多尺寸维度挡砂单元筛管冲蚀损伤实验

基于不同流速作用下,金属网布筛管冲蚀破坏机理的不确定性,建立了中海油首套可控流速、可控砂比的冲蚀实验平台,开展了从金属单丝、金属网布到全尺寸筛管的不同尺寸维度试件的冲蚀实验,并基于大量的室内冲蚀实验数据分析,研究了不同冲蚀流速对筛管冲蚀破坏的影响机理,形成了不同流速下多维度的筛管冲蚀规律。研究结果表明,流速对筛管冲蚀破坏影响较大,在低冲蚀流速(≤7 m/s)下筛管冲蚀破坏不明显;在中冲蚀流速(7~15 m/s)下筛管冲蚀破坏受颗粒砂堵塞引起的局部“冲蚀热点”影响,冲蚀破坏明显;在高冲蚀流速(≥15 m/s)下筛管冲蚀破坏表现为射流切割效应,破坏时间短,破坏强度大。在此基础上,形成了海上防砂筛管的防冲蚀推荐做法,以指导海上油田筛管优选。该研究结果有助于提前分析生产工况下筛管破坏可能性,并为避免冲蚀的筛管结构优化提供理论参考。

海上水平井防砂控水一体化工艺技术研究

海上边底水油藏水平井采用常规控水技术存在地层与筛管间环空封隔难度大、易发生水窜、出砂风险高等问题,针对这些问题,在总结常规控水工艺技术优缺点基础上,研发了在筛管与井壁间环空充填轻质颗粒形成致密充填层,与装有控水阀的防砂控水筛管配合调节水平段产液量、防止地层出砂和环空水窜的防砂控水一体化工艺技术。实验评价表明,环空充填轻质颗粒后窜流量约占驱替总排量的4%,可以达到环空封窜,其防砂性能与常规砾石充填相近,应用该工艺可以实现防砂与控水协同治理。在渤海油田高含水井、出砂老井和边底水发育的新投产水平井进行试验,含水率降低5%~12%,防砂、控水增油效果显著。研究结果可为海上边底水油藏水平井防砂控水提供参考。

GD环保型滤砂管

常规环氧树脂滤砂管甲醛和甲苯严重超标 ,对生产和施工人员及环境有一定的伤害 ,因此在环氧树脂滤砂管的基础上开发了GD环保型滤砂管。这种环保型滤砂管由中心管、滤砂器及引鞋组成 ,中心管采用 6 4mm油管加工而成 ,两端为特种 6 4mm平式油管螺纹 (左旋 ) ,管体上每米均匀分布 72个直径 10mm孔眼 ;滤砂器是根据不同技术标准筛选不同粒度的石英砂、油井水泥、添加剂和水按配比加工压制的。优点是 :价格低、耐腐蚀、渗透率不受地层情况影响 ,能满足高矿化度油藏防砂需要 ,现场应用 2 1井次 ,成功率达 90 %。

膨胀管技术研究现状及发展趋势

膨胀管技术是解决易漏地层、易坍塌地层钻完井作业以及高温、高压及腐蚀性地层开窗和修井作业的有效技术手段。相比国外,国内在膨胀管材料、筛管防砂性能、悬挂器悬挂和密封能力研究等方面还存在一定差距。为了促进我国膨胀管技术的发展,在介绍膨胀管作业原理的基础上,总结了国外膨胀管技术的发展现状及技术特点,主要包括斯伦贝谢Saltel膨胀管、Weatherford公司膨胀防砂筛管、哈里伯顿公司大口径膨胀尾管悬挂器、Enventure全球技术公司等直径钻井膨胀管,以及膨胀管材料、膨胀锥和膨胀管螺纹连接技术;之后介绍了中国石油的套管膨胀技术及中国石化的等井径膨胀管钻井技术;最后指出了膨胀管技术的发展趋势。国内膨胀管系统的研发需要专业科研单位通力合作,整合各项优质资源,逐步优化各个模块,以期早日实现产品自主化。

