国内外老油田套损特征及大庆油田套损防控建议

针对目前大庆油田套损井数逐年增加,修井成本高,套损严重区块修复率低的难题,对比分析了国内外一些老油田套损情况,研究了中国、欧美和俄罗斯等国老油田套损类型、层位、时间、原因,梳理了不同成因类型相应的防控措施。结果表明:大庆与胜利、吉林、安梅阁等油田的套损类型都以变形为主;套损层位广泛分布于非油层和油层,不同油田分布比例有所不同;套损井出现数量与油田开发阶段紧密相关;地层沉降导致地应力变化是套损的重要影响因素。国外在套损检测、模型预测、剩余可用寿命模型等方面取得较好效果,但套损治理措施仍以常规技术为主,未取得重大突破。建议在大庆油田套损防控中引入国外成熟技术。

基于贝叶斯神经网络的多臂测井套损检测方法

针对传统多臂井径测井套损检测过程中,测井资料人工解释准确性不高,管柱重要信息容易遗漏等问题,结合大庆油田某工区多臂井径测井数据,提出了一种基于贝叶斯神经网络的多臂测井套损检测方法。该方法可在对原始测井曲线方位校正、缺失值填充以及对常见套损类别进行曲线数据截取汇总的基础上,形成多臂井径数据集,同时对数据集进行归一化处理并以此作为训练数据进行套损检测实验。对比发现,在多臂井径测井套损检测问题上,采用的MC Dropout变分推理方法训练的贝叶斯神经网络,相较BP神经网络、随机森林、BayesByBackprop和SGLD变分推理方法训练的贝叶斯神经网络,在性能和鲁棒性方面表现更优异。实验表明:该方法在多臂测井套损检测中有效性更高,平均准确率达到95.67%,较传统人工解释方法提升明显,并能给出可解释性更佳的分类结果不确定性,极大地提升了衡量检测结果的可信程度。

基于Stacking的套损预测方法研究

根据油气生产过程中的套管损坏影响因素众多、数据复杂等特点,通过数据预处理、随机森林重要性分析等技术对现场数据进行分析与整合,采用特征工程的方法处理缺失值并选取特征参数。针对传统机器学习模型对套损预测不佳的问题,提出采用双层Stacking模式集成学习预测模型;该模型采用随机森林、支持向量机、梯度提升决策树和K近邻算法为基模型,逻辑回归为元模型,以此构建泛化能力更强的套损预测模型。结果表明,该模型较于单一的机器学习模型准确率与F1值均有提升,该模型最终的准确率达到89.21%。

套损井腐蚀机理分析及防治技术研究

油田套损井是由于套管腐蚀、机械损伤等原因导致的套管失效现象。通过深入分析油田套损井的腐蚀机理及其对油田生产的影响,探讨了相应的防治技术。研究发现,套管腐蚀主要包括均匀腐蚀、局部腐蚀和应力腐蚀,其形成机制复杂,受环境因素、材料因素和操作因素的多重影响。通过电化学检测和无损检测技术,可以有效评估腐蚀程度,制定针对性的防腐措施。同时,还介绍了材料选择、阴极保护技术和缓蚀剂应用等防治技术,并通过实际案例验证了其有效性。研究表明,科学合理的腐蚀防治技术能显著延长套管的使用寿命,确保油田的安全稳定生产。

塔里木油田油水井套损规律及对策

基于对塔里木油田套损现状与规律的分析研究,认为造成油田油水井套损的因素主要有6个方面:①套管外存在塑性地层或高渗透地层;②井身结构不合理;③钻井设计水泥返高不够或固井质量不合格;④套管分级箍存在质量问题(主要是新井);⑤套管腐蚀、作业磨损以及特殊施工对套管造成损坏,使之抗外挤能力下降;⑥开发方式不合理。针对油田套损现状和分布规律,制定多学科协作的套损井综合"防"、"诊"、"治"对策,对于已发生套损的井,采取井下作业坐封打压、工程测井、静温梯度法3种技术综合找漏,找漏结果统计表明,1998—2009年,已有71口油水井发生套损,确认套损点87个。在精确定位套损部位后,择优选取挤水泥、下封隔器、下胀管补贴等措施补漏,对已发生套损的57口井实施了补漏,有46口井恢复了生产,有效率达80.70%。

