靖边气田水平井试气新工艺、新技术及应用

为解决靖边气田水平井开发过程中布酸不均、储层改造不全面、连续油管井下遇卡风险高和排液困难等问题,采用查阅资料、理论计算及现场试验等方法,开展了水平井试气新工艺、新技术研究,初步确定了适合靖边气田的水平井改造技术——连续油管拖动布酸+深度酸压技术,实现了水平段均匀布酸,保证钻遇气层均得到有效改造。对连续油管施工管柱进行了结构优化,消除了井下遇阻、遇卡风险;创新了制氮车与连续油管气举排液技术,实现了水平井快速排液、及时投产,为靖边气田大规模水平井开发提供了有力的技术支撑。现场应用结果表明:该套试气新工艺、新技术在靖边气田具有较强的适应性,可推广使用。     

连续油管速度管柱排水采气技术研究及应用

针对苏里格气田低压水平气井携液能力差,井筒出现积液,原有生产管柱不能满足生产需求等问题,研究了水平井连续油管速度管柱排水采气技术方案。首先分析了水平井临界携液流速理论模型,利用该模型优选出Φ38.1 mm的连续油管作为速度管柱。然后详述了连续油管速度管柱排水采气技术方案,最后在苏76-2-20H井进行现场应用,应用结果表明,水平井连续油管速度管柱排水采气技术方案降低了气井的临界携液流速,提高了气井的携液能力,气井油套平均压差减小1.82 MPa,可有效地排出井筒积液,实现了低压水平气井的连续携液增产稳产,起到了较好的应用效果。     

连续油管液氮排液技术在苏10-30-38H井的应用

苏里格气田苏10区块为典型低渗、低压、低丰度、低产的岩性气藏,针对苏里格气田苏10-30-38H井排液困难的问题,提出了应用连续油管液氮排液技术,并对连续油管类型、液氮注入排量、排液方法、连续油管下入深度、液氮用量等工艺参数进行了优化设计,现场应用取得了良好的排液效果。该工艺排液速度快,施工安全,可为低渗气藏水平井试气及生产提供保障。     

川西水平井投产工艺关键技术

川西地区水平井投产的难点主要表现在工程地质特征复杂,井眼轨迹不规则;井筒条件恶劣,井筒清障净化难度大;工具组合适应性差,选型困难;分段压裂设计和施工难度大、砂堵砂埋几率高且处理难度大。结合川西致密砂岩气藏特点,通过研究和实践,形成了以水平井井筒预诊断及清障净化、投产工序组合、工具管柱优化设计、连续油管特殊处理等关键技术为核心的水平井投产工艺技术体系。     

连续油管钻塞技术在GD14H井的实践及认识

电缆复合桥塞封层+射孔分段压裂联作技术是国内外非常规油气藏水平井分段改造开发的主体技术。受井身结构及压裂施工的影响,桥塞中途坐封或放喷过程中砂埋桥塞都会严重影响水平井的正常施工或生产。利用连续油管安全、高效的钻磨掉井筒内桥塞成为恢复全通径井筒的关键。为此,文章通过对连续油管钻磨桥塞工艺技术特点的分析,优选了连续油管钻磨桥塞井下工具串、研发了钻磨液配方、优化了钻磨参数、创新采用反循环打捞篮对钻屑进行了二次处理,并在大港油田GD14H井进行现场应用。应用结果表明,该技术具有施工周期短、钻磨效率高、井筒清理效果好等优点,具有一定的推广应用价值。     

NUMERICAL SIMULATION FOR THE CRITICAL SAND PRODUCTION RATE IN THE HORIZONTAL WELLBORE OF UNCONSOLIDATED SANDSTONE HEAVY OIL RESERVOIR

疏松砂岩稠油油藏适度出砂开采过程中,在水平段储层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.利用FLUENT流体力学软件对适度出砂开采过程中水平井筒不同井筒流速下可携带的临界出砂量开展了数值模拟研究.结果表明,针对不同井筒流速条件下,均存在一个临界出砂量,此时水平井段未出现固定砂床,移动砂床平均高度小于5 mm,并定量给出了不同井筒流速时的临界出砂量.研究结果可为渤海疏松砂岩油藏适度出砂开采工艺设计提供依据.     

