油藏耦合水平井调流控水筛管优选模型

根据质量守恒定律和动量定理,建立了与油藏耦合的水平井调流控水筛管优选模型。研究发现,相对于单纯的实施盲管段或调整嘴子大小的方式,实施管外封隔或在实施管外封隔的同时配合使用实施盲管段(或调整嘴子大小)的方式对产液剖面的调整幅度较大。由于高渗透带是主要的水淹带,同时又是主要的产液带,因此,过分限制高渗透带的产液量未必能取得较好的开发效果,因为在限制高渗透带产液量的同时也损失了产油量。在非均质油藏中,随着变异系数的增加,累积产油量减少;变异系数较大时,累积产油量减少的趋势更加明显;实施最优的调流措施时,累积产油量增加;当变异系数约为0.6时,调流的效果最好(增油量最大),变异系数太小或太大调流效果均不明显。

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。

水平井调流控水筛管完井设计方法研究

分析了水平井调流控水筛管完井条件下流体由地层流入井筒的流动过程,建立了与油藏耦合的水平井调流控水筛管优化模型以及不同类型的控水装置节流压差计算模型。研究了静态模拟和动态模拟两种调流控水筛管完井参数优化设计方法,分析了两种设计方法的特点、区别及运用方式,指出综合运用静态模拟参数设计和动态模拟参数设计进行水平井调流控水筛管完井优化设计的方法。通过实例计算分析,验证了所建立模型和水平井调流控水筛管完井优化设计方法的可行性与适用性。该研究成果为水平井调流控水筛管完井优化设计提供了一定的理论基础。

水平井调流控水完井技术及优化设计方法

针对浅层疏松砂岩油藏边底水突进导致水平井高含水问题,国内一些油田采用自适应调流控水筛管完井技术进行控水增油,但分段控水完井理论研究较少,相关参数设计采用常规喷嘴型控水阀的经验,无法满足水平井自适应控水筛管完井的设计科学性要求,影响了现场实施效果。研究了水平井自适应调流控水技术原理和分段工艺技术,建立了水平井各段存在流体性质差异、渗透率差异时的控水阀阀孔尺寸设计方法,优选了冀东油田浅层油藏的防砂筛管精度,形成了水平井自适应调流控水完井技术及优化设计方法,在冀东油田浅层边底水油藏应用中取得了明显的降水增油、延长中低含水采油期的效果。

调流控水筛管在冀东油田水平井的应用研究

水平井是一种通过增加泄油面积来提高油井产量的开发手段,水平段轴向产液不均匀会造成水平井含水上升速度过快,影响油井的有效开发。开发研制了一种新型调流控水筛管,可通过设置不同直径的喷嘴使水平井各段均衡产液,局部见水后限制产水段的产液量,并对调流控水筛管的控水效果进行了现场应用。

一种新型自适应调流控水装置的设计及机理研究（英文）

底水脊进是水平井开发底水油藏最常见的问题,严重影响水平井产油产气效率,严重的时候甚至会出现"水淹现象"。自适应流入控制装置(AICD)是一种重要方法,它可以有效控制底水脊进问题,提升水平井的经济效益。本文基于流体仿真软件STAR-CCM+对新型AICD进行分析,发现Y形导流器夹角对油相压降影响较大,减小夹角会有效降低油相压降并且保证水相压降保持在较高水平,AICD稳油控水能力最优时Y形导流器夹角为35°。首次采用逆流型流槽大幅提升了AICD稳油控水能力,水相压降达到0. 748 MPa,水油压降比可达3. 234。

水平井自适应调流控水装置研制与应用

针对边底水油藏水平井由于跟端趾端效应和水平段地层非均质性造成含水率快速升高的情况,在分析油水物性和调流控水筛管应用工艺的基础上,利用层流与紊流的流动特性,研制了一种能够根据产出流体的情况自动调节附加阻力的"主动式"自适应调流控水装置。流体动力学流场模拟及室内性能试验结果表明,油水流经自适应调流控水装置时,油相的摩阻低、水相的摩阻高,最大水油压降比可达10.0以上,具有自动调节油水附加阻力的功能。自适应调流控水装置在塔河油田底水油藏水平井A井进行了现场试验,与未应用调流控水装置的邻井相比,低含水采油期延长3个月以上。研究与试验表明,自适应调流控水装置可以根据产出流体的情况,自动对产出水进行节流,解决了边底水油藏水平井底水锥进的问题。

水平井颗粒充填调流控水完井技术及试验

研究了颗粒充填ICD调流控水完井技术,分析了颗粒充填ICD调流控水完井技术原理,并建立了ICD节流压降的计算模型,论证了颗粒充填调流控水完井工艺的关键技术。颗粒充填ICD调流控水技术在塔里木油田塔中油田TZ10-XX井开展现场试验,颗粒充填调流控水工具提供了1.43~3.23 MPa的附加压差,并且该井产液指数较产油指数明显降低,表明水平井颗粒充填调流控水筛管完井技术可有效实现稳油控水的目的,该技术的应用可将大量长停井救活,可将大量高含水井变为中低含水井,极大地延长无水采油期和低含水期。