侏罗系油藏套损井防治技术

油井套损已成为油田稳产的一项重要影响因素,套损会造成不可估量的损失。针对该问题,研究分析了套损现状、套损原因,确定了套损井防治应始终围绕“以防为主、防治结合”的原则,通过缓蚀剂投加、井下工艺配套、加深眼管、固体颗粒缓蚀剂应用四个方面对油井前端形成全方位预防,降低套损井增量。根据“产量分级、效益排队、井筒完整性”三大要素,依据井筒腐蚀状况及治理工艺适应性,形成了3类6项套损井治理技术体系,可减少套损井存量,提高产能恢复率。

大港枣园油田套损规律初步认识

大港枣园油田地质情况复杂,储层性质差异大,断层异常发育,以注水开发为主,随着开发时间的延长,套损套变成为影响该油田开发生产的重要因素之一。截止目前枣园油田共发现各类套损井186口(196个套损点),占完钻井数的22.93%,高于全油田18.1%的平均水平,是套损套变的高发油田之一。尤其是开发时间相对较长、出砂严重的风化店区块,套损更为严重。文中通过对枣园油田套损的现状分析,对枣园风化店区块的统计特征、地质因素、地质模式以及工程因素等几方面的分析,得出了枣园风化店区块在套损程度、套损层位、套损与地层倾角、套损与断层、套损与射孔、套损与狗腿度等几方面的认识。对枣园油田乃至整个大港油田套损的研究都有一定的指导和借鉴意义。

套损井成因及综合治理对策研究

近年来,随着油田开发时间的增长,在地质环境、工程因素和材料因素的共同作用下,套损井的出现是不可避免的情况,进而导致产量下降,甚至严重套损可能会导致油水井直接报废,严重影响了油田开发效果和经济效益。对套损井研判和综合治理是目前各个油田攻关的一个技术难题。本文综合了套损井类型和治理方案的研究进展,简述了套损井研判方法和修复治理方案,同时介绍了常见套损井的发生因素和层位,并分析了油层部位套损井的治理方法、断层面上套损井的治理方法、泥岩段套损井的治理方法,以期为套损井治理方案提供依据,为探究套损井综合修复治理的可能性提供理论支撑。

适用于套损井修复的高强度复合材料研究及应用

针对西部某特低渗透油田套损井采用机械封隔和水泥封堵修复技术成功率低以及有效期短的问题,以改性环氧树脂GE-1、缓凝剂柠檬酸、分散剂NNO、硅烷偶联剂KH-540、消泡剂SQ-XP105、固化剂GH-3和纳米二氧化硅为原料,制备了一种适用于套损井修复的高强度复合材料,并对其综合性能进行了评价。结果表明:高强度复合材料具有良好的稠化性能,在150℃下的稠化时间仍大于400 min;材料具有良好的力学性能,150℃下固化试件的抗压强度可达110.5 MPa,抗折强度可达32.4 MPa;材料的耐酸碱和耐盐性能较强,在强酸、强碱或者高矿化度水溶液中浸泡后的质量损失率较低;另外,材料还具有良好的封堵性能,填砂管中注入高强度复合材料后,水驱的突破压力可以达到42.6 MPa。现场应用结果表明:5口套损井采用高强度复合材料封堵修复均一次成功,成功率为100%,现场施工压力较高,套损井修复效果较好。

