海上油田分层防砂分层注聚技术工艺优化

针对胜利油田已有的双管分层防砂分层注聚技术无法满足其海上低剪切、防堵塞、长效注聚需求的现状,对注聚筛管、环空安全阀及液控封隔器等核心工具进行了优化改进,形成了双管宽流道分层防砂分层注聚技术。优化研究结果表明:形成的注聚筛管采用倒梯形缝状结构,表面双疏涂层,自洁不堵塞,流通量提高25%~40%;优化环空安全阀过流通道使内外管环空过流面积增加3.3倍;优化液控封隔器结构,使胶筒肩部受力减小12.6%,坐封活塞面积增加0.78倍,解封后环空面积增大1.5倍。该技术已在海上油田成功应用35井次,井筒黏度保留率达93%,提高5%,平均注入压力下降1.1 MPa。该技术对油田海上、陆地化学驱区块的长效注采开发具有一定的示范指导作用。

新型分层注水分层测试管柱研究及应用

提出了一种新型的用于大斜度定向井的一级两段分层注水分层测试工艺技术，介绍了其工艺管柱的结构组成、工作原理及所研制的主要工具测试工作岗、空心配水器、水嘴芯子、Ｙ２４１可洗井封隔器的结构组成。该技术注水调配、测试工艺简单，并可使封隔器有效期延长。该管柱解决了封隔器不居中问题、管柱锚定问题，水嘴调配方便，测试工艺简单，性能可靠。

长庆油田带压作业分层注水工艺管柱

针对常规分层注水管柱带压作业下钻不能有效封堵油管,起钻前常规油管堵塞器因不能通过封隔器、配水器等小孔径工具封堵油管导致的投送不到位等问题,设计了带压作业分层注水工艺管柱,并研发出配套工具。该管柱既解决了带压下钻油管封堵问题,又能为再次带压作业封堵油管提供便利条件,解决了过封隔器、配水器等小孔径工具(准46 mm)封堵常规油管(准62 mm)的问题,实现了全程带压作业。现场应用表明,带压作业分层注水工艺管柱提高了施工效率,节约了施工费用,具有良好的推广前景。

双管分层注水工艺技术的研究与应用

为了在一个注水系统下对层间差异较大的2层实现有效分注,并减少流量波动对井口闸门及仪表的损害,开展了双管分层注水工艺技术研究。该工艺技术基本解决了胜利油田注水井广泛存在的分层调配难度大、分注率及层段合格率较低问题。井口安装电磁流量计和恒流调节器,既可减少测调工作量、保持流量恒定、实现稳定注水,又使测试工作直观、可视。该工艺施工成功率100%,层段合格率100%,应用效果明显。

注水井分层启动压力测试管柱的应用

立足胡庆油田现状 ,针对注水井层间吸水量及分层压力难以定量描述的问题 ,研制了分层测试管柱 ,录取不同层段的分层吸水指示曲线、启动压力 ,判断各小层的动用状况 ,寻找潜力层 ,制定出针对性的治理措施 ,真正实现储层效益最优化。同时介绍了研制的分层启动压力录取管柱和配套工具的结构、工作原理。

空心单管分层注聚技术的研究与应用

胜利油田注聚油藏非均质性严重,聚合物主要进入渗透率高的油层,薄差油层的动用程度低,层间矛盾突出。为此,研究了空心单管分层注聚工艺。该工艺采用一趟管柱即可实现聚合物的多层注入,不仅可减少作业工序,还可防止地层砂混合聚合物返吐造成管柱堵塞;空心配聚器采用坐封注聚一体化的结构设计,可以直接携带配聚心下井,无需投捞死心子,降低了施工成本,提高了施工效率。空心单管分层注聚工艺在孤岛油田现场试验6口井,施工成功率100%。

深井多级分注工艺管柱研制及应用

针对常规多级分注管柱在深井中应用时存在管柱蠕动、封隔器解封起钻拉力大、作业风险高以及洗井困难等问题,研制了深井多级分注工艺管柱。这种管柱主要由非金属水力锚、Y344低解封力封隔器、桥式偏心配水器、预置工作筒和球座及眼管总成等组成,具有防蠕动、解封洗井和可重复坐封等优点。管柱于2011年在长庆油田现场应用5口井,最大井深2 975 m,最大分注级数4级,封隔器验封合格率100%,解封洗井作业顺利,可重复液压坐封,施工成功率100%,为深井多级分注提供了有效的工艺技术手段。

