测调注水防砂反洗一体化技术在海上油田研究与应用

为满足海上油田稳产上产,提高油田注水效率和采收率,针对海上疏松砂岩油藏的防砂需求和细分层注水需求,研究了测调注水防砂反洗一体化技术。该技术采用分层注水和防砂一体化管柱,内层管柱前期可作为坐封、验封管柱,后期可用于正常的细分层注水; 外层管柱采用独立筛管方式进行防砂,内外层管柱通过丢手悬挂封隔器形成一个整体。后期根据修井需要将两层管柱分离,单独取出内层注水管柱,外层管柱留作井下永久防砂管柱。该技术在渤海油田X井的应用,满足出砂油藏分层注水防砂的要求,降低了后期作业的风险,提高了修井效率。     

简易防砂坐封验封一趟管柱工艺研究及试验

针对常规完井工艺不能一趟管柱完成整口井的多层简易防砂完井施工的现状,设计了防砂完井一体化工艺管柱。该管柱包括外防砂管柱和内坐封-验封一体化管柱2大部分,内、外管柱通过悬挂丢手封隔器连接成一个整体。外防砂管柱用于层间分层封隔和悬挂防砂筛管;内坐封-验封一体化管柱能实现防砂封隔器坐封、验封一体化功能。施工时只需1趟管柱作业即可把防砂管柱下到油层预定部位,并逐级完成防砂封隔器的坐封和验封。现场试验结果表明,该工艺管柱各级封隔器坐封、验封合格率100%,显著提高了施工效率,降低了作业成本。     

机械分层防砂分层注水新技术的研究

针对目前埕岛油田注水工艺存在的不足,提出了一种分层防砂分层注水新技术,重点介绍了工艺管柱的结构、工作原理、技术指标及技术特点。分层防砂工艺是将大通径滤砂管和液压封隔器组成的防砂管柱悬挂在油层部位,利用分层封隔器保证注水层间的有效分割,互不串通,滤砂管保证地层砂不反吐到防砂管柱内部。分层注水工艺主要采用小直径的空心配水器和可洗井封隔器,注入水经过配水器芯子的水嘴注入到地层。分层测试调配工艺是采用钢丝投捞方式进行测试和调配。该项工艺技术在现场已实施3井次,成功率100％,能够满足埕岛油田分层防砂分层注水的要求。     

冀东油田分层防砂分层注水一体化技术研究

为了满足冀东油田浅层出砂油藏注水开发的需要,延长注水井开发免修期,降低修井作业费用,开发了机械分层防砂偏心分层注水一体化工艺技术。该技术主要由大通径机械分层防砂技术、小直径偏心分层注水技术及与之配套的全井逐级分层验封技术组成。现场试验表明,在进行的两级三段机械分层防砂偏心分层注水工艺施工中,先完成了机械分层防砂管柱施工,后完成了偏心分层注水管柱施工,最终实现各级防砂、注水封隔器验封合格。投入定量水嘴配注,三段配注测试合格。     

一种注水井大通径分层防砂工艺管柱

越来越多的海上油田步入开发中后期，储层压力衰减严重，致使产量递减率大，严重影响油田开发效益。注水开发是补充地层能量保障油田稳产的最佳手段。针对海上油田出砂严重及大注入量需求问题，研究了一种适用于海上注水井的大通径分层防砂工艺管柱，通过管柱关键工具的优化设计，使得防砂管柱全通径由?120.65 mm提高至?152.4 mm；分层注水管柱中心管由?88.9 mm增大至?114.3 mm。该管柱可以提高单井的最大注水量，解决海上油田存在的井口压力受限导致注水量受限和无法满足油藏配注要求等问题，同时也利于后期的修井、弃井作业，为分层防砂工艺管柱设计提供参考。     

出砂油藏注水井防砂、注水一体化技术

为了提高油田注水效率和原油采收率,研究了出砂油藏注水井防砂、注水一体化技术。主要采用新的分层防砂、分层注水一体化管柱,对配水器、封隔器、防砂管丢手插封等主要配件进行优化,完成坐封、锚定、注水、防砂、洗井、解卡及调试调配等工艺。结合多级封隔器管柱的性能特点研究设计了封隔器在线验封技术,减少了无效注水管柱,保证了防砂工艺管柱的可靠性。该套工艺在胜利油田应用32口井,满足了复杂断块油田的分层注水需要,技术实用性好,具有重要的推广价值。     

