大埋深高承压水双层结构底板破坏机理及应用研究

平煤矿区首次开采近全岩下保护层工作面用于解放其上部受瓦斯突出威胁的己组煤炭资源,近千米埋深开采近全岩层势必加大底板破坏深度,一旦扰动隔水层内L5弱富水性含水层形成寒灰水间接补给通道,影响工作面底板安全稳定。为此首先建立双层结构底板塑性滑移线场理论模型,推导出三种工况下双层底板最大破坏深度解析解;然后通过自主设计的孔隙水压力(弹簧)和地层有效应力(千斤顶)协同工作的相似模拟试验平台,基于数字图像相关技术模拟分析了采场顶底板变形形态和破坏特征;最后使用钻孔应变测量方法在平煤十二矿己_(15)-31040近全岩工作面开展底板破裂发育形态现场监测。结果表明:采用双层结构底板塑性滑移线场理论计算出己_(15)-31040近全岩工作面底板最大破坏深度为16.59 m;相似模拟试验揭示了底板破坏集中于开切眼及工作面两端,具有明显滞后破坏特征,最大破坏深度为17.8 m,工作面推进159.9 m进入充分开采后,底板应力逐渐恢复;现场实测结果显示底板岩体在工作面前方7.9 m出现压剪滑移破坏,工作面推过钻孔前后底板分别表现出压剪和拉剪破坏,底板最大破坏深度介于16.5~18 m。现场实测与理论计算和相似模拟试验结果较为吻合,研究成果有利于推动大埋深、高承压煤岩层开采底板水害防治技术的进步。

国内分层注水技术新进展及发展趋势

注水是实现油田开发长期高产和稳产的重要技术手段。论述了注水技术的发展历程,总结了国内注水技术现状及最新进展,分析了目前注水工程存在的问题及面临的技术挑战,提出注水技术发展对策和管理措施,对未来注水技术进行了展望,对注水技术应用、油田现场注水技术管理和科技攻关具有一定的指导意义。

定向井分层注水工艺研究与应用

针对定向井分层注水的现状 ,对定向井分注工具和分注管柱进行了研制和合理配置。在分注管柱中使用JSY341 - 1 1 5斜井封隔器和液力扶正器 ,解决了常规封隔器在斜井和水平井段中封隔器坐封胶筒不居中的技术难题 ;配水器的水嘴投捞采用液力投捞原理 ,解决了配水器在定向井中应用水嘴投捞难的技术难题 ;分注管柱实施锚定或支撑到人工井底 ,克服了管柱因注水压力不平稳等原因造成的管柱蠕动现象 ;分层测试实现了实际工况各单层分测 :即测分层注入量和分层压力。

桥式同心分层注水工艺的研究与试验

由于常规偏心分注技术、桥式偏心分注技术存在着测调成功率低、效率低、工作量大、作业风险大等诸多问题,提出了桥式同心分层注水工艺技术.该技术将可调式水嘴与配水器一体化集成,实现配水器中心通道内免投捞配水作业模式,通过地面可视化直读方式操作井下测调仪与配水器同心定位对接,实现流量测试与调配同步进行,具有较高的测调成功率和工艺效率.桥式同心分层注水工艺在长庆油田现场应用1 664 口井,施工成功率100%,分层测调合格率96.8%,平均单井测调时间4~6 h,具有一定的推广价值.

桥式偏心分层注水及测试新技术

在研究总结常规水井分层测试技术的基础上 ,研发了桥式偏心注水及测试新工艺 ,在原偏心配产器具有桥式通道可实现单层分测优点的基础上 ,对其进行改进 ,使其满足了分层流量调配的需要。消除了原偏心配水技术采用递减法进行流量测试时存在的问题 ,是偏心分层注水技术的完善和突破 ;测分层压力时 ,不但可以实现单层分测 ,而且不用投捞偏心堵塞器 ,既提高了分层资料的准确度 ,又提高了分层测试效率。同时采用射流洗井器和水力压缩式不可洗井封隔器组成的管柱组合 。

