长庆油田带压作业分层注水工艺技术研究

分层注水管柱配有配水器和封隔器等小通径井下工具,在带压作业起钻前需多次投送油管堵塞工具分段封堵油管,导致施工工艺复杂及封堵成功率低等问题,为此设计了分层注水带压作业工艺管柱及配套工具。介绍了该工艺管柱的结构、工作原理及技术特点,同时论述了配套工具多功能双作用阀、预置工作筒及堵塞器的结构原理,并给出了主要技术参数。现场应用结果表明,分层注水带压作业管柱在满足分层注水工艺要求的同时,解决了带压作业下钻油管封堵问题,并为再次带压作业过小通径井下工具封堵油管提供了便利条件,提高了施工效率,节约了施工费用,具有良好的推广前景。     

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。     

高压分注井全过程带压作业管柱

针对高压分注井带压作业过程中存在的管柱内堵塞器投堵位置不确定、油管内密封工具耐压低、分注工具段内无法堵塞密封、不能实现全过程带压作业的问题,研发了高压分注井全过程带压作业管柱。该管柱下入后,无需投捞,双密封洗井阀地面加压即可启动注水阀;通过配套高压自密封配水器和预置式油管堵塞器等工具,解决了油管内分注工具段封堵问题,实现了分注管柱起出过程的整体密封;通过管柱底部配套双密封洗井阀,解决了分注管柱下入过程的密封问题,还可满足反洗井工艺要求。高压分注井全过程带压作业管柱在冀东油田累计应用60井次,最大施工井斜56. 7°,工具最大下深4 285 m,满足50 MPa内分层注水需求和21 MPa内带压作业需求。应用该作业管柱可缩短作业周期,提高作业效率,降低施工成本。研究结果可以为注水井带压作业管柱的设计提供参考。     

新型井下多功能密封器研制

为了解决不压井作业过程中下管柱时的油管内密封问题,研制了一种新型井下多功能密封器。该密封器设计有密封段和密封塞,下管柱时接于管柱下端并密封油管中心通道,实现不压井作业。下完管柱后,通过地面加液压力,使油套连通并投产。试验证明:该井下多功能密封器满足注采管柱以及各种增产措施管柱在下管柱作业时油管内密封要求,同时在管柱主通道形成一个定位坐落密封段,为再次作业时投入油管内堵塞密封工具,实现带压起管柱打好基础。现场应用200余井次,成功率100%,解决了多年以来困扰不压井作业技术推广存在的瓶颈问题,取得了很好的经济效益和社会效益。     

海上油田分层防砂分层注水高效集成技术

针对目前海上分层防砂分层注水有效期短、施工周期长、作业成本高的问题,研究了新型海上油田分层防砂分层注水高效集成工艺。通过采用穿越型悬挂丢手封隔器,能够同时连接防砂管柱和注水管柱,采用小直径液控压缩四胶筒分层封隔器,同时实现分层防砂封隔器的坐封以及后期注水管柱的精细分层。该技术的防砂管柱与注水管柱一趟下入,节省施工时间一半以上。穿越型悬挂封隔器的可溶丢手支撑套溶解后,能够实现防砂管柱与注水管柱的独立检修,延长防砂管柱的使用寿命,降低作业成本。该技术已在胜利海上油田成功应用10井次,最大施工井斜65°,工具最大下深3 780 m,工作最大压差10 MPa,施工成功率100%,分层合格率100%,有效提高了海上水驱油藏的开发程度。     

连续管内堵塞器的研制与应用

随着油田开采周期的延长,需要解决连续管速度管柱后期带压起管的内封堵问题。结合管柱自身和井口悬挂装置特点,以及带压起管工艺要求,借鉴常规油管不压井作业用堵塞器,利用实验室验证的方法,研制了连续管内堵塞器。该堵塞器满足连续管带压作业的管内压力封堵的要求,具有结构紧凑、适用管内壁有焊筋以及可弯曲缠绕等特点。室内试验和现场应用结果表明:研制的连续管内堵塞器很好地满足了弯曲缠绕上滚筒的带压起管工艺要求,其性能稳定可靠,提高了施工效率,避免了高空作业风险,降低了作业费用。连续管内堵塞器不仅保证了不压井作业起管堵塞的安全、高效,而且对不压井作业工艺配套技术的完善起到了推动作用。     