连续油管水平井滑套钻铣工艺技术

水平井裸眼封隔器分段压裂中,压裂滑套导致水平段井径不统一,后期作业管柱无法下入;地层砂、压裂砂在滑套台阶处沉积易造成井眼堵塞,生产无法正常运行,需要在压裂后钻除压裂滑套。利用连续油管作业效率高、可带压作业的优点,优化管柱结构,优选磨鞋、工作液及施工排量,制定施工作业要求,形成了连续油管水平井滑套钻铣工艺技术。该工艺在东胜气田一口水平井中成功钻除水平段的8级压裂滑套,钻铣工具选用#x03D5;89 mm的高效五翼平底磨鞋,冲砂液选择含有1%KCl的25 mPa·s胍胶,施工排量为350～400 L/min,放喷试气计算无阻流量为6.350 6×10~4 m~3/d,解除了油气通道障碍。该技术为裸眼封隔器分段压裂水平井油气开发提供了技术方案。     

涪陵页岩气田连续油管生产效果评价

连续油管作为采气管柱在涪陵页岩气田的应用越来越广泛,其规格主要有?50.8 mm×4.45 mm和?38.1 mm×3.68 mm两种,不同页岩气井连续油管的生产效果存在差异。为分析存在差异的原因、提高连续油管在页岩气井的应用效果,基于现场应用情况,从页岩气井携液效果、井筒压耗、气井稳产能力等3方面,开展了连续油管生产效果评价,分析了连续油管直径、下入深度和下入时机对连续油管生产效果的影响。结果表明:相比于?60.3 mm×4.83 mm普通油管,采用?50.8 mm×4.45 mm连续油管生产,临界携液气量能够降低38%;水气比对连续油管生产效果影响较大,水气比越大,连续油管直径、下入深度对井筒压耗和气井稳产时间的影响越显著;对于水气比0～1.5 m3/104m3的页岩气井,越早下入?50.8 mm×4.45 mm连续油管,自喷稳产期越长,自喷生产阶段的累计产气量越高。研究结果表明,低水气比页岩气井下入连续油管可实现连续稳定生产。研究结果对于提高连续油管在涪陵页岩气田的应用效果具有指导作用。      

双层连续油管技术应用探讨

双层连续油管装置及其配套工具所具有的负压、独立回路循环通道、与井眼井筒内井液无干扰性等特性,特别适用于水平井、低压油藏、疏松砂层储层、重油和超重油、漏失严重、长井段裸眼或筛管完井等井况条件。采用双层连续油管作业进行煤层气井钻磨疏通解堵,可有效保护煤储层;进行水平井负压冲砂,可使冲砂作业有效彻底;利用双层连续油管单独的循环回路,可以很顺利地将井筒积液排出,恢复产量。应用于钻井技术,可实现带压作业或欠平衡钻井。     

低产液量水平井快速找水技术研究与试验

找水控水是水平井见水后的开发政策调整、综合治理的重要手段。低渗透油田注水开发水平井单井液量低、水平井段长、改造段数多，常规生产测井找水受井筒低流量限制无法适应，现有封隔器分段生产找水技术作业效率低、周期长，无法满足现场快速制定调控措施的需求。为了实现低渗透油田见水水平井精细找水目的，采用技术集成思路，提出了连续油管起下钻作业、井筒电潜泵排液增大流量、拖动MAPS测井仪对产层段连续监测为核心的快速找水新方法，设计了内穿复合电缆连续油管+电潜泵+MAPS测井仪的快速找水工艺管柱，研制了配套的复合电缆、撬装滚筒、高压滑环、穿越接头、测井仪器连接接头等工具和装置，系统具备了电潜泵供电和数据传输功能，形成了低渗透油田水平井快速找水技术。在对工艺系统运行安全性评价的基础上，开展了现场先导试验2口井，实现找水周期由25 d缩短至1 d,为低产液量水平井高效找水开拓了新的技术途径。     

