WIFI等多介质通信的井下电视技术,以可见光视频勘察方式确定油水井落物及套管变形、破损情况,协助制定合理的作业措施。通过该井下电视系统可深入到人无法到达的油水井套管内进行视频勘察;复合式光缆连接视频前端与微型光纤收发器接收端光口、微型光纤收发器接收端电口和无线路由器连接,并与电池一起集成到绕线盘上,电池为系统提供电能,无线路由器提供WIFI网络可连接多台便携式计算机,为其提供视频访问通道。经过现场试验,证实了该井下电视技术的可行性和实用性,能够降低企业油水井运维成本,具有广阔的应用前景。