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。

海上水平裸眼井分舱防砂与智能分采完井技术

渤海油田水平井高效开发面临防砂难度大和高含水突出等问题,且无人平台的推广增加了生产井远程监控的需求。针对当前的生产需求,研发了一种水平裸眼井分舱防砂与智能分采完井技术。引入旁通隔离封隔器设计了一趟多舱砾石充填管柱,旁通隔离封隔器双重封隔可有效防止层间窜流,为智能分采提供良好的井筒环境;重新设计智能分采管柱产液流动通道,将液控智能滑套优化到顶部封隔器以上位置,以降低现场作业难度,减少作业成本;采用节点分析法分析智能分采管柱的作用机理。该技术在渤海油田S井进行现场试验,试验结果表明:该井分舱砾石充填效率100%,智能滑套顺利实现中心平台远程控制;投产至今未出砂,日产油108 m^(3),超配产10%,实现了增储上产的目的。所得结果可为海上油田水平祼眼井分层开发提供新思路,为祼眼井控水技术提供新途径,为智能油田规模化建设提供新方式。

割缝筛管暂堵酸压适应性评价

目前,国内外对割缝筛管完井方式下暂堵酸化压裂工艺研究不足。为此,通过割缝筛管暂堵剂通过性室内试验与地面试验相结合的方案,评价了顺北油田酸压常用暂堵剂配方通过不同规格割缝筛管的可行性。基于割缝筛管表皮系数计算模型,形成了暂堵酸压参数优选方案,得到了满足暂堵酸压的割缝筛管阻塞系数。研究结果表明:顺北常用暂堵剂配方通过割缝筛管的临界缝宽值为3 mm;当阻塞系数大于6.1时,割缝堵塞程度较严重,暂堵剂无法通过;阻塞系数小于6.1时,暂堵剂通过性良好;低于临界值所对应的缝宽和暂堵剂质量分数可作为暂堵酸压的参数优选方案。研究结论对顺北区块完井方式优化,降低暂堵酸压风险,保障后期储层改造的顺利进行具有重要指导意义。

水平井砾石充填调流控水筛管完井技术

针对常规水平井调流控水筛管完井存在封隔器封隔长度短、封隔段数有限和深井封隔器下入困难等技术难点,开展了水平井砾石充填调流控水筛管完井技术研究。在分析水平井砾石充填调流控水筛管完井技术原理及技术难点的基础上,分析对比不同类型调流控水筛管的优缺点,选用节流嘴式调流控水筛管或流道式调流控水筛管;根据水平井砾石充填调流控水完井的要求,优选聚合物低密度砾石作为充填砾石,并通过试验评价了砾石充填层的封隔效果,结果表明,砾石充填层可以阻止进入井筒内流体的横向流动,起到封隔器的作用;给出了砾石充填工艺,形成了水平井砾石充填调流控水完井技术。该技术在塔河油田A水平井进行了现场试验,与试验前相比,该井产油量提高了411.8%,含水率降低了13.5百分点。研究结果表明,水平井砾石充填调流控水筛管完井技术可以提高调流控水筛管的调控精度,起到稳油控水作用,具有一定的推广应用价值。

不同完井方式水平井表皮系数及产能评价新方法

为给出带表皮系数水平井基本产能公式的统一形式,将流体由远处地层到井筒内所经区域划分为管外环形带、射孔压实带、射孔孔眼充填带、管内充填带等几个区域,用上述区域的特定组合来表达目前8种主流水平井完井方式所形成的附加渗流阻力区域。根据所假设的物理模型,重新推导了上述各区域层流和紊流压降及表皮系数的计算方法,并给出了水平井不同完井方式下总表皮系数和产能比的计算模型。该模型可用于任何完井方式全部渗流区域的表皮系数分析及产能比预测。通过实例分析了各渗流阻力区表皮系数的相对大小,研究了污染带、射孔参数、充填渗透率等对水平井产能比的影响规律,并提出了提高产能比的方法。

砾石充填防砂技术在港西油田的深化研究与应用

通过对港西油田的防砂技术研究,防砂工艺有了很大发展,特别是砾石充填筛管防砂技术已经非常成熟,成为了港西油田防砂的主要技术,但是随着防砂井的生产,油井逐渐显露出供液不足,油层堵塞的问题,影响了油井的产量。通过对砾石充填割缝管防砂技术的关键技术进行深化研究,对充填砾石的选择、割缝管、携砂液的参数指标进行了改进和完善,大大改善了油井的渗流能力,延长了油井的高产时间,提高了港西油田的防砂效果,改善了港西油田的开发水平。

割缝衬管完井适度出砂临界缝宽研究

针对油田严重出砂的危害及现有防砂工艺存在的问题,指出了割缝衬管防砂的优越性及适度出砂割缝衬管缝宽设计的重要性。介绍了割缝筛管防砂的机理,建立了出砂的数学模型、割缝衬管表皮模型及割缝衬管防砂产能模型,基于模型比较了不同防砂程度情况下的增产比,提出了临界缝宽的概念。计算分析表明:采取防砂措施后,随着缝宽减小,产量减小,增产比降低;不同防砂程度相比较,得出了割缝衬管防砂临界缝宽;大于临界缝宽时,采取防砂措施时的产量和增产比比不防砂时高,而小于临界缝宽时,采取防砂措施时的产量和增产比比不防砂时低。

