大庆油田致密油水平井体积改造技术发展与建议

大庆油田历经六十余年开发,长垣主力油层已进入高含水期,为寻求产量突破点,建设百年油田,勘探开发重点由常规油气向非常规油气转移,为了有效动用致密油,历经十余年攻关,油田形成了直井缝网压裂和水平井体积改造两大主体成熟技术,其中,水平井体积改造技术是实现致密油高效开发的关键,压后水平井产量相较直井产量可提高两倍多。经过不断探索完善,大庆油田创新形成了以“段内多簇+小簇间距+限流射孔+暂堵转向+全石英砂组合+一体化滑溜水连续加砂”为核心的水平井“体积压裂2.0”技术。该技术现场应用取得了良好效果,为实现致密油建产提供了强有力的技术支撑,并使得致密油成为大庆油田新的增储领域。

大庆油田致密油水平井侧向穿层压裂试验及效果评价

大庆油田扶余油层为典型的致密油储层,具有低孔低渗,砂体纵向不连续、横向不集中特点,需采用体积压裂才能有效动用。针对新探区砂体分布预测难度大、部分水平井砂岩钻遇率低、传统体积压裂井控储量小的问题,首次开展了水平井侧向穿层压裂可行性评价及现场试验。根据井轨迹与目标砂体空间位置关系,优化定方位扇形射孔,确保裂缝向优势砂体方向扩展延伸;优选套管桥塞分段+大排量单簇单压工艺,提高穿层能量与波及缝长;应用动态酸处理技术,降低穿层施工压力;采用全小粒径组合支撑+纤维伴注支撑工艺,构建由井筒到目标砂体远端的全支撑裂缝,实现对井筒侧向未钻遇砂体的有效沟通和动用。在M1-平5井第1~5段开展侧向穿层压裂现场试验,井下微地震监测显示,穿层段人工裂缝长度176~256m,沿目标砂体方向有效延伸;示踪剂监测结果表明,穿层段均有产油贡献,平均单段产油贡献率与层内致密油Ⅰ-2类层相当,证实侧向穿层压裂试验获得成功。

大庆油田井下环保作业模式的建立与完善

大庆油田从污染源头抓起,针对整个井下作业流程中存在的环保问题,建立了污油污水不落地的清洁环保作业模式,通过原井管柱污染防治、起下过程废液收集、管柱内防喷、高压油水井带压作业等新型技术的研发和应用,有效地抑制了井下作业过程中环境污染问题的发生。文章对新型清洁环保作业模式进行了阐述,介绍了所研发新型环保技术的工艺特点及应用效果;并基于油田经济与生态环境的平衡和谐发展,对未来环保作业技术研究方向提出了意见和建议。

大庆油田Ф139.7mm套管井深部取换套技术

取换套技术是目前最彻底的修井技术。系统介绍了套铣套管封隔器和管外扶正器技术、小通径套损井的套铣引入防丢鱼技术、新旧套管补接及固井技术、过油层取套保护油层技术、套具防卡技术等新技术。研究应用以上技术 ,大庆油田深部取换套成功率达到 94 % ,取套深度达到 10 0 0m ,卡套铣钻具事故发生率降低到 1%以下。通过介绍 1口典型取套井的施工过程 ,说明了取换套技术在大庆油田的具体应用情况。

大庆油田油层部位套损井取换套技术研究

针对油层部位取换套施工中存在的固井质量难以保证、油层保护技术不完善、套铣效率低以及放气管处理技术不过关等问题开展攻关,形成了配套的油层部位取换套技术。现场试验证明,研究应用的固井技术基本满足油层部位取套对固井质量的要求;配套的修井液体系等油层保护措施基本适应油层保护的需要;研究应用的复合式铣头满足油层部位套铣要求,提高了施工效率;放气管高效套铣铣头的应用提高了处理放气管的成功率。

