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。

海上超长水平裸眼井充填防砂工艺研究与应用

海上油田受平台布置及空间的限制,水平井开发越发受到重视,其中超长水平裸眼井(水平长度≥800.0 m)由于其储层利用率高、泄流面积大、单井投入产出比高等优点,成为海上油田高效开发的有效途径之一。然而对于有防砂完井需求的井次,由于水平段长砾石充填往往面临井壁易垮塌、漏失风险大、易起砂桥等风险,充填防砂效果难以保证。本文以南海西部D油田充填防砂为例,开展地层漏失、充填介质、施工摩阻等因素对砾石充填防砂的影响,同步对充填介质及关键工艺进行优化、改进。优化后的工艺降低超长水平裸眼井作业施工风险,矿场试验平均充填效率超107.0%,防砂效果可靠,具有较好的推广应用价值。

水平旋喷桩在风积沙隧道洞口段的应用分析

风积沙作为抗剪能力弱、黏聚力低、自稳能力差的土体,隧道开挖时围岩变形难以控制。水平旋喷桩具有高效、环保、经济等独特优势,已广泛应用于风积沙隧道中,属于一种预加固施工技术。为了解风积沙地层隧道失稳变形特征和预加固控制效果,本文依托拉林铁路德吉隧道采用水平旋喷桩对风积沙隧道进行超前支护,并取得了不错的成效,积累了丰富的施工经验。

弯曲载荷下不同布孔形式筛管极限弯矩分析

针对水平井和大位移井防砂完井过程中筛管通过井眼弯曲段极易发生屈曲破坏的问题,基于ABAQUS有限元软件建立了弯曲载荷作用下平行布孔、交错布孔和螺旋布孔筛管的有限元模型;研究了弯曲载荷作用下筛管几何参数和布孔参数对平行布孔、交错布孔和螺旋布孔筛管极限弯矩的影响规律。研究结果表明:当孔密较小时,随着孔密和孔径的增大,3种布孔形式筛管的极限弯矩近似相等;当孔密较大时,随孔径和孔密度增大,交错布孔筛管极限弯矩最大;当孔密极大时,随孔径和孔密度增大,螺旋布孔形式筛管的极限弯矩最大;此外,随着孔径或孔密的增大,交错布孔筛管的极限弯矩降低程度最为明显。研究结果可为现场筛管布孔形式的选择和参数优化提供重要参考。

水平井防砂完井的常见问题及解决策略

经济的高速发展,带动了中国水平井防砂完井工程施工技术的不断进步,并且为了进一步加快水平井防砂完井工程施工效率,无疑要对具体施工过程提出更多严格的要求,保证工程施工质量符合工程项目要求。但是,在水平井防砂完井施工阶段,难免会因为一些常见问题而影响施工效率,所以为了保证施工可以高质量完成,有必要针对常见问题进行积极分析,从而采用有针对性的策略杜绝问题出现,实现提升施工效率与施工质量的目的。基于此,文章重点对水平井防砂完井常见问题及解决策略进行深入探析。

朝阳露天煤矿地下水控制方法优化

朝阳露天煤矿含水层渗透性差,存在垂直降水孔过滤器和近井含水层堵塞问题;为了有效降低地下水位,分析了在井滤料层增加冲洗过滤管后降水孔的出水效果,探究了在采掘场台阶松散含水层实施大孔深水平放水孔的可实施性。结果表明:冲洗过滤管的应用能有效减少滤料中的细颗粒沉积物和井管过滤器表层附着物,改善降水孔堵塞问题,提高垂直降水孔的出水能力;大孔深水平放水孔在松散含水层成功实施,疏水效果明显。

水平井裸眼砾石充填防砂工艺研究与应用

埕海一区采用水平井开发,水平段长且油层易出砂。通过储层、流体性质分析,在理论分析和地层砂粒分析试验的基础上,提出水平井裸眼砾石充填防砂工艺。对砾石尺寸和筛管进行了优化设计,确定施工用砾石直径0.45～1.05mm,筛管缝隙0.23～0.3mm,优选了施工参数,在整体施工过程中注意油层保护,实施后取得了显著效果。该工艺的成功实施对环渤海类似储层的滩海油田开发具有良好的借鉴作用。