油气井套损风险预测及防控软件研制及应用

针对套损作用机理复杂、主控因素难以厘清、防控措施制定不科学等问题,开展了基于数据驱动的套损风险评价预警防控策略研究。对油气井基本数据和套损样本进行数据预处理和主控因素分析,用机器学习算法进行样本训练,建立“二分类”套损预测模型,预测套损的概率,优化完井和生产参数,制定油气井套损防控策略。开发了基于B/S架构的油气井套损风险评价预警防控软件,并链接了A2数据库,实现了某油田2400井层套损防控的实时预警和优化。研究应用表明:建立的预测模型和软件可以对油气井套损原因及防控策略形成认知,可以实现老井、新井、待补层井套损预防对策的优化。

塔里木油田套管回接治理套损工艺的革新与应用

塔里木油田HD油田进入开发中后期,套损逐渐呈现出多点长井段特征,传统挤堵工艺经实际作业验证已不适于多点长井段套损井的治理。为解决上述问题,从井筒实际情况出发,探索出回接非常规套管套损治理工艺,并在HDA井成功应用,该次作业首次采用在7寸套管内回接5-1/2寸无接箍套管至井口,并成功实施小间隙两层套管间固井,探索出多点长井段套损治理新工艺。后续已累计回接4口套损井,治理后堵水增油效果显著,累计增油超2 000 t。

电磁探伤技术套损检测研究及应用效果评价

详细探讨了MID-S电磁探伤测井技术的基本原理和特性;通过将MID-S与其它套损检测技术进行比较分析,对其进行了优化。经过35次井次的解释和反复试验,确立了一套有效的测井策略:对需要通过油管进行测量的井采用MID-S测井技术,用于检测泄漏、识别孔洞和裂缝的工程测井同样选用MID-S测井仪,而对于评估套管腐蚀和形变,则结合使用MID-S和MIT多臂井径仪;此外,还详细记录了对35口井进行的MID-S电磁探伤现场测井和数据解释工作,并对其应用效果进行了评估。在青海油田的应用实践表明,该技术取得了良好的效果,为其在更广泛的范围内推广奠定了坚实的基础。

低渗透油藏套损井非金属大段贴堵技术研究

对于低渗透油藏φ139.7 mm套管因腐蚀发生大段连续套损问题,通常采用φ88.9 mm小套管进行二次固井,但治理后依然存在二次套损隐患,同时其76 mm的内径也不便于后期生产维护。为此,开展玻璃纤维增强树脂基非金属大段贴堵管的结构设计、实物静水压试验及窄间隙高强韧性固井材料优选。研究结果表明:试验管在不同温度下的承压性能、管体和螺纹接头的密封性均能够满足现场需求,设计的固井材料抗压强度达到62 MPa,同时配套贴堵施工作业保障措施,形成了一套完善的非金属大段贴堵工艺技术体系;现场应用7口井,固井成功率100%,固井质量合格率99%以上,平均单井日增油3.2 t,效果显著。研究成果不仅提高了低渗透油藏开发效益,也进一步丰富了套损井治理技术手段。

套损井的原因分析与整形修复方法

探讨了引发套损井问题的主要工程和地质因素,并深入分析了机械式修复和液压变径滚压套管整形工艺在油田套损井修复中的应用。通过评估不当的施工方法、材料选择以及油田设备的使用与维护问题对油井结构完整性的影响,强调了采用正确技术和材料对于预防套损井的重要性。详述了机械式修复工具—高效领眼铣锥和高效短节铣锥的原理与应用,以及液压变径滚压技术的工作原理、操作步骤和适用条件,展示了这些先进技术在恢复套管原始状态和功能方面的高效性和可靠性。

套损井综合管理系统的开发及应用

目前大庆油田年套损井数达到 10 0 0口左右 ,严重破坏了油田的注采平衡关系 ,而且制约了油田注采结构的进一步调整。根据大庆油田套损特点、套损状况及油田生产实际 ,开发了套损井综合管理系统 ,包括套损数据管理、大修数据管理、井况调查数据管理和报废数据管理四大模块。套损机理研究认为 ,泥岩蠕变是大庆杏树岗油田套管损坏的主要原因。应用油水井大修工艺措施合理优化与组合经济评价数学模型 ,可以实现大修工艺措施合理优化与组合 ;应用套损井综合管理数据库 ,实现了套损井计算机网络管理。套损井综合管理系统推广应用后 ,经济效益和社会效益显著。图 2表 1参 3(王永东摘 )