砾石充填条件下筛管堵塞与冲蚀特性试验

为分析油田水源井筛管失效原因和防砂周期短的内在机制,建立一套模拟井下冲蚀和堵塞问题的砾石充填筛管防砂装置,研究筛管类型、砾石种类与粒径、生产压差等因素对筛管堵塞情况以及堵塞后筛管挡砂介质与本体的损坏情况的影响,分析筛管失效的原因和井下挡砂介质堵塞的内在机制。结果表明:在套管内砾石充填完井条件下,地层砂对砾石充填层和筛管的堵塞具有非均匀性,不同射孔孔眼部位的砾石充填层内的渗流压力分布不均,筛管过滤介质堵塞存在一定随机性;携砂流体流动时的磨蚀作用是造成筛管过滤介质失效主要原因之一;射孔孔眼流出的流体可与充填层的砾石掺混,形成磨料射流冲击正对射孔孔眼处的防砂管,造成防砂管本体的冲蚀失效;地面模拟试验结果与井下取出失效防砂管特征基本一致;试验结果能够为防砂方式的选择、生产制度的建议、筛管材质的选择、筛管结构的改进等提供依据。

筛管砾石充填油井产能预测研究(I)-基本模型

在常规套管射孔井产能预测的基础上 ,考虑射孔炮眼内的充填砾石、筛套环空砾石层以及筛管造成的附加表皮 ,建立了筛管砾石充填防砂井的产能预测模型。计算分析表明 ,炮眼砾石层及地层是主要压降区域 。

深水压裂充填完井管柱设计及应用

为了提高中国深水油气田的开采效率、降低深水完井的作业风险,研究并推广应用了深水压裂充填完井技术。在介绍深水压裂充填完井技术工艺特点、分析完井管柱设计原理的基础上,结合深水井的井况和特点,对深水完井作业准备及施工措施进行了优化,形成了一套完善的深水下部完井作业技术,包括优化平台布局、完井液管理、井筒一趟式清洗、射孔及压裂充填联作、精细施工等措施。利用该技术在南海某深水区块施工8口井,单井平均作业时间12.53d,防砂成功率100%,后期地面测试表明,各井含砂量及产量均达到投产要求。现场应用表明,该技术防砂及增产效果明显,可以有效提高作业效率,特别适用于钻井作业结束后快速、批量完井作业。

油井水平井防砂产能预测与评价方法

给出了带表皮系数的油井水平井基本产能公式的统一形式。将防砂水平井中流体由远处地层到井筒内的所经区域划分为管外环形带、射孔压实带、射孔孔眼充填带、管内充填带等几个区域，可以用上述区域的特定组合来表达目前水平井防砂前后的渗流阻力区域。根据所假设的物理模型，重新推导了上述各区域的层流和紊流压降及表皮系数的计算方法，并给出了水平井不同防砂方式下总表皮系数和产能比的计算模型。该模型能够用于任何防砂方法的全部渗流区域的表皮系数分析及产能比预测。通过实例分析了各渗流阻力区表皮系数的相对大小，研究了射孔参数、充填渗透率等对防砂水平井产能的影响规律，并提出了提高防砂产能比的基本途径。

蒸汽吞吐水平井割缝筛管完井参数优化模型

为解决蒸汽吞吐稠油水平井割缝筛管完井理论研究落后于工程应用的问题,综合水平井蒸汽注入阶段、焖井阶段、生产阶段的传热与传质分析,建立了割缝筛管完井参数优化模型,分析了割缝宽度、筛管外径、割缝密度、割缝长度、单元割缝数、圆周割缝数、割缝堵塞对水平井产能的影响。结果表明:水平井产能随着割缝宽度、筛管外径、割缝密度、割缝长度、单元割缝数的增大而增大,且变化逐步趋于平缓;对割缝筛管完井水平井产能影响大的因素是割缝长度、割缝密度、割缝堵塞厚度;割缝堵塞最大可造成高达65%的产能损失;以"砂桥"原则设计割缝宽度会限制产能,在高油价条件下可以考虑放大割缝宽度适度出砂。

射孔参数对射孔—砾石充填井表皮系数的影响分析

射孔过程对油、气井的产能影响有利有害,它既能为油气流提供通道,又可对产层造成相当的伤害。如果工艺和射孔参数选择得当,就可以使射孔对产层的伤害最小,否则将适得其反。文章在通过建立射孔—砾石充填井表皮系数计算模型的基础上,分析了射孔—砾石充填井的孔深、孔径、孔密等射孔参数对表皮系数的影响及其程度。应用此模型计算官10井的表皮系数高达13.89,对该井优化了射孔方案,经过实施深部酸化增产作业后,成功地使官10井的产量由原来的709m3/d增加到平均6.0×104m3/d。相对于压力恢复试井解释表皮系数,文中提出的射孔—砾石充填井的表皮系数计算方法具有速度快,精度较好的特点,能有效地模拟出孔深、孔径、孔密等射孔参数对其的影响。