埕岛浅海油田注水管柱及配套工艺技术

根据埕岛浅海油田的开发现状,阐述了注水方案部署及其对注水工艺技术的特殊要求,重点介绍了埕岛浅海油田防砂注水管柱及配套工艺技术构成,即分层防砂工艺、分层注水工艺和测试投捞调配工艺 3大部分。分层防砂工艺是指防砂管柱坐封丢手后留在井中,分层封隔器保证了动态停注过程中层与层之间严密分割、互不串通,特殊结构的金属棉滤砂管与采用单流阀结构的注水阀组成一个密闭空间,保证地层砂不会反吐到防砂管柱内部;分层注水工艺中主要采用了集成式综合封隔配水器,注入水在经过配水器后,各层注水量的调配是通过改变配水器内芯子上的水嘴大小来实现的;测试投捞调配工艺根据海上平台的工作条件及目前注水井测试调配工艺技术现状,采用液力投捞方式进行井下测试和调配。目前该项工艺技术已经在埕岛浅海油田顺利实施 17井次,成功率 10 0%,管柱分层清楚,注水量清楚,对应生产井见到了明显的增油效果     

海上油田分层测试分层防砂管柱的研制与应用

针对海上油田高速强采情况下,多个油层一次射孔,同时开采所出现的问题,为摸清各个层的地层情况,应实施分层测试分层防砂工艺。研制的分层测试分层防砂管柱上部接有悬挂丢手封隔器,每层之间用层间封隔器分开,中间接有夹壁滤砂管使每一层形成一独立的封闭单元,每一层单元有一微电脑智能开关,用以控制每一层的开启和关闭,由于有些疏松砂岩油层出砂较严重,还须配以防砂工艺来达到其既能测试又能防砂生产的目的。分层测试分层防砂一体化管柱及测试工艺对于油田细分层系的合理开发以及注水工作的开展具有重要的意义。     

胜利海上油田安全可控长效分层注水技术

为满足胜利海上油田注水井分层注水管柱检修期长、安全、高效的要求,在分析影响分层注水管柱寿命因素的基础上,提出了采用平衡式分层注水管柱改善管柱受力,降低管柱蠕动幅度;采用液压控制方式解决分层和洗井之间的矛盾;研制液控式封隔器解决封隔器提前坐封和满足井控要求的技术思路。通过研制液控压缩式封隔器和液控式环空安全封隔器等关键工具,设计了平衡式分层注水管柱,形成了安全可控长效分层注水技术。液控压缩式封隔器采用液压控制方式始终将其控制在最佳压力状态,洗井时可快速解封,以解决反洗井造成的封隔器寿命不长的问题。液控式环空安全封隔器采用了双液压控制管线,设有安全锁紧机构,洗井和安全通道独立控制,既能满足大排量反洗井要求,又能提高注水管柱长期的安全可靠性。胜利海上油田分层注水井应用安全可控长效分层注水技术101井次,分层注水合格率提高16.6%,注水管柱检修期最长达5年。安全可控长效分层注水技术不仅延长了胜利海上油田分层注水管柱的检修期,满足了安全高效注水的要求,也可以满足水驱开发油田精细分层注水的要求。      

海上油田分层注水反洗井技术研究与应用

为了解决海上油田分层注水井管柱结垢、腐蚀,油层污染、堵塞,注水压力上升等问题,结合海上油田注水井地层条件、完井方式和生产管柱型式等特点,研究设计了提升式、液控膨胀式、插入密封式等3种反洗井管柱,进而提出了3种海上油田分层注水反洗井技术。阐述了提升式、液控膨胀式、插入密封式等3种反洗井管柱的设计原则、设计关键点和管柱组成,以及3种海上油田分层注水反洗井技术的技术原理、技术参数和使用条件。现场应用表明,本文提出的3种反洗井注水管柱技术能够在不动注水管柱条件下实施反洗井作业,达到维护注水井井筒、清洗注水管柱、提高分层注水效果的目的,目前已在绥中、渤西、渤中、辽东、蓬莱等作业区取得成功应用,具有较好的推广应用价值。     

