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。

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。

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。

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 。

分层注水技术在中亚RN非均质碳酸盐岩油田的应用

RN油田是中石油海外经营开采最早的、中亚规模较大的碳酸盐岩油藏。油田自然递减率高,主力油藏地层压力保持水平低,纵向动用程度不高,层间矛盾大。结合油田实际情况,研究了3种分层注水技术——液力投捞分层注水、同心双管分层注水、桥式偏心分层注水技术。现场应用表明,桥式偏心分层注水和同心双管分注技术应用效果显著,液力投捞分注技术不适用于该油田。该研究对海外碳酸盐岩油田开发具有重要指导意义。

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。

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。

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.

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。

分层注水管柱的改进及应用

针对空心分层配水管柱工作寿命短 ,作业换封频繁的现象 ,通过对原分层注水管柱结构及井下工作状况的分析 ,对分层注水管柱的结构及配套工具进行了改进 ,经改进设计后的锚定支撑式分层注水管柱在现场实践中证明密封性能好、使用寿命明显提高 。

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。

液控式分层注水技术研究

介绍了一种新型的液控式分层注水技术。该技术利用独立的管线通过液压控制井下封隔器工作状态。封隔器胶筒采用扩张式胶筒,密封性能稳定,可以产生一定的锚定力;油管采用玻璃钢管能够避免被腐蚀;管柱通径大不仅可以进行大排量反洗井,还能为下仪器验封提供较大的操作空间。对于提高注水开发效果具有一定的借鉴意义,同时为注水管柱易失效、油管易腐蚀等问题提供了一种新的思路。

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。

一种新型偏心分层注水工艺管柱

提出了一种新型偏心细分注水工艺技术 ,介绍了其组成、工作原理及主要工具———定压开启恒流量偏心配水器、自验封封隔器的结构与技术指标。该管柱避免了在封隔器坐封时投捞死嘴及多次投捞水嘴调配各层注水量等问题 ,且封隔器可自行检验其密封性 ,性能可靠 ,使用方便 。

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。

分层调剖注水一体化管柱的研制与应用

为提高油藏水驱开发效果,注水井需要采用调剖措施改善吸水剖面,提高水驱波及系数。冀东油田采用偏心分注管柱进行调剖后部分水井出现测试仪器下放遇阻、偏心配水器水嘴无法投放、堵塞器打捞失败、封隔器反洗阀开启失效等难题。为解决上述难题,采用隔离地层定点调剖的思路,研制了分层调剖注水一体化管柱及调剖开关、单流偏心配水器两种配套井下工具,现场应用15口井,其中6口井实施了调剖作业。现场应用证明,该一体化管柱有效降低了测试仪器遇阻率,提高了调配成功率,同时封隔器反洗功能正常,满足了一趟管柱既能分层调剖,又能分层注水的工艺需求,有效节约了生产成本,缩短了生产周期,具有广阔的推广应用前景。

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%。

深井高压两层分注工艺的研究与应用

针对井深大于3 000 m,注水压力大于25 MPa的分层注水问题,文章剖析了其存在的投捞调配水嘴困难、测试误差较大、封隔器密封性能差等问题,从两层分注入手,研制了一种新型分水工具,并以此工具设计了一种新的分注工艺管柱。通过现场应用证明,该工艺完全可以解决以上问题,具有良好的实用价值。