孤北油田低渗透砂岩储集层损害机理与保护措施

孤北油田属胜利油区开发难度大的油藏类型,主要原因是该油田低渗透砂岩储集层在不同演化阶段经历了错综复杂的成岩作用,造成原始储集层格架内孔隙体积的缩减,致使钻井过程中被入井液严重污染。为了认识孤北油田油层渗透性损害过程,采用岩石矿物鉴定、样品微区电镜扫描等技术,结合钻井施工过程中配置的入井液性能,对其低渗透砂岩储集层的岩性分布及成分、结构的不均衡性进行了分析,研究钻井过程中入井液的固相微粒迁移、钻井液滤液侵入和黏土矿物影响对储集层渗透性损害的机理。提出了孤北油田在钻井过程中保护低渗透砂岩储集层的措施:采用正电胶钻井液体系;钻井过程中进行钻井液密度动态调整,保证近平衡压力钻进;采用屏蔽暂堵技术阻止钻井液(尤其是其中的固相微粒)进入储集层。采用正电胶钻井液体系和屏蔽暂堵技术后,以往低效试产井区新钻的井试产获商业性油流,获得明显经济效益。表2参3(张守鹏摘)     

简易防砂完井技术在渤海稠油油田的应用

在渤海疏松砂岩稠油油田,防砂和提高产量一直是一对矛盾,为了解决这一矛盾,在防砂筛管选择、适度防砂方法及度的控制、负压射孔工艺和变频启泵等方面进行了大量理论研究和试验,摸索出一整套既经济又能够最大限度提高油井产能的防砂完井新方法——简易防砂完井技术。介绍了简易防砂完井技术的原理和应用情况。在上百口井的成功应用表明,简易防砂完井技术已经日趋成熟,为渤海疏松砂岩稠油油田的开发带来了巨大的经济效益,目前该技术已经成为疏松砂岩稠油油田开发的一个重要手段。     

渤海疏松砂岩储层完井方式优化研究

疏松砂岩油田单井产能低及生产层出砂是此类油田开发中最突出的问题。在分析疏松砂岩油藏的特点及生产现状的基础上,根据渤海NB35—2油田的实际数据,计算了不同完井方式下的产能数据,分析了各种完井参数对产能的影响,并制定出了渤海NB35—2油田的完井及防砂方式。开展疏松砂岩油藏完井方式优化研究,对于疏松砂岩油田的高效开发具有重要的意义。     

生产压差对疏松砂岩储层出砂影响规律研究

针对疏松砂岩油藏开发过程中油井出砂与提高产能之间的矛盾,在综合考虑流体渗流、储层变形或破坏等因素的基础上,基于连续介质力学理论,建立了一种流固耦合形式的疏松砂岩合理压差预测模型,并应用所开发的有限元程序模拟分析了渤海疏松砂岩油田某油井生产压差波动对砂岩储集层骨架应力和变形的影响规律,提出了适合该井区的合理压差.     

疏松砂岩底水油藏整体开发对策

西江23-1油田是一个典型的疏松砂岩底水油藏,针对油藏在整体开发过程中的难题,创新性地采用了中心管完井技术、适度出砂开采技术、储集层保护技术以及提高水平井段质量的钻井等多项技术。克服了钻水平井增斜难度大、开采过程中油层堵塞和底水锥进严重等困难,实现了油田整体开发的成功,并积累了适用于疏松砂岩底水油藏开发的水平井配套技术和开发经验。     

渤海稠油油田水平分支井钻井完井技术

渤海油田的大部分油藏为稠油油藏，地层胶结疏松，如何提高采收率、增加原油产量是稠油开发过程中面临的艰巨任务之一，而水平分支井钻井完井技术是提高稠油油藏采收率的有效途径之一。主要从水平分支井的工程设计、钻井完井的难点分析、井眼轨迹控制工艺技术以及钻井液体系、性能、现场维护等方面介绍了渤海稠油油田水平分支井的钻井完井技术，并对其经济效益进行了简要的分析。水平分支井钻井完井技术的成功应用，为渤海稠油油田的开发找到了一条新路子，并将在几个油田的开发和调整中推广应用。     

南堡油田先导试验水平井高效钻完井技术

南堡油田主力油气藏储集层横向变化大、地层倾角与断层不确定,地质跟踪困难,由于环境的限制,钻井井数少、实施高效开发难度大.基于井壁稳定性、3项压力(地层孔隙压力、破裂压力和坍塌压力)、玄武岩可钻性、储集层特性与物性、油藏构造形态与目的油层油气显示特点、储集层钻完井伤害、储集层出砂情况等分析,开展了海油陆采大位移水平井的井身剖面与井身结构优化设计、井眼轨迹控制、个性化钻头设计、钻井液体系优选与油气层保护和高效筛管完井等各项技术的优选研究与先导试验应用,并在实施过程中进行跟踪分析和完善.3口试验水平井投产均一次成功,初期日产油分别达505 t、736 t和1 058 t,在高产情况下未见出砂,生产正常,确立了南堡油田高效开发主导钻完井技术,达到了先导试验的目的.     