低渗透油藏分层注采对应技术研究与试验

长庆油田低渗透油藏在纵向上表现为多套小层叠合,受超前注水、笼统注水等因素的影响,两层笼统合采油井层间压差较大,层间矛盾突出,因此开展分层注采对应技术研究。试验应用了桥式同心分层注水工艺,大大提高了分层测调施工时间、分层配注合格率。将现有的分层采油工艺技术进行优选、改进、创新,确立了"级差式防气分采泵+补偿封隔器"的分采工艺。在旗06-36井现场试验后,累计增油649t,有效期409d,实现了控制主力油层产量,发挥非主力油层的生产潜力,达到了合理开采各油层的目的。

压控开关找堵水工艺技术

针对大庆油田萨中开发区现行找堵水工艺存在的问题,大庆油田第一采油厂和北京华油奥依尔技术开发有限公司联合开发出压控开关找堵水工艺技术。该技术的YKKG压控开关通过接收地面加压指令进行开关动作,实现井下任意分卡层段的开启或关闭,在正常泵抽状态下可获得任意层段(或组合层段)的产量和含水数据,直接实施找堵水工艺,实现在生产状态下分层试采(配产)、分层试堵。该技术在1个区块适当分布,还可清楚地掌握该区块的剩余油分布情况,为制定开采方案提供依据。通过18口井的现场试验,验证了压控开关找堵水工艺技术的实用性和可靠性,取得了增油、降水的良好效果。

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。

一套井网分注合采采油工艺技术可行性研究

大庆外围油田部分地区存在着葡萄花和扶余油层的叠加含油区，这两类油层埋藏深度、地层压力、渗透率存在较大差异，储量丰度低，各自单独作为一套层系开发经济效益不明显，但叠加起来储量丰度增加，合采具有明显的效益。若采用简单的合层开采工艺，油水井层间干扰大，影响开发效果。大庆油田经过近四年的试验、研究，形成了一套长跨距油层的分注、合采采油工艺技术，基本解决了层间跨距大、油层物性和产能差异较大的油层的合采工艺，提高了外围低渗透油田的开发效果。

海上分层注水防砂工艺技术研究

针对埕岛海上油田油井转注现状和注水井化学防砂的局限性 ,研制开发出分层注水防砂一体化工艺管柱。对该管柱的结构、原理、组成 ,以及在埕岛油田的应用做了介绍。通过分层防砂工艺管柱和分层注水工艺管柱的有机组合 ,解决了渗透率迥异的储层同时注水的难题 ,保证了埕岛海上油田多级分层注水的实施。

胜利油田分层注水工艺技术研究与实践

胜利油田经过50多年开发,水驱油藏已进入特高含水期,综合含水率为92.6%,采出程度为26.2%,特高含水、高采出程度条件下提高开发质量对注水技术提出了更高的要求。提高注水"三率"是改善水驱开发质量的关键。针对胜利油田水驱油藏提高注水"三率"的制约因素及前期分层注水工艺技术应用和效果分析,结合胜利油田不同油藏、不同井状和不同工况等注水开发特征对分层注水提出的需求,开展了提高分注率、层段合格率的关键技术研究,实现不同油藏、不同井况标准化管柱的集成化配套。对现场优选"三率"具有提升潜力的水驱开发区块进行规模化推广应用,在工程上提高了整装油藏、断块油藏、低渗透油藏的"三率"指标,在油藏上进一步提升了注采对应率,降低了自然递减率,改善了水驱开发效果。

多层小卡距分注工艺研究与应用

随着长庆油田精细分层注水试验的持续进行,低渗透油藏油层细分层注水工艺技术还需进一步提高。针对长庆靖安油田"厚油层、层内多小层"的油藏特点,通过分注工艺优化、工具研制及管柱组合优化等,实现从笼统注水、2层分注模式向多层小卡距的分注模式转化。改进后的多层小卡距分注工艺成功实现了百米内6级分注与更精细的分层,提高了低渗透油藏纵向多个小层的动用程度,从技术上解决了分注井层数限制与油藏开发需求之间的矛盾。

油水井分层挤堵工艺技术

根据中原油田油层埋藏深、地层温度高、地层水矿化度高等实际情况 ,研制了分层挤堵工艺技术管柱。介绍了分层挤堵工艺的管柱结构、工作原理、主要技术指标和技术性能。经过 10口油水井的实际应用 。

细分注水工艺技术

结合中北部油田现状 ,研制开发了Y34 1封隔器、单向偏心配水器 ,并配套应用恒定流量堵塞器、三参数测试仪等新技术、新工艺 ,有效地解决了该油田由于分注工艺、投捞测配工艺、油层出砂等因素导致细分注工艺难以开展的难题。现场应用 3口井 ,管柱有效期均在 1年以上。