大庆油田注水开发后异常地层压力分布规律研究

油田注水开发后地层压力的分布变化规律, 对钻井作业和油田开发具有十分重要的意义。在对大庆油田注水开发后的异常地层压力成因和分布特征进行研究后, 指出油田注水后层内、平面和层间三大矛盾的加剧是异常地层压力形成的主要原因, 在纵向上高压层、欠压层和正常压力层相间存在构成典型的多压力层系剖面, 在平面上形成异常欠压区和异常高压区, 根据异常地层压力的成因和分布特征, 可以划分出 10种类型的异常高压区。油田注水开发后地层压力的分布变化规律, 对钻井作业和油田开发具有十分重要的意义。在对大庆油田注水开发后的异常地层压力成因和分布特征进行研究后, 指出油田注水后层内、平面和层间三大矛盾的加剧是异常地层压力形成的主要原因, 在纵向上高压层、欠压层和正常压力层相间存在构成典型的多压力层系剖面, 在平面上形成异常欠压区和异常高压区, 根据异常地层压力的成因和分布特征, 可以划分出 10种类型的异常高压区。

大庆油田取换套管井壁力学稳定性研究

在实测岩石力学性质和地应力研究的基础上，采用孔弹性力学模型和摩尔－库仑强度准则系统研究了大庆油田取换套管时砂岩裸眼井壁力学稳定性特征，并确定了泥浆密度稳定域。在泥岩水化动力学实验的基础上，根据泥岩水化应力及强度变化特征具体研究了保持泥岩井壁稳定的泥浆密度随施工时间的变化规律，从而为取换套管工艺设计及施工提供了重要的依据。

大庆油田套损原因及治理对策探讨

结合大庆油田套损形势变化及修井技术发展,从地质和开发角度分析油田套损成因,发现剪切变形和层间压力矛盾是导致油水井套损的主要原因。统计大庆油田累计发现的18000多口套损井,确定了大庆油田主要的三种套损形式:浅部套损、嫩二段区域性套损以及油层部位套损。根据油田套损类型及安全环保作业需求,制定了大庆油田套损井的有效修复原则,提出了相应修井技术的发展方向。

套损井修复技术在大庆油田的应用

大庆油田经过近50年的开发生产,已步入了油田开发的中后期,在油田开发过程中,自80年后出现三次套损高峰期,面对不同时期的套损状况形成了系列套损井修复技术,满足了大庆油田套损井修复的需要。本文总结了大庆油田针对不同套损阶段形成的修井工艺技术和已达到的水平,简略地介绍目前大庆油田修井工艺技术特点,为大庆油田修井工艺技术发展方向提出建议。

大庆油田高危风险井识别和管控

大庆油田油田不同区块发育的异常高压区、易漏区、浅气和溶解气等,增加了井下作业各类施工的难度和风险。借助于大庆油田高危区域风险预警系统的支持,对油田施工井进行高危区域和高危井的梳理和排查,建立有效的高危井安全施工管理和保障体系,对高危施工井实施升级管理,强化高危井现场施工的组织、监督和管理,有效降低异常井发生率,节约了企业安全费用和管理成本,实现了规模化和常态化施工,现场应用效果显著。

大庆油田加密调整井压裂改造配套技术

主要介绍了针对大庆油田加密调整井压裂改造难点,研究裂缝参数优化、水平缝脱砂压裂、限流法优化布孔细分压裂改造、保护薄隔层压裂和适合高破裂压力储层改造的55MPa多层压裂管柱等压裂改造配套技术。现场应用证明:该配套技术为提高加密调整井薄差层的储量动用程度及改善压裂效果,提供了有力的技术支持,对大庆油田高水平、高效益开发具有十分重要的意义。

大庆油田新型复合型堵剂TZL-2的研制与应用

针对大庆油田高含水开发后期各类油藏和水淹特点,为提高开发效果,研制了新型复合型堵剂——TZL-2堵剂,介绍了该堵剂的组成、原理、性能及应用效果。现场应用表明,该堵剂具有堵剂用量少、封堵率高、稳定性好、强度高、工艺简便、适用范围广等特点。

大庆油田A区块压裂后产能影响因素研究

水力压裂是目前应用最为有效的一种增产措施,目前对于老区油井都会采取压裂的增产措施,其增产机理主要体现在增大渗流面积、连通地层深处、减少驱动距离等方面,但是对于压裂后裂缝形成规律以及压裂后产能影响因素需针对不同区块的地质特征进行分析。笔者通过理论公式分析大庆油田A区块地层裂缝形成规律,并模拟压裂后产量变化规律,判断A区块压裂前后产量影响因素,优化裂缝参数,研究结果表明:裂缝的半长对压裂后油井产量影响较大,当泵注排量较高时,地层岩石受力较大,造成其压裂后缝高较高,最终根据模拟结果优化裂缝参数,设计相应的泵注程序,对大庆油田A区块油井压裂的实际施工具有重要的指导意义。