临南油田油水井套损分析及治理对策

临南油田日趋严重的套损状况，严重破坏了油田的注采平衡关系，制约着油田注采结构的进一步调整，造成大批治理资金被迫投入，成为影响油田开发效果的反面典型。分析了临南油田油水井套管弯曲、缩径、错断、破裂、穿孔及渗漏六种主要类型，介绍了套管损坏在开发时间、生产区块、井别、构造位置及井深剖面上的分布规律，论述了套管腐蚀穿孔和变形损坏的主要作用机理，提出了“预防为主，防治结合”的总方针，并提出了“套损井治理必须优选经济、有效、合理的修井方案，确保治理工艺的合理优化组合，以实现经济效益的最佳化”的方案，总结了近年来临南油田在预防和治理套损井方面的主要对策及措施，为今后临南油田的高效襦开发提出了宅贵建议．值得其他油田借罄。

工程测井资料在区块套损分析中的应用

通过对套管检测工程测井、注入、产出剖面等测井资料在L7 30井区套损成因及套损机理研究中的综合应用分析,阐述了测井资料在准确描述套损类型及损坏程度、分析区块套损形态的一致性变化规律、确定套管损坏受力方位、套损成因及损坏机理、套损预防措施的制定及区块套管损坏防治措施效果监测等方面的重要作用,并对套管防护工作提出了建议。

几种高难套损井的套损形态及修井工艺

经过多年攻关研究,大庆油田套损井修复技术有了较大提高,形成了年修井1000口以上的生产能力,修复率达到80%,为油田的可持续发展做出了重大贡献。但进一步提高修复率难度很大,主要表现在几种高难套损井修复成功率较低,没有成熟有效的修复技术。几种高难套损井包括套损通径小于Φ70mm的井、落物与断口平齐的井、严重坍塌出砂井、大段弯曲变形井、多点严重损坏的井。针对上述几种高难套损井型的修复问题,结合大庆油田在修井方面的最新研究成果,提出了相应的修复工艺,经过现场的试验应用,见到了初步效果。

延长油田套损井化学封堵凝胶制备与应用

针对延长油田套损井日益增多的问题,通过室内实验自制了适用于延长油田套损井的封堵凝胶体系,并优化了聚合物和交联剂,进一步通过填砂管驱替实验评价了凝胶封堵性能,并将凝胶体系进行了矿场套损井治理试验。结果表明,聚合物GX-ZSD-04具有良好的耐温和耐盐性能,优化的体系配方为:3000 mg/L聚合物GX-ZSD-04+200 mg/L交联剂XT-5-ZSD-01;制备的凝胶体系突破压力为5.02 MPa,突破压力梯度为18.59 MPa/m。优化的凝胶体系封堵后套损试验井含水率由100%降至81.01%,封堵效果良好。该研究可为延长油田和同类油田在套损井凝胶封堵技术的应用与推广提供依据。

套管内保径钻塞技术在海上套损井治理中的应用

随着海上油气田大规模开发调整,套损井数量剧增,受地质和工程影响,渤海湾内有多口井发生过套管剐蹭或碰撞事故。挤注水泥浆封堵套损井,钻塞过程极易造成套管开窗或井眼丢失,且施工难度大,成为制约套损井修复的技术难题。结合保径导向扩孔技术和套损井导向打通道技术的特点,提出了套管内保径钻塞技术,能有效解决上述难题。以X97井为例,通过理论计算,确定了钻塞工艺管柱的组合形式、钻头/磨鞋的规格、钻铤/扶正器长度、施工参数等,并在现场得以应用,避免了钻塞开窗或对套管破损段二次损伤的风险,解决了套损井段钻塞的难题,验证了套管内保径钻塞技术的可行性,也为其他套损井的钻塞施工提供了参考。