高压油水井带压作业工艺研究

高压油水井带压作业工艺适用于油套压力在20MPa以下的油、水井带压施工作业，不压井、不放喷、带压安全起下管柱。该装置由油管堵塞器、井控密封系统、加压举升系统、附属配套系统、液控操作台及相应工具组成。该装置成功地解决了油套环空及油管内部的密封问题，实现管柱带压作业。该工艺技术在大庆、吉林等油田成功地完成了450口井的带压维修作业，取得了较好的经济效益。     

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,具有良好的经济效益和社会效益。     

油水井带压作业油管验管堵塞器的研制及应用

为了解决油水井带压作业的实际问题,提高堵塞的成功率及施工效率,研制了油水井带压作用油管验管堵塞器。该堵塞器集验管与封堵于一体,并在检验出油管的漏点位置后,在漏点上方进行封堵,1次即可完成验管与封堵施工,提高了施工效率;利用该堵塞器还能有效解决因油管结垢、结蜡或井口闸门开不全而导致投堵遇阻问题,实现了小直径下液压锚爪的锚定及堵塞器的上提、下放。现场应用表明,该堵塞器可对油管井况进行有效地判断和封堵,应用效果良好。     

江汉油田高压分层注水管柱研究

针对江汉油田分层注水工艺存在的,注水管柱、油套管得不到保护,封隔器性能差、工作寿命短、密封效果不好,不能满足高压注水,注水管柱在各种效应的作用下工作寿命短等问题,提出相应的解决方法,即采用高压分层注水管柱工艺及其配套工具,包括:分层注水封隔器、水井锚及管柱伸缩补偿器等。现场应用表明,该工艺可在油田推广应用。     

DSQ-A、B型油管堵塞器的研制与应用

以前使用的油管堵塞器在投堵后,靠井内压力撑开堵塞器卡瓦和胶皮来封堵油管。在起下管柱时,由于井内压力的变化及作业时管柱的振动,堵塞器固定卡瓦易松开,被井内压力顶出油管,存在很大的安全风险。为此,研制了DSQ-A、B型油管堵塞器。该型油管堵塞器的密封胶皮外装有防护钢套,可使胶皮在入井过程中不被损坏,保证胶皮封堵质量;同时利用滑块捞矛的原理,使投堵后堵塞器不易移动,增强安全性。现场应用表明,DSQ-A、B型油管堵塞器是适合带压作业的新型堵塞器,并且可以重复使用,节约成本。     

小油管喷砂射孔环空分层转向压裂合采一体化工艺

苏里格气田多层开发多采用封隔器分压合采管柱,存在油管直径较大、对含水气层携液能力差、压裂施工风险大、不适应小井眼分层压裂等缺点。为此,研究配套了小油管喷砂射孔环空分层转向压裂合采一体化工艺,该工艺集小油管喷砂射孔、油套环空分层压裂、二次转向压裂、小油管井下节流等一系列技术于一体,用一趟小直径管柱完成了喷砂射孔、分压合采等一整套施工工序,极大地提高了管柱的携液能力,提高了压裂增产效果,降低了压裂施工风险,减少了油管费用,缩短了施工周期,且能满足小井眼分层压裂施工要求。现场应用效果良好。     

带压作业技术在吉林油田的应用

带压作业是利用并控设备控制井口压力,对高压油水井在不压井、不泄压的情况下进行修井作业的一项技术,技术的关键是要解决油管内部堵塞、油套空间动态密封和欠平衡状态下管柱的控制问题,防止施工作业时油管内、油套空间喷液和管柱上窜.油管内防喷通过堵塞器实现,油套空间密封和管柱控制通过带压作业机实现.近几年来,带压作业技术在吉林油田得到快速发展,特别是2010年,加大力度发展带压作业技术,集中解决问题区块遗留难题,累计实施514口并,减少泄压放水89×104 m3,综合创效超过2亿元,有效地控制了注水并排放,减少了环境污染,社会效益明显.     

