稠油化学复合冷采技术研究与应用

我国稠油储量可观,其中60%的是深层稠油,而主流的蒸汽吞吐等热采技术采收率不足20%;稠油资源开发潜力极大,积极探索新的开采方式以提高采收率是石油领域高质量发展的必然选择。本文着重阐述稠油化学复合冷采技术体系构建及其现场应用,为中深层稠油的新型绿色低成本接替技术发展提供有效方案。在分析稠油组分的基础上,细致剖析稠油结构致黏机理,包括化学降黏机理、降低启动压力梯度机理、提高驱油效果机理在内的提高采收率机理,以丰富理论认识。面向工程应用亟需,从水溶性降黏剂分子设计与合成、自组装调堵剂研发两方面出发,突破稠油绿色化学驱油体系。基于发展的稠油化学复合冷采技术,完成了3个稠油油田示范工程应用,在提高产油量、控制含水率方面取得了良好成效。进一步梳理了分子采油理论与技术、渗流理论与数值模拟技术等方面的后续发展要点,以为深层稠油的绿色高效开发接替技术研究、稠油化学复合冷采技术推广应用研究等提供启发和参考。

超临界多元流体模拟实验研究

随着油气勘探开发的不断发展,井深逐步加大,压力、温度也逐步升高,伴随着蒸汽吞吐、蒸汽驱特别是火烧油层等技术的应用,开采层的温度、压力可能达到水的超临界点。由于超临界水有很多性质,如具有极强的氧化能力,可以溶解很多物质(比如油),能够缓慢地溶解腐蚀几乎所有金属,具有超级催化作用,这些性质对油藏的开发有着极大的影响。超临界多元流体模拟实验系统可以在室内条件下,通过模拟实际深井条件,进行超临界多元流体对原油采收的影响的探索;进行超临界多元流体对油、套管及地层的腐蚀影响的研究。

大庆油田CO_(2)驱油技术研究试验进展与展望

CO_(2)驱油技术具有驱油经济效益与减排社会效益兼得的显著优势,随着国家双碳战略目标的提出,该项技术得到了越来越多的关注。大庆油田开展CO_(2)驱油技术的研究较早,CO_(2)非混相驱应用规模长期保持国内领先水平。论文系统总结了大庆油田CO_(2)非混相驱开发设计、跟踪调整及分层注入等理论技术成果,介绍了特低渗透榆树林油田CO_(2)非混相驱工业化试验、中低渗敖南油田CO_(2)驱先导试验及古龙页岩油藏CO_(2)驱试注试验,展望了大庆油田CO_(2)驱油与埋存技术的应用前景及不同类型油藏技术攻关方向。研究成果可为国内同类型油藏CO_(2)驱油与埋存技术的研究与应用提供借鉴。

非插入式液压智能分控技术研究与应用

注水调配是油田实现注水井有效注水的重要手段。目前,涠洲海域多采用裸眼射孔完井,注水管柱为桥式偏心管柱或同心集成管柱,注水层位平均4~6层。井眼轨迹复杂,狗腿度大,需要依靠钢丝作业投捞水嘴完成调配,作业难度大、时间长、成功率偏低,且占用井口影响高产井作业。为提高智能化和精细化,设计了非插入式液压分控注水管柱以及配套的液压控制智能注水工具,可依靠地面控制系统完成地面智能在线测调。建立配水器水嘴模型,通过实验确定摩擦系数,精确描述流量压力关系,提高分注精度。通过管柱设计和管柱摩阻计算,在涠洲6-13油田A6井进行了非插入式液压智能分控技术应用,实现了液压精细分控,突破了温度高、井眼轨迹复杂、井深大的应用难题,测调效率提高了90%,分注精度达到油藏指标的95%。

测试压力曲线在海拉尔油田压裂选层中的应用

海拉尔油田压裂后约44%试油层为低产层或干层,改造有效率低,需要建立一套适用该区块的压裂选层评价方法。统计103口地层测试施工后的压裂试油井资料,进行测试压力曲线形态与压裂效果的相关性研究,分析储层信息与压裂增产潜力的关系。根据测试开井流动曲线、关井压力恢复曲线反映的地层渗流能力、污染程度、压力系数、能量衰竭等信息,将测试压力曲线分为常压高渗型、污染堵塞型、特低渗透型、能量衰竭型(低压型)四类,制定测试压力曲线分类图版,指导压裂选井选层。经37口井压裂选层现场应用,综合符合率达到92%以上。该方法适用于试油方案优化、老井复查、压裂选层等方面,显著提高海拉尔油田储层改造有效率。