渤海湾边际油田水平井钻完井技术

渤海湾地质油藏条件复杂，中小型边际油田多，所产原油多为重质稠油，导致渤海油田普遍存在开发难度大、单井产能低的现象。为此，提出采用优快钻完井技术和水平井钻完井技术进行开发，研究了水平井开发所具有的突出优势和需运用的关键技术。旅大4-2油田为典型的边际油田，该油田充分运用水平井钻井技术、疏松砂岩油层保护技术、“适度防砂”技术以及控制生产压差排液及投产等技术，达到了油田高产和稳产的目标。该技术已在渤海湾其他边际油气田得到推广应用。     

疏松砂岩稠油油藏分枝井眼泥饼破胶清除技术研究

针对疏松砂岩稠油油藏分枝井的特性开发了高分子胶束钻井液体系。通过对高分子聚合物胶液和高分子胶束钻井液体系泥饼的热降解、生物酶降解,以及酸性化学破胶系统评价研究,优选出适合疏松砂岩稠油油藏分枝井眼泥饼破胶清除技术。结果表明,该破胶技术可使井壁泥饼和筛网泥饼破胶率均大于96%,岩心的渗透率恢复值达90%以上,并在渤海油田、冀东油田试应用成功。     

适于疏松砂岩稠油油藏储集层保护的水平井钻井液

钻井过程中造成疏松砂岩稠油油藏发生损害的主要因素是:钻井液固相侵入、钻井液液相与原油不配伍及储集层黏土矿物水化膨胀。为此研制出适于疏松砂岩稠油油藏储集层保护的无固相弱凝胶水平井钻井液体系:海水+0.1%~0.2%NaOH+0.2%Na2CO3+0.7%VIS+2.0%FLO+2.0%JLX,用KCl或甲酸盐加重。该钻井液具有独特的流变性能,凝胶强度无时间依赖性,具有优异的润滑性能和抑制性,与储集层流体配伍性好,不仅能够满足水平井钻井作业需要,而且具有优异的储集层保护效果,经文昌13-1油田、渤中34-1油田、南堡35-2油田、渤中25-1油田等数十口海上油田水平井验证,效果良好。图5表3参17     

渤海海域新近系河流相砂岩储层描述技术

针对海上河流相砂岩油田单砂体厚度薄,井间储层横向变化快,纵向上油气水间互,平面上连通性差等特点,渤海通过十多年的不断探索和实践,发展完善了定量描述砂体展布的储层描述技术。该技术很大程度上解决了在海上探井井距大,井控程度低,取心资料较少等情况下的储层横向展布问题,并基于已钻井资料,总结出如何在探井之间寻找潜力砂体的经验。随着渤海越来越多的河流相油田投入开发,储层描述技术的可靠性也得到证实。大量实例证明,该技术是渤海油田新近系河流相砂岩储层预测与描述的有效技术手段,其思路和方法也可借鉴到类似地质背景下的河流相岩性油气藏评价。     

渤海疏松砂岩油藏水平井筒携砂能力数值模拟研究

渤海疏松砂岩稠油油藏适度出砂开采过程中,产出砂粒随稠油进入水平井筒后容易沉积形成砂床,造成油层砂埋、油管砂堵等危害。基于流体力学理论,根据渤海疏松砂岩油藏的基本参数,利用FLUENT流体力学软件对适度出砂开采过程中水平井筒流场特性进行了数值模拟,得到了井筒流速、出砂量、出砂粒径、稠油黏度等敏感参数对携砂能力和井筒压降的影响规律:在渤海疏松砂岩油藏条件下,井筒流速和稠油黏度对携砂能力的影响均存在临界值,当井筒流速或稠油黏度达到临界值时,随着流速或黏度的增大,井筒砂床高度和悬浮层含砂体积分数均趋于稳定。同时,对井筒压降的影响程度依次为稠油黏度、井筒流速、出砂粒径和出砂量。该结果可为渤海疏松砂岩油藏适度出砂开采工艺设计提供理论依据。     

哈萨克斯坦SIPC油田开发主要问题与技术对策

哈萨克斯坦SIPC油田开发年限较长,储层地质特征存在较大差异,开发过程中存在注水效率低、储层无法自然投产且改造难度大、储层易受到伤害、出砂严重、钻井速度低且成本高、环空带压等问题。为此,在分析问题原因的基础上,基于油田特点和技术现状,制定了应用高效注水技术、携砂采油技术、高效钻井技术等成熟技术,研制智能储层保护剂及研究复杂砂岩可控穿层压裂技术的技术对策。现场应用表明,该油田采用制定的技术对策,提高了注水效率和储层压裂改造效果,解决了地层出砂问题,降低了储层伤害程度和钻井成本,实现了低油价条件下降本增效的目的,支撑了哈萨克斯坦SIPC油田项目的顺利实施。      