膨胀筛管力学分析

采油过程中 ,为了减少流入井内的细砂 ,经常采取防砂措施。辽河油田钻采工艺研究院研制了一种膨胀防砂筛管 ,并取得了较好的应用效果。在具体分析膨胀筛管结构、安装及卸出过程的基础上 ,建立了膨胀筛管膨胀过程、收缩过程力学分析的数学模型 ,编写了计算软件 ,与室内和现场试验结果进行了对比。结果表明 ,胀管拉力和拔管拉力的实测值与计算值符合性较好 ,说明计算结果具有较高的可信度 ,满足工程需要。

海上油田热采完井技术研究与应用

海上油田首次应用热采完井技术,受平台空间、机采方式和地面砂处理等限制,热采井不仅要安全环保,而且要满足多轮次吞吐生产和长效防砂要求。热采完井技术主要在防砂、完井管柱设计和材质选择等方面进行优化研究,研究成果已成功应用于海上14口热采井中,作业成功率达100%,充填率超过110%。截至2014年6月,首口井稳产超过1500d,平均有效期超过650d,均经历了第一轮次热采,其中4口井已完成二轮次热采,均未发生出砂和管柱损坏现象。达到了设计要求,为海上热采井高效开发奠定了基础。

东海平湖油田A3水平井完井方法研究

针对东海平湖油田的特点,确定了该油田A3水平井合理的完井方法是:割缝衬管先期完井和金属纤维防砂筛管后期防砂。针对割缝衬管完井方法,进行了完井参数、单根割缝衬管长度、完井管柱结构的优化设计。利用所研制的水平井软件HWCS对割缝衬管完井的产能进行了预测。A3水平井割缝衬管完井后,未见出砂,投产后产油量约1200m^3/d,与预测结果吻合,完井产能预测准确率为100％。

胜利油田稠油油藏水平井防砂工艺技术及应用

介绍了目前胜利油田稠油油藏主要应用的防砂技术,主要为水平井滤砂管防砂技术以及管内水平井砾石充填工艺技术。水平井滤砂管防砂技术具有施工工艺简单、周期短、成本低、对地层伤害小的特点;采用大通径滤砂管,将隔热管下至防砂管中部或底部,提高注汽效果。水平井砾石充填防砂工艺技术充填层渗透性好,产生的附加压降小,能最大程度发挥水平井产能,克服了滤砂管因粉细泥质砂堵塞而使油井产能下降的问题。介绍了两种工艺技术的特点、管柱组成以及在胜利油田的应用情况。

膨胀筛管力学分析

在具体分析膨胀筛管结构、安装及卸出过程的基础上,建立了膨胀筛管膨胀过程、收缩过程力学分析的数学模型,编写了计算软件,将计算结果与室内实验和现场试验结果进行了对比,证明其计算结果能满足工程需要。

杜32断块区兴隆台油层出砂成因分析

方法 通过相关研究 ,对杜 32断块区兴隆台油层出砂机理及出砂成因进行了分析。目的 寻求解决杜 32断块区兴隆台油层出砂问题的方法。结果 杜 32断块区兴隆台油层出砂的主要原因是受其地质因素、原油物性及其开发方式的影响。结论 运用高温固砂及筛管防砂工艺技术基本上可解决杜 32断块区兴隆台油层油井出砂问题。

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。

整体烧结金属纤维筛管Ⅲ型防砂技术研究及其在超稠油油藏开采中的应用

针对超稠油区块油藏特性 ,通过一系列防砂技术先导实验 ,开发研制了整体烧结金属纤维筛管 -Ⅲ型防砂技术。该筛管防砂效果明显 ,且不影响渗流能力 ,可提高超稠油油田开发效果。

20世纪90年代以来机械防砂技术的新进展

防砂对于出砂油藏有着重要意义,防砂的成功与否直接关系到油气藏是否能够正常开发。随着新科技和新材料的不断发展和完善,机械防砂技术也获得了日新月异的进展。特别是20世纪90年代以来各种新的防砂技术在油田现场应用均取得了良好的效果。论述了20世纪90年代以来机械防砂技术的现状及发展趋势。