油田站场完整性管理效能评价指标

新疆油田站场已经开展数据收集、风险识别、检测评价、维修维护等完整性管理的相关工作,但是从未深入开展效能评价工作,完整性管理存在缺失项,无法为站场的完整性管理提供指导与参考。基于国内完整性管理及效能评价相关标准,通过开展油气田站场完整性管理效能评价指标和方法研究,分析各完整性管理标准指标在新疆油田站场的适用性情况,优化选取适用于新疆油田的效能评价要素和评价指标,形成指标值计算方法与分级标准,从效能测试及综合效能评价两个方面建立油气田站场完整性管理效能评价体系,同时在新疆油田进行现场应用。现场应用结果显示:由于A油田各站场所处自然环境及设计情况差异性较大,不同单位对站场的管理难度不同,且运营时的投入产出情况不同,评价指标对各站场评价结果差异较大。结合评价结果提出的改进建议可提升各站场效能值,进一步提升油气田站场完整性管理水平和能力,为管理工作的完整性提供指导,形成新疆油田完整性管理策略闭环。

数字化油田综合电量仪表检测技术研究

数字化油田建设是大庆油田进行技术升级和现代企业管理工作中的一项重要工程,通过数字化油田建设实现降本增效、优化运行生产模式。从工作实际出发,根据数字化油田综合电量仪表的检测现状研究,依据各种接线方式和规格的电量仪表,设计了两种不同的接线台体,满足了数字化油田所需综合电量仪表的检测工作。同时提出综合电量仪表现场检测技术,能够有效保证数字化油田现场采集数据的准确性和可靠性,减少维护检测成本,最大限度降低对生产的影响。

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。

川渝地区深层超深层试油完井技术现状及展望

近年来随着勘探开发持续向深部地层进军,川渝地区8 000 m级深井试油完井需求逐渐增加,万米深井试油也进入作业倒计时。川渝地区深部产层具有高压、超高温、高含硫化氢的特点,试油完井技术面临极大挑战。文章围绕深井安全快速试油完井和提升井下资料录取质量及效率的两大核心目标,分析了在深层超深层试油完井工程基础研究、试油完井技术、高温高压地面装备和试油完井工具等方面取得的进展,总结了在长期工程实践中形成的试油完井一体化、高压气井地面装备自动化测试、生产井动态监测、试油完井管柱安全评价等川渝地区深井超深井试油完井特色技术,为国内其他类似区块试油完井工程作业提供参考。面对超深、特深井愈加复严苛的地质条件和工程挑战,探讨了试油完井技术的发展和展望,在安全、快速试油作业方面,重点攻关研发更高温度、压力等级的试油完井工具,从而简化管柱结构,提升可靠性;在资料录取方面,发展基于传感器和无线传输的实时测量技术,打造井筒“信息高速公路”,提升数据时效性和准确性,为大数据分析和智能决策奠定基础。

延长油田CO_(2)驱扩大波及体积矿场实践

J区块经历多年注水开发,油井增产效果变差,仅砂体展布方向的油井受效。为了改善J区块开发效果,积极探索特低渗透油藏开发方式,通过开展CO_(2)驱先导试验研究CO_(2)驱波及体积,采用水气交替的注入方式抑制CO_(2)沿着优势通道的快速渗流。矿场实践表明,实施水气交替注入后,J区块除砂体展布方向外,其他方向的油井也开始展现出增产效果,特别是后续水段塞注入后,4#油井的月产油量从64 t升至102 t,标志着水气交替注入扩大了波及体积,取得了较好的开发效果。该研究为类似油藏提高采收率提供借鉴。

Properties and testing of a hydraulic pulse jet and its application in offshore drilling