疏松砂岩油藏压裂裂缝延伸规律数值模拟

压裂充填防砂可实现增产与防砂双重目的,是疏松砂岩油藏的一种重要完井方式。疏松砂岩具有高孔、高渗特点,且强度低、塑性强,裂缝起裂与延伸机理较为复杂。为研究疏松砂岩储层压裂裂缝延伸机理,揭示压裂工艺参数对裂缝形态的影响,建立了考虑储层岩石弹塑性变形、裂缝起裂与延伸、压裂液流动与滤失以及储层孔隙流体渗流复杂耦合作用的流固耦合有限元数值模型,针对渤海油田绥中36-1区块典型疏松砂岩储层,开展了压裂裂缝延伸规律数值模拟计算,并重点分析了压裂液效率、排量对于裂缝延伸规律的影响。结果表明:低效率压裂液在疏松砂岩中仅形成极短而窄的裂缝,裂缝两侧伴随着一定范围的剪胀高渗带,难以容纳支撑剂,无法实现充填防砂目的;效率高压裂液可在疏松砂岩中形成压裂充填防砂工艺所需的短宽裂缝,裂缝壁面两侧存在轻微压实现象,对渗透率的影响较小;提高压裂液排量,裂缝长度减小,裂缝宽度增加。研究结果可为疏松砂岩压裂充填设计提供一定理论参考。     

D气田衰竭疏松石英砂岩浅气层漏失机理及防漏技术

衰竭气层具有气层孔隙压力、坍塌压力、漏失压力、破裂压力等较原始值明显降低的特点,并且钻井施工压差相对较高,井漏易发和气层损害是困扰施工安全和工程质量的主要难题,而搞清漏失机理及漏失性质是解决该难题的关键。为此,结合南海北部D气田大位移水平井钻井实践,研究提出了一套衰竭疏松石英砂岩浅气层井漏诊断及防控配套技术,该技术基于衰竭气层现今四压力剖面及水力学分析,结合漏失特征,首先对漏失性质准确研判;在此基础上,兼顾防漏及气层保护需要,从减小循环压耗及ECD值、降低施工压差入手,研发形成无固相返排解堵弱凝胶钻井液EZFLOW-Ⅱ,并依据衰竭气藏现今四压力剖面,大位移水平井井眼清洁、保护气层需要,对钻井液密度及流变性、封堵性和润滑性进一步优化,配合控制钻速、定期短程起下钻、强化固控等工程措施,实现了良好的防渗漏、防压差卡钻以及气层保护效果。该技术解决了南海北部D气田衰竭石英砂岩浅气层大位移水平井井漏及其引发的气层损害难题,相关成果对于类似低压衰竭疏松砂岩浅气层防漏、保护气层工作具有指导意义。      

疏松砂岩油藏出砂机理微观可视化实验研究

针对出砂机理宏观实验研究中存在的问题,研制了疏松砂岩稠油油藏出砂机理研究的微观可视化实验装置,采用渤海疏松砂岩典型储层的粒度分布和油田实际挡砂参数,进行了疏松砂岩稠油油藏出砂机理的微观可视化实验研究。结果表明:出砂提高渗透率的程度与驱替压差、地层砂粒度、挡砂筛网尺寸有关。粒度越均匀,分级出砂范围就越窄,出砂阶段越集中;若粒度均匀程度较差,则分级出砂范围就越宽,出砂随驱替压差和挡砂精度的变化也越明显。     

疏松砂岩油藏动态出砂定量预测技术

针对疏松砂岩油藏胶结疏松、出砂严重的难题，应用连续介质力学理论，在考虑流体渗流、储层变形或破坏、液化砂粒运移等因素的基础上，建立了基于流固耦合形式的动态出砂定量预测模型，应用顺序Galerkin有限元数值解方案对出砂速率、出砂量等进行了数值计算和模型验证。计算结果表明，动态出砂定量预测技术较好地模拟了地层出砂的复杂变化过程，初步解决了砂拱形成和破坏的模拟难题，对于疏松砂岩油藏合理生产压差等开发参数的确定具有重要指导作用。     

苏丹L区F油田稠油冷采实践与认识

苏丹L区F油田主力油层A和B是稠油油藏,储层为胶结疏松的砂岩。针对该油田的储层特征,研究了与之相适应的完井方式、射孔参数设计方法,并探讨了对于如此埋深的油藏是否能有合适的螺杆泵,如何确定泵的下入深度及油藏在开采工程中能否形成蚯蚓洞、出砂规律和冲砂周期将会怎样等问题。在借鉴加拿大经验技术基础上,摸索出一整套技术与方法,为苏丹其他区块条件类似的油藏开发提供了借鉴。