基于双射软集合理论的压裂井层评价研究——以大庆油田A区块为例

压裂是油水井增产增注的一项重要措施,油水井压裂后如果想取得预期的增产效果,必须要选择最适合用压裂进行增产改造措施的井/层,传统的选井/层方式主要依靠生产需要或者经验,而现代的选井/层方法弊端在于参数不充分、模型复杂、数据处理量大。因此,拥有一套客观性、严谨性和科学性的选井/层方法尤为重要。本文以大庆油田A区块为例,首先综合考虑压裂指标的复杂性和模糊性,构建压裂选井/层指标体系,首次运用双射软集合的相关理论对构建的指标体系进行进一步优化,确定各指标的权重,形成压裂井优选的评价方法,得出最终评价结果。该评价方法为今后的压裂井/层优选提供了一定的实用价值。

高停泵特征储层压裂施工参数优化设计方法——以海拉尔油田为例

海拉尔油田深部储层大规模压裂施工停泵压力梯度高,加砂困难,压裂效益低。为了明确高停泵储层裂缝起裂和扩展特征,优化高停泵储层压裂施工参数,利用FracproPT软件模拟海拉尔油田高停泵储层的裂缝扩展,分析了裂缝起裂和扩展的特征,以及高停泵储层渗透率、储层与隔层应力差、杨氏模量和泊松比对施工参数的影响,并对排量、液量、平均砂比和前置液百分数四个施工参数进行了关联性模拟研究。结果表明,高停泵储层压裂裂缝高度易失去控制,裂缝长度和铺砂浓度小,施工成功率低。针对高停泵储层压裂施工特征,最终形成了控制压力,限制缝高的高停泵储层压裂优化设计方法。通过开展实例井应用,证实了该方法的适用性,可为高停泵储层的压裂优化设计和高效开发提供借鉴。

大庆油田水平缝重复压裂改造技术

针对大庆油田长垣人工裂缝为水平缝的重复压裂井,以葡萄花油田为研究对象,初步界定了重复压裂选井选层工艺方法;应用试井分析和流动指数方法判断重复压裂时机;经过研究找出了重复压裂井裂缝失效的主要原因。根据裂缝失效的原因,确定了增大施工规模、酸洗裂缝以及多裂缝、开新缝压裂等项改造措施。结合理论研究在葡萄花油田现场试验,取得较好效果。

大庆油田加密调整井压裂改造配套技术的研究与应用

介绍了针对大庆油田加密调整井开采油层的特点，研究应用的密井网裂缝参数优化、水平缝脱砂压裂、限流法优化布孔细分压裂改造、保护薄隔层压裂和适合高破裂压力储层改造的55MPa多层压裂管柱等配套技术。加密调整井压裂改造配套技术的研究和应用，提高了储层的动用程度，对保证大庆油田的持续稳产、高产具有十分重要的意义。

新型低伤害非植物胶压裂液的研制及在大庆油田的应用

针对目前植物胶压裂液对储层伤害大、成本高的问题，开展了新型低伤害非植物胶压裂液体系。通过室内实验研究，优选出了性能优良的WH928聚合物增稠剂和DX-2交联剂，研制出了残渣含量低、剪切性能好、防膨能力强的40℃～90℃新型低伤害非植物胶压裂液体系配方。该压裂液体系在大庆油田现场试验38口井，压裂增产效果良好。

分层段压力监测系统在大庆油田的应用

通过分层测压试验、数值模拟和实测数据分析 ,研究了分层测压层段的合理划分方法 ,提出了以开发层系为基础的分层测压井部署方法 ,优化了测压井部署原则 ;在分析了不同类型油层、不同井网开发对象的压力分布特点的基础上 ,指出了分层测压资料在油田开发中的作用 ,为高含水后期油田测压系统的改造、预防套管损坏、提高固井质量、判断油层的连通状况及隔层的稳定性 ,指导油田各种增产措施的进行提供了理论依据和实践经验。