苏里格气田苏平36-6-23井裸眼完井分段压裂技术

为苏里格气田探索低渗透气藏提高单井产量和采收率的新途径,通过对国内外目前应用的水平井压裂技术进行调研,提出在苏里格气田应用裸眼完井多级分段压裂技术,并在苏平36-6-23井进行了探索性试验。施工后该井实现了水平井裸眼分段压裂合层排液,测试无阻流量101.4764×10^4m^3/d,成为历年来苏里格气田第1口无阻流量逾越百万方的水平井,为苏里格气田水平井开发提供一种可靠的完井工艺和增产措施。

苏里格气田裸眼水平井分段压裂工艺技术及其应用

水平井分段改造是扭转低渗透油气田多井低产、转变发展方式、实现少井高产的重要手段,2010年苏里格气田开始实施大规模的水平井开发,制订了100口水平井的开发部署。但是,裸眼水平井压裂裂缝起裂和延伸的复杂性,以及裂缝条数的不确定性给裸眼水平井的有效压裂带来了巨大挑战。在介绍分段压裂工具及工序的基础上,重点研究裸眼水平井压裂裂缝的起裂机理,对比直井地层破裂和裂缝延伸的特点,分析了裸眼水平井压裂裂缝的延伸特征,结合实例水平井分段压裂得到裸眼水平井压裂会产生次生裂缝的结论,以增加主裂缝缝长和控制次生裂缝数量为目标,通过净压力拟合和预测的方法建立了裸眼水平井分段压裂参数的力学设计方法。该结论和方法在苏里格气田苏5、桃7区块水平井的分段压裂中取得了成功,压后效果证明了其结论的正确性和方法的有效性。

全油基钻井液完井液体系研究及应用

胜利油田王732区块储层具有非速敏、极强水敏、强酸敏、弱碱敏的特征,为了更好地保护油气层,满足勘探开发的要求,提出在该区块使用全油基钻井液。通过对全油基钻井液配方的优选和全油基完井液的研究,得出了一套完整的钻井液完井液体系方案,并在王73-平4井进行了首次应用。应用结果表明,全油基钻井液配方能够适应王732区块储层特征,满足现场施工的要求,能够有效地保护油气层和提高油气产量。全油基完井液能够对全油基钻井液泥饼进行有效清除,使王73-平4井精密滤砂管裸眼完井,实现了免酸洗作业,为胜利油田的油层保护技术提出了新的理念。

普光气田大湾区块高含硫水平井完井管柱优化设计

为实现高含硫气藏"少井高产、安全高效"的开发目的,对四川盆地普光气田大湾区块碳酸盐岩储层采用了以水平井为主的开发模式。根据大湾区块气藏及流体特点,综合考虑国内外高含硫水平井完井工艺技术现状,选择一次管柱多级卡封,逐级投球打开各层滑套改造储层作为本区块水平井完井工艺,进而开展了管柱参数和结构设计,优化设计出高含硫水平井完井管柱:套管完井分段酸压管柱、裸眼完井分段酸压管柱、套管监测水平井分段完井管柱。该管柱通过8口井现场应用,首次实现了国内高含硫水平井分段储层改造,增产效果明显,为气田的安全高效开发提供了有力的技术支撑,也为类似气田的开发提供了借鉴。

苏里格致密气水平井完井压裂技术对比研究

长庆苏里格气田是典型的致密砂岩气田,水平井开发技术从2008年以来通过技术攻关得到了一定规模的应用。早期受工艺技术限制的影响,现场主要应用的是裸眼完井不动管柱水力喷射分段压裂技术,后期为了提高致密气水平井单井产量,优化完井方式形成了固井完井桥射联作多簇射孔分段压裂技术,压裂增产效果提升显著。通过对2种完井方式的特点、应用情况进行对比分析,对近10年来的开发效果进行了定量评价,总结了苏里格致密气田水平井开发的经验,为气田后期开发及国内类似气藏开发提供依据。

水平井裸眼完井条件下的油基钻井液滤饼解除技术

针对裸眼+筛管完井的水平井,为有效解除油基钻井液滤饼对储层和筛管的堵塞,开发出乳液型滤饼解除液。研制的油基钻井液滤饼解除液HCF是一种相对稳定的水包油乳液体系,其中水相由混合酸、清洗渗透剂、粘土稳定剂、缓蚀剂、乳化剂及防垢剂等组成,密度调节用KCl,该乳液体系在井底温度条件下,稳定性受到破坏,水相和有机相各自发挥其作用。油基钻井液滤饼解除液已在渤海湾稠油油田如绥中36-1油田、秦皇岛32-6油田、埕北油田和渤中25-1南油田的水平井或水平分支井进行了应用。室内评价和现场应用表明,该滤饼解除液使用方便、安全、解除滤饼效果明显,目前已在渤海湾稠油油田水平井中广泛应用。