金属烧结筛管防砂技术

为解决稠油、超稠油油藏严重出砂的问题,开发了金属烧结筛管防砂技术。该技术克服了砾石充填机械防砂技术施工周期长、难度大、成本高、修井困难及化学防砂技术给油层带来的污染、有效期短的缺点,具有强度高、防砂效果好、适应性强的独特技术优势,其应用规模和范围不断扩大,现已成为解决辽河油田稠油热采出砂问题的主导技术。介绍了该技术的防砂机理、技术特点、现场应用情况。现场应用表明,该工具结构合理,强度高,防砂施工简单,便于后期作业,防砂成本低,防砂有效期长,应用范围广,可进一步推广应用。

滤砂管分段切割打捞一体化技术研究与应用

当生产井滤砂管防砂失效时,需要打捞滤砂管重新防砂。若井下滤砂管较长且砂卡严重,加上腐蚀等因素使滤砂管机械强度下降,一次性整体打捞的成功率低,现有的技术是先用内割刀将滤砂管分段切割,再下入打捞管柱进行分段打捞,可减小施工难度,但完成一次切割打捞需要分别起下一趟切割管柱和一趟打捞管柱,要将其全部打捞出来需反复进行多次施工,作业效率低。为提高作业效率,通过研制提放式油管内割刀和一体化捞矛形成了切割打捞一体化管柱,由割刀割断井下管柱后,直接下放管柱通过一体化捞矛将割断的油管捞出,切割打捞一趟管柱完成,可简化施工步骤。经过中间试验及现场应用,证明施工工艺简单可靠,能提高作业效率,节约作业成本,具有极大的推广应用价值。

筛管抗拉性能分析

本文对石油行业广泛使用的筛管产品抗拉性能进行了深入的分析，找到了影响筛管管体抗拉性能的决定性因素——基管钻孔开口率。通过进一步理论计算和对实物试验数据的分析，得出了在保证筛管管体最低抗拉断力的条件下，基管钻孔开口率的最大值。

砾石充填金属网筛管冲蚀模拟试验研究

为避免水源井中砂粒对金属网筛管的冲蚀破坏,采用后混式磨料射流冲蚀试验装置,进行砾石充填加砂条件下筛管的冲蚀试验装置安装连接及试验方案设计,对金属网筛管进行两种不同粒径陶粒充填加砂模拟试验研究。试验结果表明:在无充填情况下,随着含砂质量分数的增加,流体冲蚀射穿的时间缩短,当含砂质量分数较高时,冲蚀损坏的时间变化幅度减小;随充填的陶粒粒径增大,砾石充填层渗流能力增强,筛管挡砂层和砾石充填层堵塞的非均匀程度减弱;对于砾石充填的筛管,当入罐喷射流体达到一定速度时,流体可扰动砾石充填层,筛管堵塞越严重,扰动掺混形成的磨粒射流冲蚀破坏能力越强;当井下筛管部分孔被堵塞后,地层流体会集中于某几个流通的炮眼向筛管内流动,形成高速磨料射流,对筛管造成冲蚀破坏。研究结果对筛管砾石充填防砂设计及延长筛管使用寿命具有重要意义。

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。

稠油热采水平井筛管完井防砂技术研究与应用

分析了辽河油田稠油热采水平井存在的问题。通过水平井筛管防砂完井方式的比较,采用顶部注水泥高强度弹性筛管防砂完井技术,有效地解决了热采水平井中热力和地应力造成套管、筛管损坏及封隔器的坐封和密封困难。现场应用效果表明,弹性筛管的强度高、防砂效果好,油井能够保持长期稳产。

膨胀筛管螺纹连接技术研究

螺纹连接技术是膨胀管的核心技术之一,突破该技术对膨胀筛管技术的研究具有至关重要的意义。利用ANSYS软件对带有割缝的倒钩齿螺纹进行有限元计算,得到螺纹膨胀变形后的有限元分析结果,找出模拟螺纹结构的设计缺陷,提出了相应的解决方法,并对改进后的膨胀筛管螺纹进行了膨胀试验、抗拉试验、井下模拟试验及管内防砂试验。试验结果表明,膨胀筛管螺纹采用配合槽和销钉紧固设计,能够较好地满足筛管连接及膨胀要求,可以作为膨胀筛管的连接螺纹。