Offshore drilling has attracted more attention than ever before due to the increasing worldwide energy demand especially in China. High cost, long drilling cycles, and low rate of penetration （ROP） represent critical challenges for offshore drilling operations. The hydraulic pulse generator was specifically designed, based on China offshore drilling technologies and parameters, to overcome problems encountered during offshore drilling. Both laboratory and field tests were conducted to collect the characteristics of the hydraulic pulse generator. The relationships between flow rate and pressure amplitude, pressure loss and pulse frequency were obtained, which can be used to optimize operation parameters for hydraulic pulse jet drilling. Meanwhile a bottom hole assembly （BHA） for pulse jet drilling has been designed, combining the hydraulic pulse generator with the conventional BHA, positive displacement motor, and rotary steerable system （RSS） etc. Furthermore, the hydraulic pulse jet technique has been successfully applied in more than 10 offshore wells in China. The depth of the applied wells ranged from 2,000 m to 4,100 m with drilling bit diameters of 311 mm and 216 mm. The field application results showed that hydraulic pulse jet technique was feasible for various bit types and formations, and that ROP could be significantly increased, by more than 25%.

巴彦油田深井高凝油藏试油完井一体化技术

针对巴彦油田深井高凝油藏在试油完井施工中存在工艺复杂、施工周期长、储层二次伤害严重、施工成本高等问题,通过分析现有的高温高压深井试油完井一体化技术特点及存在不足,结合临河油区油藏地质特征和原油物性特点,设计了3套试油完井一体化管柱,制定了相应的工艺流程,并对每种一体化工艺的特点及适用条件进行了分析。上述3种试油完井一体化技术已在现场成功试验14口井,其中压裂-射流泵排液一体化技术现场试验9口井,缩短施工周期2~3 d,有效提高了压裂后排液求产效率,降低了储层二次污染;完井投产一体化技术现场试验5口井,提高了自喷井和机抽井完井投产效率,缩短了单井完井周期,减少了储层污染,降低了作业成本。深井高凝油藏试油完井一体化技术的成功应用为巴彦油田勘探开发一体化进程高效推进提供了有力的技术保障,对国内同类型油藏试油完井技术研究具有指导借鉴意义。

油田氧化锆陶瓷膜技术处理采出水测试研究

油田采出水含有大量悬浮固体和油脂,在回注之前或在后续脱盐过程中,这些悬浮固体和油脂需要几乎完全去除。为了从油田采出水中分离这2种污染物,膜技术被认为是一种潜在的解决方案。以定边某区域油田采出水为原料,在实验室和中试装置中使用氧化锆陶瓷膜来评估长期采出水试验中的渗透通量行为,还研究了反脉冲和反洗程序对工艺性能的影响。结果表明:当2种技术同时应用时,渗透有效通量提高了36%。

注水井多轮次酸化解堵技术研究

绥中36-1油田注水井多轮次酸化储层堵塞因素包括储层敏感性伤害、注水水质对储层的伤害、酸化和重复酸化对储层的潜在伤害。针对经过多轮次酸化的注水井,为降压增注采取深部酸化措施,通过溶蚀实验初步筛选出新型酸液体系即深度低伤害复合酸长岩心酸岩流动实验表明此酸液体系对多轮次酸化后的岩心渗透率恢复比较理想。并通过不同酸液体系对相同渗透率的长岩心进行深穿透能力实验比较,表明深度低伤害复合酸体系就有良好的深穿透性能。优选的深度低伤害复合酸体系应用于现场效果良好。

油井采出液管式旋流预分水设备的放大设计

旋流分离设备逐渐成为油田解决高含水问题的关键技术之一,但放大后性能降低成为制约其工程化应用的主要因素。对比研究了直接理论设计、压力主导型相似放大设计和流量主导型相似放大设计3种放大设计方法;以处理量为1.0 m^(3)/h的管式旋流预分水设备室内样机为原型,分别采用上述3种设计方法设计了处理量为10.0 m^(3)/h的工程样机;通过数值模拟详细对比了流动特性,并开展了现场试验研究。结果表明,流量主导型相似放大设计方法所得设备不仅离心加速度最大而且轴向衰减率最小,最大切向速度衰减率仅为25.39%。该方法设计的工程样机在油田现场的运行效果与室内样机基本一致:当采出液含水率在75%~90%范围内时,在确保分水率大于50%的前提下,可以将水出口的含油质量浓度控制在1321 mg/L以下。综合来看,流量主导型相似放大设计方法具有计算周期短、实施方便等优点,可为旋流分离设备的放大设计提供理论指导。