四川盆地页岩气水平井分段压裂技术系列国产化研究及应用

随着四川盆地页岩气勘探开发的持续深入,实施水平井分段压裂改造已成为页岩气这种非常规气藏有效开发的必要手段。针对四川长宁—威远国家级页岩气示范区水平井储层特点,结合套管固井完井方式,通过开展自主攻关与现场试验,在页岩气水平井压裂改造方面逐步形成了一套完整的技术系列,包括:新型复合桥塞分段工具、高效降阻滑溜水体系、优化分段设计技术、体积压裂工艺、连续油管钻磨技术、连续混配、连续供砂、连续作业技术、返排液重复利用技术等,从而实现了页岩气水平井储层改造的最优化体积和效果。应用结果表明:自主研发的页岩气水平井复合桥塞优化分段、滑溜水体积压裂工艺及工程配套技术,能够有效提高工程时效和增加井口产能,为页岩气水平井规模效益开发提供了技术保障,为下一步四川盆地页岩气工厂化压裂的实施提供了技术支撑。     

中国石油连续管作业技术进展及发展建议

中国石油连续管作业经过“十三五”持续攻关与示范推广,技术取得很大进步,作业量快速增长。在连续管径向钻井与侧钻、超深井及深部页岩/致密油气连续管作业、连续管定向喷砂射孔压裂、连续管悬挂完井与采油采气4个领域,连续管工艺技术与关键工具研究、装备研制与软件开发等方面均取得重要进展。依托连续管快速修井、连续管速度管柱与完井管柱、连续管储层改造与连续管测井测试4项主体工艺的示范推广,连续管作业量以每年递增22%的速度快速增长。随着油气开发向更深层、更长水平段发展,“十四五”期间连续管技术将面临一系列新的挑战,需进一步提升连续管装备水平与作业能力,加强全系列连续管作业技术的专项推广,推进技术共享服务平台和数字化智能化软件平台建设,为“稳油增气,提质增效”双重战略实施提供强有力的技术支持。     

下倾型页岩气水平井连续油管排水采气工艺

页岩气井水平段采用?139.7 mm套管完井,受地层构造影响,部分气井B、A靶点垂深差大,呈现下倾型特征,水平段携液能力差,随地层能量衰竭,积液易堆积在油管鞋以下水平段,造成气井水淹,采用气举、柱塞、泡排等工艺难以复产。在原有生产管柱内,优选更小尺寸的连续油管下至水平段,增大气体流速,提高气井携液能力,同时可实现小直径管+气举+泡排复合排水采气,排出水平段积液。研究表明,?50.8 mm连续油管适用于水气比小于 1.5 m3/104 m3气井,?38.1 mm连续油管适用于水气比小于1 m3/104 m3的气井。现场应用表明,下倾型水平段积液气井下入连续油管至水平段中部后,油套压变化稳定,气井连续携液气量降低,井筒内气液分布均匀,滑脱损失降低。连续油管排水采气工艺能够有效解决下倾型页岩气水平段积液问题,实现页岩气井低产阶段连续稳定生产。     

水平井生产测井配套技术及关键工具分析

在水平井生产测试中,连续油管内穿电缆并进行测井仪器输送的技术具有较大的优势。如何把测井仪器安全有效地输送到井下目的层位及满足生产测试的堵塞要求是连续油管生产测井需要解决的技术问题。分析海上油田水平井的管柱结构及生产方式,进行连续油管生产测井相应的配套技术研究,并完善了相关的井下工具配套。通过现场多次应用,该技术满足国内连续油管内穿电缆在海上油田水平井生产测试中的工艺要求。研究结果对国内水平井生产测井工艺技术的发展具有借鉴意义。     