自适应调流控水技术研究与试验

针对常规调流控水技术控水针对性差、有效期短,局部层位被底水突破后调流控水效果差、易导致储层的二次伤害等问题,研究了自适应调流控水技术。该技术的关键是自适应调流控水装置及精密滤砂网控水筛管。自适应调流控水装置具有“主动式”调流控水功能,能够根据多控制层位产液的变化自动调整所产生的附加阻力,遇油低摩阻,遇水高摩阻,实现低成本的智能完井;精密滤砂网控水筛管采用6层结构精密滤砂网设计,基管筛网内部留有4~5 mm的过流通道,满足调流控水井内流体横向入流要求,也可对进入井筒内的流体进行深度过滤。现场试验结果表明:应用自适应调流控水技术后水平井日产油量提高了近3倍,延长低含水采油期300 d以上;可有针对性地抑制出水层位的生产,促进产油段的生产,取得了较好的控水增油效果。自适应调流控水技术能在一定程度上解决常规调流控水完井技术存在的控水针对性差的问题,满足调流控水长期性、可靠性以及生产后期阻水采油的技术要求。

稠油油藏自适应调流控水装置优化与试验

在油气藏开发中底水易于向水平井根部和物性较好部位锥进,极大地影响了水平井的开采效果。为此,优化出一种稠油油藏自适应调流控水装置。通过运用两相流方法,建立了自适应稠油调流控水结构内部流动仿真计算模型,进行了仿真结果分析及对稠油的适应性试验。研究结果表明:在挡板为2层、入口支路为4个、入口角度为40°时,水油压降比接近5,节流控水效果最好;该装置对稠油和稀油都有很好的节流控水效果,对稠油有更好的适应性;试验结果表明该装置对稠油产生的水油压降比在4.52左右,且随着流量增大,水相节流压降急剧增大,而油相节流压降增幅较小,该装置对稠油有较好的适应性。所得结论可以为稠油开采控水设备结构设计提供理论参考。

自适应调流控水防砂工艺在塔河油田的研究与应用

针对塔河油田西南部古近系库姆格列木群碎屑岩油藏底水锥进和出砂的问题,研制了调流控水防砂一体化工艺。该工艺利用精密滤砂管进行机械防砂;利用油水基本物性差异,通过自适应调流控水装置内部独特的结构改变流体的运动势能,实现自动识别流体、自动调整压降、自适应稳油控水,实现油井整个生命周期均衡入流剖面,延缓、改善底水锥进。现场应用情况表明,该工艺具有控水防砂增油一体化的效果,油井无水采油期延长了18个月,较常规控水筛管控水效果提高了20%以上,具有广阔的推广应用价值。

可充填自适应调流控水筛管研制及充填试验

常规调流控水筛管受限于控流装置的节流作用,只能选取轻质陶粒进行充填,充填效果难以保证。鉴于此,研制了可充填自适应调流控水筛管。该筛管主要由自复位可充填机构和自适应控水阀组成,自复位可充填机构设置有大排量充填孔,在充填作业过程中可进行大排量循环充填,充填作业结束后自动关闭大排量充填孔;自适应控水阀可根据油水的黏度及密度差异自动调节流动阻力,实现调流控水。砾石充填物模试验结果表明,对于密度为1.68 g/cm^3(视密度为2.60 g/cm^3)的常规密度陶粒,自适应调流控水筛管在大于400 L/min的充填排量下可实现饱和充填,充填作业不再受限于砾石密度及充填排量。可充填自适应调流控水筛管可同时满足高速循环充填、自适应控水和防砂等现场需求,具有较高的推广应用价值。

调流控水筛管配合颗粒充填控水技术研究与试验

针对南海西部油田水平井开发后期高含水问题提出调流控水筛管与轻质颗粒充填配合的精细控水技术。首次采用渗流理论分析与物模实验相结合,论证了筛管充填轻质颗粒后的轴向渗流阻力远大于径向渗流阻力结合调流控水筛管能够实现水平井流动剖面均衡开采的功能,可实现水平井充填防砂的同时,实现全井段精细控水,较于传统控堵水工艺,其具有无需找水、储层保护风险低等优点。该技术在南海西部油田进行了先导试验,实现了由于出砂和高含水导致关停的涠洲11-4油田A22井成功复产,且措施后含水率下降20%、日增油90 m3,为海上油田水平井控水技术发展提供了一条新思路。