海上油田深层古近系地层射孔测试联作技术及应用

针对南海东部油田深层古近系地层射孔测试的难点,提出了射孔测试作业前要做好现场调研,详细了解井场条件、作业工具型号、测试工具性能等,再优化作业管柱、射孔工艺以及测试工艺、作业流程等,作业时严格按要求实施,并以K1井为例介绍了作业工艺流程的全过程,文章经验可以推广应用。

缝洞型油藏试井模型及其在顺北油田的应用

塔里木盆地顺北油田为缝洞型油藏,裂缝、大尺度溶洞并存,流动机理复杂,常规试井模型无法进行解释。在分析地层渗流、溶洞流体波动、井筒管流耦合的流体流动特征基础上,建立了钻遇溶洞、未钻遇溶洞2种缝洞型油藏试井模型。研究结果表明:缝洞型油井的井底压力响应曲线上可识别出井储、过渡、溶洞1、地层裂缝、溶洞2等流动阶段,而顺北地区油井多洞参与流动的特征较多,主要表现为有明显双洞特征和无明显双洞特征2种曲线类型;通过模型参数反演能够得到溶洞体积、溶洞距离、缝洞体积等参数。对顺北油田1口油井进行分析表明,新模型与实测曲线拟合精度高,拟合率达85%以上,计算的地层参数能够满足工程精度,且符合油藏地质特征。研究成果可用于缝洞型油藏试井资料解释。

缆控分层注水技术标准化在海上油田的应用

针对海上油田分注井常规测调技术效率低、适应性不足等问题,结合海上注水井井况特点,攻关研发了海上分注井缆控智能测调技术,并以缆控分层注水技术规程为参考,指导工具优化设计及系统优化升级,确保配套工具结构合理、管柱安全可靠、系统运行稳定,实现了海上大斜度/水平分注井的大排量高效测调,单井测调效率提高96%,有效保障了技术成果的规模化应用,满足了海上注水开发油田高效、精细分注需求,为海上油田稳油控水和精细开发提供了技术支撑。

渤海油田防砂筛管综合优选方法研究及应用

出砂问题是导致渤海油田生产井低产低效的首要因素,目前防砂筛管的类型选择主要依靠作业经验,未能考虑各类型防砂筛管对不同储层的适用性,导致部分油田因筛管选择不当而造成防砂失败。为此,建立了一套筛管性能综合评价体系,利用层次分析法研究了筛管各性能参数对防砂效果的影响权重,以此为基础采用逼近理想解法构建了筛管类型综合优选方法,优选了一种防砂筛管并在渤海A油田进行了性能评价试验。试验结果表明:所构建的筛管性能综合评价体系可实现对筛管性能的全面评估;筛管的抗堵塞性能、防砂性能、过流性能、抗内压强度和抗冲蚀性能等指标的影响权重分别为0.3760、0.2147、0.1209、0.0738和0.2147。所得结论可为油田防砂筛管优选提供指导。

钻井液智能检测评价系统的研制与现场应用

钻探过程中钻井液性能的实时检测、数据云储、智能诊断、自动优化建议,是油气行业实现智能化、数字化转型的先决要素,为此研发出一套基于行业标准、现场施工要求、配合物联网及大数据平台相结合的钻井液智能检测系统。该系统可在常温~200℃,常压~8 MPa条件下进行24H*365D的全时段、全自动、不间断检测不同钻井液体系性能参数,测试范围包括钻井液温度、密度、流变参数、中压及高温高压滤失量参数和滤液离子参数的变化,并根据智能分析模块对钻井液的实时参数与设计参数进行对比分析,及时提供钻井液优化建议,保证井下施工安全。通过长期室内检测及现场多口试验井数千组实验对比数据得出,流变模块及滤失模块准确率97.3%,离子测试模块准确率96.2%,为安全、高效、智能的油气勘探开发前景提供了精确、稳定的数据保障。