带压作业技术研究与应用

带压作业技术是在不压井、不泄压的状态下起下油管和油杆的井下作业技术,主要包括管柱内堵塞技术、油套管环形空间密封技术、管柱加力控制技术和系列配套技术。介绍了带压作业装置的结构、性能特点及带压作业堵井工艺。阐述了带压作业技术在扶余、新民和新木等采油厂956口油水井的应用情况,结果表明,截至目前应用带压作业技术少放水200万m3,节约注水成本2 000多万元,多产油20万t,产值超过6亿元。最后指出带压作业技术可保护油气藏、维持地层能量、减轻对地面的污染。     

苏里格气藏两层分压合采无阻生产压裂管柱

苏里格低渗透致密砂岩气藏具有储层多、含气井段长、物性差等特点,为提高气井产量,采用封隔器分层压裂是苏里格地区广泛应用的技术措施。然而以往的分压工艺管柱压裂后由于封堵球滞留在油管内,阻塞油管畅通,不利于压后测试产气剖面和井底作业,同时存在管柱锚瓦多、后期上提管柱困难等诸多问题。针对此问题,详细介绍了两层分压合采无阻生产压裂管柱及配套工具,能实现一次压裂分压两层,压后油管内无阻塞生产,为压后井筒下入测试工具,分层认识储层提供了方便。     

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。     

分层注水工艺实施的一些建议

本文以ＣＬ井为例提出了分层注水工艺实施的一些建议。从分层注水管柱的选择、管柱下井前的井下调查，分层测试及其它配套工艺先进方面提供出了看法，供管理人员和广大技术人员参考。     

分层酸化、注水一体化管柱的研制及应用

针对常规完井工艺不能一趟管柱完成注水井的分层酸化、分层注水施工的现状,设计了分层酸化、注水一体化管柱。该管柱主要由封隔器、酸化注水一体化配水器、定压配水器和洗井阀等组成,通过油管加压以及投球等操作,实现由下至上逐层酸化。现场19口井的应用情况表明,该管柱施工成功率100%,层段合格率均达到85%,实现了2层分注井的分层酸化、分层注水一体化完井,节约了作业成本,缩短了占井时间。该技术不改变现有投捞调配工艺,施工简单易行。     

带压投送井口保护装置的研制及应用

为解决350采油树承压与酸化施工限压之间的矛盾,将油管封隔器在带压状态下投送至油管内部预定位置并坐封,实现油管内部封堵,隔离油管内部压力通道,从而保护井口装置,进行正常的酸化作业,因此研制了一种新型带压投送井口保护装置。介绍了带压投送井口保护装置的主要结构、工作原理、主要技术性能参数以及性能特点,进一步完善了注水井不动管柱酸化施工工艺,并在大港油田板X井进行了现场应用。现场应用结果表明,带压投送井口保护装置成功完成了注水井不动管柱酸化施工,创大港油田350型采油树不动管柱酸化施工最大压力记录,具有较广泛的应用前景。     

高温高压含硫井气举采油注水一体化管柱研究

塔里木盆地塔中油田部分油井生产气油比高,为了实现原油的充分开发,设计了一种气举采油及注水一体化管柱。管柱设计时考虑了该区油藏高温高压及含硫的特性,管柱在常规注水管柱上安装气举阀及相关配套工具,在注水替油后可实现不动管柱进行气举生产,并且可在油层发生堵塞的情况下进行酸化作业,同时分析了一体化管柱及封隔器在气举采油、注水替油以及采取增产措施时的受力情况。现场应用中,该管柱能够成功实现不动管柱完成酸化解堵、注水替油及气举采油等工艺,并且注水替油过程中井口最大压力达18.8 MPa,实现了井口注入压力的提高,并且各种工艺过程中均未出现管柱窜漏现象,这表明设计的新型气举采油注水一体化管柱结构合理且可靠,并取得了良好的应用效果。该管柱的研制实现了注水、酸化工艺与气举技术的结合,在不动管柱的情况下可实现注水、酸化和气举采油3项功能,为设计者在复杂工艺设计、相关管柱的受力分析以及选择合理的设计方案提供了理论指导。