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。     

管外缆控式智能分注技术

华北油田油藏埋藏深、注水井井温高、层间注水压差大等问题,严重制约了现阶段分层注水技术的发展。针对当前分注工艺与生产需求之间的矛盾,以管外缆控式智能分注技术作为主体,开展了新一代分层注水技术研究。通过对井下智能配水器优化设计,提高了电控智能配水器耐温、承压等关键指标;以深斜井多级多段分注技术为基础,形成了过电缆套保封隔器、过电缆逐级解封封隔器等缆控式智能分注工具系列,井下工具可靠性大幅提高,施工成功率达100%。该技术从根本上改变了分注井测调方式,无需测试车辆和人员现场操作,可远程控制分注井进行验封测调,降低生产成本投入;层段注入量自动调整、生产动态实时监测及层段配注远程调整等功能,为油藏精细分析及生产动态调整提供了数据和技术支持,实现了有效注水、精细注水,有助于提高水驱开发效果。     

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 ,取得了明显的经济效益     

细分层系高效压裂充填防砂管柱

针对?244.5 mm套管完井作业中突出的调整层间分隔和薄油层精细分层等技术难题,设计了集旁通过流筛管、生产滑套于一体的外层防砂管柱,以及将充填转换总成预置于锚定密封总成的压裂充填防砂服务管柱,使充填时减少1层中心管的下入,满足低摩阻、大排量充填防砂和细分层系的需要。通过对管柱关键工具的分析以及施工参数的模拟,研究结果表明该管柱可安全下入最大拉伸载荷50 kN;冲管长度500 m且正循环压裂充填施工排量为6.48 m3/min时,最大压力58.3 MPa;反循环洗井施工排量为1.27 m3/min时,最大压力17.45 MPa,满足现场施工要求。该技术在渤海油田A井实施1次5层充填防砂作业,现场应用结果表明,细分层系高效压裂充填防砂管柱性能稳定可靠,比常规充填防砂施工作业节约3 d工时,并且实现免下分采管柱进行分层调控生产,节约作业时间近1 d,具有一定的推广应用价值。     

海上油田大斜度井同心双管注水技术

目前海上同心双管注水工艺存在着安全控制不可靠、内外管分层容易失效、封隔器解封不彻底等问题,造成洗井困难且影响油田正常生产。为此研究了新型同心双管注水工艺技术,该技术注水管柱相互独立,施工相对简单,外管附加载荷大大降低,注水三通道都能实现单独的安全控制。环空安全阀采用柱塞坐封方式并有备用注水通道,提高了安全阀的可靠性及使用寿命;内外管的分层采用组合盘根的形式,在容易失效部位采用组合盘根和内胶筒的双级密封方式,密封效果更加可靠;洗井则采用地面单独控制洗井滑套的方式,能够避免地层压差带来的洗井活塞自行开关,而且满足海上大排量反洗井的需求。该技术已在胜利海上油田成功应用10余口井,适用最大井斜为74.18°,层间最大压差为10.5 MPa,有效解决了大压差油层、大斜度井的有效分层注水难题。     

非均质砂岩油藏分层化学防砂技术

针对笼统化学防砂有效期短、成功率低,开展了非均质疏松砂岩油藏分层化学防砂技术研究。砂粒表面原油是影响化学防砂效果的主要因素,因此,研发了适用于45~150 ℃地层温度下的高强高渗耐油控砂剂体系,该体系在含油污水原油含量10%时固结强度为6.2 MPa,渗透率保留率92.5%、黏度小于5 mPa · s。研制的低温高强度AB砂40 ℃时固结强度可达7 MPa,解决了胜利油田开发后期由于井底温度低、常规覆膜砂固结强度小而不能满足防砂生产需要的问题。设计了具有防蠕动、可大排量反洗井、一趟管柱可选择性注入控砂剂或覆膜砂的分层化学防砂管柱,解决了非均质油藏笼统化学防砂有效期短,常规分层化学防砂管柱工序多、可靠性差难题。该技术提高了化学防砂技术对非均质疏松砂岩油藏的适应性,对确保粉细砂岩油藏、普通砂岩油藏特殊井眼油水井的防砂开采效果具有重要意义。     

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。     

两层分层同采工艺管柱的研制

针对非均质、多油层油藏采用常规的合采工艺层间干扰严重的问题,研制了两层分层同采工艺管柱。这种工艺管柱可根据不同的工艺要求,将管柱设计为分采混出工艺管柱和分采分出工艺管柱,并为关键部件配套研制了分采混出泵、分采分出泵和低坐封力封隔器。现场应用表明,采用该工艺管柱后增油效果明显,实现了两层同采,避免了层间干扰,取得较好应用效果。