调流控水完井工艺在塔河油田的应用

水平井可以增大井筒和油气层之间的接触面积,提供远大于直井的渗流通道,获得更高的产能,已被广泛用于底水油藏的开发。底水油藏水平井开发过程中存在底水脊进导致含水上升速度快、油井无水采油期短等问题,已严重影响了水平井的开发效益。调流控水筛管完井主要依靠在高渗带或者井筒的跟端增加附加完井压差以减小生产压差,来平衡整个井筒的实际生产压差,达到控水和治水的目的。本文揭示了调流控水完井设计的关键技术,分析调流控水各种影响因素,总结塔河油田调流控水完井的应用情况,通过合理控制初期生产压差,达到了稳油控水的效果,为同类型油井的开发提供了技术借鉴。

调流控水筛管内部流场的数值模拟

调流控水筛管是一种均衡水平井各段产液的防砂控水设备,为了给调流控水筛管的制备和关键工艺设备研制提供理论基础,应用计算流体力学软件对调流控水筛管内部流场进行模拟计算。通过改变喷嘴直径的大小和气体含量来模拟不同参数下调流控水筛管内部流场,获得合理的调流控水筛管结构参数。

水平井调流控水技术在某油田的试验及应用

在油气田开发过程中,水平井作为油气田开发的一项先进技术,已广泛应用于大多数类型的油气藏,但暴露出的问题也日益突出,主要表现为沿水平段底水脊进不均匀、见水后油井产量下降快、找堵水作业困难等。水平井封隔体充填ICD技术采用ICD筛管实现径向控水,采用封隔体颗粒充填控制轴向水窜,并通过自适应调流控水装置均衡井筒油相入流剖面,实现选择性阻水,降低水平井含水率,最终达到提质增效的目的。

自适应调流控水工艺在中高渗强边水油藏中的适应性研究

S油田为中高渗强边水油藏,2011年投产,经过近十年的高速开发,目前已进入开发中期,也进入中等含水期,加密井无水或低含水采油期短,合采井高含水层与低含水层相互影响,层间干扰严重,治水措施费用逐年增加,控水稳油形势异常严峻。本次引进自适应调流控水工艺,实现了自适应控水和分层采油功能于一体,为中高渗强边水油藏开发中后期控水稳油工作提供重要参考。

水平井自适应调流控水装置研制与应用

在分析油水物性和调流控水筛管应用工艺的基础上,考虑到跟端趾端效应和地层水平段的不均匀性,考虑到了底水油藏水平井的含水量的快速增加,已经开发出了“主动式”自适应调流控水装置,它们可以根据所生产流体的状况,根据技术的流量特性,产出流体的情况自动调节附加阻力。流体动力学流场模拟和室内性能测试的结果表明,当油水流过自适应流量控制器时,油相的摩擦阻力低,水相的摩擦阻力高,最大水压降比率是可以达到10.0及以上。它具有自动调节油和水的附加阻力的能力。

双层合采油井盲管控水机理数值模拟

依托胜利油田盲管控水先导开发试验项目,根据双层合采油井油水流入动态特征,建立了双层合采油井盲管控水模型,并利用Fluent软件开展不同长度与不同位置盲管作用下的双层合采油井地层产液特征数值模拟研究。结果表明:盲管可以增加高含水层的井底流压,降低地层产液流量。对于综合含水率达到80%的双层合采油井,盲管长度是影响其控水效果的主要因素,盲管越长,控水效果越明显。与无盲管相比,在2 m的高含水层全段放置盲管,产液含水率可降低30百分点。盲管位置是影响其控水效果的次要因素,在2 m的高含水层不同位置放置0.5 m盲管,产液含水率下降约3百分点。为保障控水效果,应针对高含水层所在位置,放置适应地层厚度的盲管,调控双层合采油井产液流量,达到控水的目的。在优化双层合采油井盲管长度和盲管位置的基础上,利用流体数值模拟对盲管的控水机理进行了深入研究,研究结果能为高含水油藏双层或多层合采油井实施盲管控水开采提供技术指导。

水平井控水完井管柱的研究与应用

冀东油田早期多采用常规复合绕丝筛管完井方式对水平井进行开发,该完井方式单一,没有采取有效的水平井分段措施,笼统采油,最终导致水平井段过早水淹或报废。为此,研究了水平井控水完井管柱。该完井管柱采用调流控水筛管进行油层防砂,先期控水,保证各段出水均匀,能够延缓底水的锥进,延长水平井的采油寿命;利用遇油自膨胀封隔器对水平井段进行有效分隔,完井工艺简单,方便后期的分段作业;套管阀有效解决了防砂管与裸眼井壁间环空的洗井问题,保证了油层的解堵和顺利生产。冀东油田2口井的应用情况表明,用调流控水筛管防砂完井的井产油量明显高于用复合绕丝筛管完井的井,起到了很好的控水作用。