胜利油田水平井防砂管柱打捞技术

根据水平井打捞时上提力和扭矩无法全部传递到井下水平段内 ,因此常规的上提、套铣和倒扣等都无法实施滤砂管打捞的问题 ,研究成功水平井水平段内大长度滤砂管打捞工艺技术。这项打捞工艺技术 ,首先是处理完水平井井筒内“鱼顶”上部的沉砂 ,再采用相应的工艺对滤砂管外的沉砂进行松动 ,然后下入增力打捞管柱 ,利用井下打捞增力器来改变打捞管柱的受力方式 ,并配套专用提放式可退捞矛 ,完成井下大长度滤砂管的打捞。 3口井的应用表明 ,打捞成功率达 10 0 % 。

裸眼完井出砂预测模型研究

油田开采到中后期,疏松砂岩油藏的出砂问题已成为影响油井产能和损害设备的严重问题。为了研究裸眼完井的出砂机理,根据岩石力学及弹塑性力学理论,对直井井壁围岩应力分布进行了分析计算,采用Mohr Coulom准则及复变函数方法建立了非均匀地应力作用下油井出砂的解析模型。利用该模型和已知的出砂判别准则即可确定油井的出砂现状。在中原油田现场的应用实例表明,该模型预测结果与现场工程实践中已有的油井出砂经验预测模型相吻合。

水平井裸眼防砂失效因素分析及解决措施

针对水平井裸眼防砂完井一体化工艺技术失效的情况,对工艺进行了反复研究与分析,认为水平井裸眼防砂失效的主要因素为基管强度低、筛网强度差及洗井阀密封机构可靠性差。解决措施为:(1)选用专为稠油热采井设计的钢级为TP110的套管作为滤砂管的中心管;(2)对筛管的网眼布局和孔眼参数进行优化,优化后的网眼布局为177.9 mm×9.19 mm筛管、相位角30°、孔密240孔/m、孔半径12.6 mm;(3)研制了密封洗井阀球座的水平井洗井阀堵塞装置。

复杂断块油藏水平井钻井技术

冀东油田坚持"少井高效"的开发理念,根据复杂的地下情况,形成一系列水平井钻井技术。介绍了冀东油田水平井钻井的关键技术,根据水平井钻井中存在的井身结构优化设计、绕障、水平井井眼轨迹控制和地质导向技术、钻井油气层保护技术、水平井完井技术、小井眼侧钻水平井技术,并根据水平井钻井施工实践,分析了水平井钻井施工中遇到的技术难题,对复杂断块油田水平井开发和水平井钻井技术的发展有指导意义。

侧钻水平井完井技术研究与应用

针对侧钻水平井的特点,研制了适合5(1/2)in套管侧钻的悬挂筛管完井技术,以及适合7in套管侧钻的悬挂筛管顶部注水泥完井技术,并在胜利、冀东等油田60余口侧钻水平井上得到了成功应用,成为油田老区挖潜上产的重要手段。该技术的实施可有效保护油层,提高地层产能,并在降低完井成本和后期作业难度等方面起到了积极作用。针对胜利油田油藏地质特点,结合油田开发现状,对油田侧钻水平井的发展提出了合理化的建议。

水平井下冲封隔器的研制与应用

为解决目前油田套管完井的水平井中应用的常规封隔器冲砂中途易坐封、液缸内密封不严易进砂以及水平井管柱不能实现边冲边下的问题,研制了水平井下冲封隔器。该封隔器采用皮碗收缩保护可释放坐封装置和橡胶整体硫化密封装置,耐冲刷,密封可靠(密封压力达30MPa)。室内实验和现场应用表明,该工具综合性能安全可靠,能很好地满足水平井Ф177.8mm/Ф139.7mm套管防砂完井生产的需要。

裸眼井出砂预测模型的解析分析

根据弹性力学的有关知识 ,分析了考虑油层流体渗流作用时 ,裸眼井周围的应力分布情况。根据Mohr-Coulomb准则 ,建立了相应的出砂预测模型 ,给出油井出砂时临界井底流压的计算方法。分析了储层压力、岩石抗压强度及原地应力状态对出砂的影响。研究结果表明 ,储层压力、地应力增大 ,岩石抗压强度变小时 ,临界井底流压升高 ,井壁更易出砂。