LG90/50Q型轨道式一体化连续管作业机研制

目前,国内外丛式平台井、大斜度长水平井数占比逐步攀升,大部分油气田已步入生产开发中后期,采油、修井作业任务频繁,对现场作业设备的自动化、智能化程度提出了更高要求。针对现有采油、修井机以及连续管作业设备进行平台井采油、修井作业时存在频繁运移、拆装调整井口设备、作业劳动强度大等问题,研制了一种可适应采油、修井及其它常规作业工艺的轨道式一体化连续管作业机。该作业机采用双轨道撬装形式,可实现井口设备快速运移、拆装及高度和水平方位调整,连续管装备与井口支架可同时实现修井及采油作业配套设备快速转换等。应用结果表明：轨道式一体化连续管作业机整体操控运行灵敏且满足作业要求,配套设备拆装自动化程度高,修井采油作业工艺设备实现快速转换,减轻了现场人员劳动强度。     

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针对磨溪气田水平井段长度大、有效储层分散及非均质的特点，提出了水平井连续油管拖动解堵及大型空井酸化工艺技术，即先将连续油管下到水平段末端，根据水平井段储层分布规律，在连续油管注酸的同时按设计的速度提升连续油管，直到酸液覆盖整个水平储层段。采用这种方法，可以让每个射孔段都能接触到地面原始浓度的鲜酸，解决了由于水平井段长，部分射孔段难以接触到鲜酸的难题。此外，还可以将水平井段中的压井液替出井底和进行酸后液氮排液，提高了残酸的返排效率，减少了增产作业中的二次损害。大型空井酸化对连续油管酸化后的井进行彻底解堵和改造。该工艺技术在M75—H、M38H及M50井实施了水平井连续油管酸化工艺试验。3口先导试验水平井累计增加井口产能37.86×104m3/d，是该地区同类直井平均产量的4～7倍，获得了显著的增产效果和经济效益。     

连续油管旋转冲砂技术在水平井中的应用

采用常规方法对水平井进行冲砂作业,风险高,且冲砂效果不好。通过对冲砂机理理论研究,配套了连续油管旋转冲砂工艺管柱。经室内试验和现场作业证明：连续油管旋转冲砂技术解决了小排量地面设备在水平井段的冲砂难题;实现了水力自进、限速旋转、紊流携砂、深层解堵功能,解决了水平井冲砂作业沉砂、携砂、钻压传递、砂堵管柱的技术难题,取得了良好的经济效益和社会效益。     

连续油管技术在页岩气勘探开发中应用前景

页岩气存在于盆地沉积层中,由于聚集机理特殊,不能用常规方法开采。连续油管技术具有许多优点,已在钻井、压裂、冲砂等领域得到应用。在页岩气开采中采用连续油管技术,即,欠平衡钻井、水平井拖动酸化、压裂等,将使这些能源具有开发价值。美国的开发实践也证明了该技术的可行性,我国应加强连续油管设备研究及在页岩气勘探开发中的应用研究。     

水平井连续管存储式测井技术在涩北气田的试验应用

涩北气田因储层出砂十分严重,水平井采用常规电缆生产测井成功率低,成本高,且存在风险。在此背景下,引进了连续管存储式测井技术,该技术可实现不动管柱带压冲砂和生产测井一体化作业,可最大限度地缩短停产作业时间,降低了仪器砂卡的风险。连续管存储式测井技术经过4口井的现场试验,应用结果表明,连续管存储式测井技术成功解决了涩北气田水平井生产测井仪器输送和砂卡的技术难题,实现了安全、高效、低成本作业,同时还具有安全环保的优势。     

连续油管打捞砂埋节流器技术研究与现场试验

为了解决节流器砂埋后打捞失败导致的气井关停问题,在分析卡瓦式节流器结构原理的基础上,提出了气井节流器的砂埋判识方法,分析了节流器砂埋后的打捞复杂原因;结合常规钢丝打捞作业、连续油管磨铣打捞作业和起管柱作业的节流器处理措施,研究了连续油管冲砂打捞砂埋节流器的技术思路和作业流程,推荐了冲砂打捞工具串,并分析了对应连续油管及油管直径的理论最小冲砂排量。现场试验4口水平井,冲砂后均成功打捞出了砂埋?88.9 mm油管节流器,成功率100%,平均总耗时小于1.5 d,取得了良好的试验效果。研究表明,连续油管冲砂打捞砂埋节流器技术的可靠性和成功率高,具有较好的现场推广应用价值。