超深双台阶水平井分注及酸化一体化管柱研究

常规偏心分层注水会导致区块欠注严重,难以满足超深双台阶水平井分层注水及不动管柱分层注水分层酸化要求。为此,研制了超深双台阶水平井分注及酸化一体化管柱和配套工具。管柱主要由封隔器和注水酸化一体化配水器等组成。测调过程中测调仪器与管柱中的配水器采用同心对接,投捞成功率高,通过与特制酸化芯子配合可实现不动管柱分层酸化。利用WELLCAT软件模拟注水、酸化和停注时各封隔器的受力、管柱伸缩长度以及管柱整体强度。现场试验结果表明:超深双台阶水平井分注及酸化一体化管柱及配套工具设计合理,施工成功率100%,层段之间注水合格率100%,能够满足超深双台阶水平井的分层注水及酸化要求。研究结果可为封隔器及伸缩管的选择提供理论依据。

斜井小排量油套分注工艺技术研究及应用

针对油田常规分层注水工艺普遍存在封隔器密封有效期短、注水管柱蠕动、投捞测试成功率不高、分层计量不准等问题 ,特别针对斜井、小排量的分层注水工艺难题进行了攻关 ,开发了油套分注工艺技术。该项技术解决了一级两层分层注水问题 ,提高了分层注水有效率 ,使地质配注方案能得以准确有效地实施 ,对提高油田注水开发效果以及控水稳油、维持油田稳产高产起到了良好作用 。

滩海人工岛大位移斜井多级分注配套管柱研究

针对陆地油田成熟的偏心分注技术用于人工岛大位移斜井分注时,存在管柱起下困难、管柱及封隔器偏心造成密封效果差和工作寿命短等问题,研制了大位移斜井多级分注管柱及配套工具,主要包括双锚定分段解卡多级分注管柱和小直径注水配套工具,满足了滩海油田人工岛大斜度井的分注要求,提高了分注效果,并延长了分注管柱的工作寿命。现场7口井的应用表明,该分注管柱最大通过井段井斜为59.03°,最大注水井段斜度为50.02°,最大位移2.94 km,施工均取得成功,可完全满足滩海油田大位移井深斜井分注的需要。

新型空心分注工艺的研究与应用

随着油田开发进入后期,层间矛盾越来越突出,分层注水工艺是目前解决层间矛盾最有效、最经济的一种途径。针对江苏油田储层物性差,非均质性较强,夹层薄,斜井多,井斜大等特点,目前所采用的偏心、液力投捞分注工艺不能满足于小卡距、大斜度和同位素测试要求,为改善层间矛盾,提高开发效果,研制了一种新型空心分注工艺,有效解决了薄夹层、大斜度井的分注难题,并在现场的应用过程中取得了良好的应用效果。

多级封隔器对注水管柱轴向变形的有限元分析

分层注水过程中,注水管柱在多级封隔器的作用下,发生轴向伸缩蠕动,严重时导致封隔器解封或窜动.在考虑注水管柱初始几何缺陷条件下,根据有限变形理论,采用有限元法综合分析多级封隔器管柱的柱塞效应、螺旋弯曲效应、温度效应,以及处于非均匀内外压差下的膨胀效应引起的轴向位移,为合理确定多级封隔器的补偿位移提供依据.

井下管柱受力蠕动检测装置的研制

为了研究井下管柱在井下高温高压下的实际受力与蠕动状况,研制了井下管柱受力蠕动检测装置,整个装置包括连接及壳体部分、接口部分、测量及电路系统3大部分,安装在井下管柱上。该装置能够实时采集并存储温度、压力变化时的管柱受力和蠕动位移参数,可为研究分析井下管柱的受力,优化井下管柱结构和设计配套工具结构提供参考依据。

地面控制多级分注装置结构及在深井中的应用

大港南部油田含油层系多,层间矛盾突出。为提高注水开发效果和低渗油藏的动用程度,先后开展了插入式地面分注工艺技术和同心双管分注工艺技术先导试验,并在南部油田应用了5口井,均取得了良好的分注效果。现场试验证明,采用地面多级分注技术能够有效解决井深、注水压力高、油稠、结垢以及投捞测配难度大的工艺难题,提高分注技术水平。