非均匀载荷作用下割缝衬管抗挤强度数值模拟

针对割缝管在非均匀载荷作用下引起套管损坏的问题,在研究非均匀载荷对套管抗挤强度影响的基础上,以有限单元法为基础,建立了割缝衬管的力学模型,分析了割缝衬管在不同载荷模式下的抗挤强度以及不同壁厚割缝衬管的抗挤强度随不均匀系数的变化关系。结果表明,相同不均匀系数条件下,随着壁厚的增加,割缝衬管的等效抗挤强度增大;随着不均匀系数增加,衬管的抗挤强度增加;载荷的作用形式和非均匀程度是影响抗挤强度的主要因素。该研究成果在哈萨克斯坦肯基亚克盐下油田采用刚级N-80割缝衬管完井的7口试验井中应用,没有发生堵塞现象,取得了显著的经济效益。

东海平湖油田A3水平井完井方法研究

针对东海平湖油田的特点,确定了该油田A3水平井合理的完井方法是:割缝衬管先期完井和金属纤维防砂筛管后期防砂。针对割缝衬管完井方法,进行了完井参数、单根割缝衬管长度、完井管柱结构的优化设计。利用所研制的水平井软件HWCS对割缝衬管完井的产能进行了预测。A3水平井割缝衬管完井后,未见出砂,投产后产油量约1200m^3/d,与预测结果吻合,完井产能预测准确率为100％。

水平井裸眼砾石充填防砂完井工艺在胜利海上油田的应用

胜利海上水平井防砂主要以水平井裸眼挂滤防砂为主,但大泵提液后出砂严重。研究分析认为,水平井滤砂管挡砂能力弱和防砂后未进行酸洗清除滤饼,是导致井筒局部高强度产液造成大量出砂的原因。通过优化设计和配套技术攻关,在CB22G-P2井成功进行了水平井裸眼砾石充填防砂完井试验,并形成了以水平井裸眼砾石充填防砂、酸洗工艺和变频控制大泵生产为代表的水平井大泵提液综合配套技术。目前该井采用φ6mm油嘴生产,日产液104t,日产油91.5t,含水12%,提液增油效果显著。

激光割缝筛管——压裂砾石填充防砂工艺技术

文章描述了激光割缝筛管防砂机理及割缝筛管筛缝宽度、长度的确定方法 ,研究了割缝筛管与地层充填砂的配伍性。激光割缝筛管 -压裂砾石充填防砂技术简单、经济实用 ,避免了绕丝管结构复杂、打捞困难 ,重复利用率高。与此同时 ,由于进行了压裂 ,对辽河油田的超稠油油井的出砂情况 ,应用此项防砂技术后实现了超稠油井稳产、增产。

筛管完井与射孔完井的出砂与防砂力学机理

割缝筛管是经济可行的完井方法。为了预测出砂程度 ,说明水平井出砂严格程度远低于直井的力学机理 ,对射孔直井和裸眼水平井进行分析。

滨海新区西部馆陶组回灌井填砾成井工艺的应用分析

为了解决以往成井工艺存在的新近系储层回灌堵塞问题,根据热储条件,滨海新区西部25#地热回灌井采用大口径管外填砾的成井工艺。在施工重点工序上,一方面为了减小热储层的水流阻力,提高回灌量,25#回灌井采用下管前的破壁洗井和填砾前的正循环管外洗井,破坏井壁泥皮和清除渗入热储层中的稠泥浆,使过滤器周围形成一个良好的人工过滤层;另一方面总结以前填砾经验和教训,25#回灌井采用动水填砾,有效避免了填砾过程中的砾料膨胀与搭桥现象,保证了填砾安全到位。25#回灌井成井后进行了科研性回灌试验和生产性回灌试验,最大稳定灌量达66 m3/h,稳定动水位埋深71.37 m,回灌效果良好,而且后期回灌运行稳定,进一步验证了填砾成井工艺有利于回灌。

水平井自适应控水与砾石充填复合工艺试验

在易出砂地层水平井开发中,单独应用自适应调流控水筛管难以实现良好的防砂效果,需要研究一种自适应调流控水与砾石充填相结合的新型完井工艺。为此,对影响充填砾石运移的排量、砂比、冲筛比、漏失量、携砂液黏度等试验工艺参数进行设计优化。根据试验工艺参数设计结果,自主设计并搭建水平井自适应调流控水砾石充填的地面模拟试验装置,并开展两次水平井自适应调流控水砾石充填试验。试验结果表明,优选的低密度砾石,解决了充填排量受限的难题。在优选的充填参数条件下,充填效率达到100%。充填砾石的轴向渗流阻力远大于径向渗流阻力,可实现环空封隔器作用,充分发挥调流控水装置的控水稳油功能。最终得到合理的施工参数范围,为现场应用提供有效指导。