水气交替注入工艺研究及在渤海油田应用

为了减少渤海油田采出气的浪费,实现节能减排目标,合理利用剩余采出天然气,改善油田开发效果,对绥中36-1油田回注剩余采出气工艺方案进行了研究。水气交替注入工艺管柱可以实现同一防砂段内交替注水、注气的多介质注入和在不同防砂段内的水气分层注入,从而达到更好的驱油效果。同时在注气通道增加了防返吐装置,在满足大排量注入要求的前提下,保证了生产安全。该工艺技术已在渤海油田取得成功应用。

浅析地面抽排技术在防治侏罗系特厚煤层离层水中的应用

黄陇侏罗系煤田永陇矿区地层中白垩系的洛河组、宜君组,厚200~500 m,以长石石英砂岩为主,砂岩砾岩为主要含水层;其至下伏侏罗系主采延安组煤层之间为侏罗系安定组、直罗组和延安组,主要为软弱泥质岩层。工作面回采过程中,白垩系巨厚含水层与其下伏的侏罗系软弱泥质岩层易形成高位离层积水,典型矿井包括崔木煤矿、郭家河煤矿、招贤煤矿等。招贤煤矿仅2020年就先后发生3次透水事故,水害治理迫在眉睫。针对此,研究确定地面抽排技术为该矿离层水治理措施并得到现场应用。应用结果表明,该技术科学有效,含水层水位大幅降低,解除了回采工作面顶板离层水害威胁,同时也为相似地质条件矿井离层水防治提供了参考和借鉴。

南堡油田斜井分层注水技术研究

南堡油田斜井注水投捞及测配过程中,易出现投捞仪下不到预定位置、投捞钢丝易疲劳断脱、测试和调配困难等问题。小于50°斜井段注水井,研究斜井段偏心定量分层注水工具和施工工艺,对井下注水管柱进行导向和扶正;大于50°斜井段注水井,采用免投捞,井油套分注和同心管注水工具和施工工艺,测调配在地面。现场应用了12口井,成功率为100%,解决了作业成功率低,注水量和注水时率低等问题。

大庆油田高含水后期细分注水工艺技术

介绍了大庆油田高含水后期细分注水技术与实践，对“两小一防”（小夹层、小卡距，防止在测压时封隔器上部高压向低压层窜动）细分注水技术和液力投捞细分注水技术从管柱的结构、井下工具原理、性能、参数以及配套技术的应用等方面进行了比较系统的阐述。实践证明，该项技术的研究与应用，提高了可采储量的动用程度，产生了巨大的经济和社会效益。

渤海油田水平注水井两层分注工艺研究及应用

根据海上油田完善注采井网需要,超大斜度井、水平井转注后需上返射孔防砂完井,实现2个层段分层注水。目前常用的钢丝投捞式注水工艺受井斜影响大,无法实现水平井的有效配注,需要开发一种能够实现超大井斜注水井分层注水的工艺。对水平注水井2层分注工艺管柱进行了研究,设计了配水工作筒和配水器芯子,明确了水平注水井两层分注工艺施工步骤。以渤海中部某油田AXX水平注水井为例,介绍了工艺的应用情况。结果表明,水平注水井2层分注工艺可以实现超大井斜注水井分层注水,提高了水平井注水驱油效能,为渤海油田注水开发提供了有效手段。

海上油田长效精细分注技术研究与应用

针对目前海上单管测调注水存在封隔器分层可靠性较低、测调遇卡遇阻以及反洗通道较小造成反洗井困难等问题,开发了适合海上油田的长效精细分注技术。该技术采用小直径双活塞液控压缩封隔器,实现了室内动态补压和直观控制;研制了电控智能配水器,通过外置电缆实现供电以及水量的准确控制,借助井口流量计实现各层流量调节;配套的清砂解堵反洗装置能够及时彻底清除油管底部油泥和沉砂。该技术不受井斜影响,分注层数不受限制,单层流量测试精度1. 5%以内,现场15井次的应用中,施工一次性成功率100%,层段合格率95%。现场应用结果表明,长效精细分注技术可较好地满足海上油田大斜度井和大压差分注井的精细分注需求,具有较高的推广应用价值。