自升式分层注水技术研究

针对现有分层注水管柱所用扩张式与压缩式2种封隔器存在的问题及其产生的原因,研究了自升式分层注水技术。该技术由分层管柱和注水管柱2部分组成:分层管柱由封隔器和防砂管(或带孔管)组成,注水管柱下部的配水器插入分层管柱,用密封插入实现层间分隔,上部特别设计了可地面控制的提升器,通过提放注水管柱来实现分层注水或洗井。该技术可显著提高分层注水井的分层合格率,对于海上油田还可提高注水井的安全性。

双密封套管保护封隔器的研制与应用

为了解决分注井套管保护封隔器有效期短、套管长时间承压及腐蚀等问题,研发了双密封套管保护封隔器。该封隔器增加了承压胶筒、扶正装置和复位弹簧,有效阻隔了注水压力波动对密封胶筒的破坏,并降低了管柱蠕动。双密封套管保护封隔器在现场实施5口井,最大井深2 371 m,最大井斜30.57°,注水压力17.5 MPa,持续跟踪现场测试24个月,有效密封率达100%,并继续有效。现场应用结果表明:双密封套管保护封隔器可大幅提升密封性能,延长分注管柱的使用寿命。

液控式同心双管分层注水技术

为了解决大斜度定向井分层注水投捞困难、分层注水分不开、测不准以及可洗井封隔器可靠性差、分层合格率低等问题,研制了液控式同心双管分层注水管柱。管柱由外油管、内油管、水力锚、液控封隔器、带孔管、密封插入、丝堵和液控管线组成。该注水技术具有免测调、可进行分质分压注水、停注时层间不窜流以及无需验封、分层可靠等特点。4口井的现场应用表明,在139.7mm套管井内,最大井斜63.7°,封隔器控制压力12MPa,单井最大注入压差8.8MPa,配注合格率与分层合格率均为100%。

运用高效注水管柱工艺提高分层注水效果

随着油田开发的不断深入 ,注水层间矛盾越来越突出 ,为确保有效注水 ,实现注水开发良性循环 ,采用高效支撑式分层注水管柱 ,解决注水井中由于井深、高压、油层复杂等带来的分不开层、注不进水、投捞测试困难等问题。并在应用过程中逐步加以改进完善 ,使得油藏注采系统趋于平衡。该工艺的实施 ,为有效缓解注水层间矛盾 ,提高对应油层的开发效果提供了一条有效途径。

超深井碳酸盐岩油藏裸眼分层注水管柱研究

塔河油田的奥陶系碳酸盐岩油藏属于微裂缝发育,油藏埋深5 400～6 900m,地层压力61.8MPa(5 600m),地层温度120～140℃(5 600m)。随着油藏注水替油失效井的增多,需要通过分段注水来提高驱油效果与采收率。由于采用先期裸眼完井,在裸眼井段实施分段注水,普通裸眼封隔器等井下工具不能满足需要。针对这些问题,从方案优化、裸眼封隔器等井下工具优选、超深井管柱受力分析及优化设计、验封及投捞测配工艺技术研究和防腐防垢措施等方面开展研究,提出超深碳酸盐岩油藏裸眼分层注水技术。2口井的现场试验均取得了成功,全井配注误差<10%,配注合格率>90%。

苏北油田二氧化碳驱油注气工艺应用实践及评价

CO_(2)驱油注气管柱是CO_(2)进入地层的通道,是保证CO_(2)驱油能够成功完成的重要因素之一,苏北油田在充分借鉴调研的基础上,设计、研制了四种CO_(2)驱油注气管柱。对苏北油田使用的4种CO_(2)驱油注气管柱及配套工艺进行了适应性分析,从气密封性、可靠性和经济性等方面进行了对比研究,并对其应用效果进行评价。分析认为,现有的CO_(2)驱油注气工艺可以满足苏北油田大规模注气需求,并取得了一定的增产效果。但在实际矿场试验中发现现有CO_(2)驱油注气工艺还存在一些局限和不足之处,为此提出了对目前CO_(2)驱油注气管柱进行改进完善、扩大应用气密封检测技术、深化CO_(2)驱油注气井油套管脆断机理研究和加强CO_(2)驱油分层注气技术攻关等下步研究建议。