热采水平井管外封隔器封隔材料高温力学性能试验

国内外各油田运用水平井热采技术开采稠油已形成一定的规模,与传统方式相比,取得了明显的经济效益：近年来通过监测发现,稠油水平井注汽后只有1／3井段吸汽,影响了热采效果。为解决水平井吸汽不均匀的问题,需要采用管外封隔器对水平井段进行分段完井。在热采水平井中,井下工作温度可达300°C,而现有的封隔器高分子封隔材料不能满足稠油热采的要求。通过高温（300°C）试验研究,得到了一种适合于稠油热采的管外封隔器封隔材料,并获取了这种新的封隔材料的应力-应变关系及杨氏模量等力学参数,为预测封隔器在高温下的工作性能提供了重要依据。     

浅薄层超稠油水平井蒸汽吞吐后转换开发方式研究

以新疆油田某典型区域为研究对象,应用油藏数值模拟方法,对浅薄层超稠油水平井蒸汽吞吐后转换开发方式进行研究。结果表明,直井注汽水平井采油组合转蒸汽驱是较好的开发方式,合理注采参数为：注汽强度为1.68-2.02 m3/（hm^2·m·d）,采注比为1.2-1.3,井底蒸汽干度大于0.4。该研究结果对浅薄层超稠油水平井蒸汽吞吐后转换开发方式研究具有指导意义,也为稠油油藏水平井下步转换开发方式提供了思路。     

稠油水平井蒸汽吞吐完井与注汽方式优化

为了解决稠油水平井蒸汽吞吐开发过程中存在的水平段储层吸汽不均衡、动用效果不理想的难题,基于单注汽点有效控制范围理论,优化了水平井完井、注汽管串结构,结合数值模拟方法,对优化的分段完井分段注汽方式与常规完井注汽方式的开发效果进行了对比评价。结果表明,优化的稠油水平井分段完井、分段注汽方式,实现了各单元独立、定量配注,消除了因分流作用和储层非均质引起的蒸汽分配不均衡问题,提高了蒸汽的有效利用率,改善了储层的动用效果。     

稠油水平井均匀注汽技术分析

实现水平井均匀动用是提高水平井开发效果、发挥水平井开发优势的基础。本文主要是针对稠油水平井笼统注汽导致水平段动用不均、动用程度低的问题,研发了水平井双管注汽、多点注汽、分段注汽及分段完井的分段注汽技术等技术展开探讨。     

薄储层超稠油热化学复合采油方法与技术

中国已发现厚度小于6 m、原油粘度大于50 000 mPa·s的薄储层超稠油低品位储量7×10⁸ t,是重要的战略储备资源。由于原油粘度高、薄储层散热快、热利用效率低,传统注蒸汽热采技术产量低,难以经济有效动用,亟待突破形成新型稠油热采配套技术。经过多年的研究与实践,创建了稠油热化学复合采油方法：研发了超稠油专用降粘剂,阐明了“汽剂耦合降粘、氮气保温增能、热剂接替助驱”热化学复合采油机理,自主研发了热化学复合采油数值模拟软件,建立了注采工艺参数优化图版。攻关形成了水平井裸眼筛管防砂完井工艺及配套工具、热采水平泵注采一体化工艺、稠油热采采出水余热梯级利用和资源化回用方法等薄储层超稠油高效开发关键技术,在新疆准噶尔盆地春风油田建成了年产百万吨薄储层超稠油生产基地,连续5年稳产100×10⁴ t以上。形成的稠油热采升级换代技术,可大幅度提高石油资源利用率和老油田采收率,对保障国内原油稳产上产具有重要意义。     

防止套管损坏的悬挂式注汽采油一体化管柱

油井经过长期的注汽吞吐 ,套管均发生不同程度的损坏。鉴于此 ,研制了防止套管损坏的热采工艺管柱———悬挂式注汽采油一体化管柱 ,它由特种悬挂注汽热采封隔器、井下补偿装置、对接装置和插入密封装置组成。该工艺管柱与井下防砂管柱及注汽管柱配合 ,可成功防止地层出砂 ,提高油井注汽质量 ,有效保护油层套管 ,延长套管使用寿命。悬挂式注汽采油一体化管柱在勘探试油井做了 3井次试验 ,各项技术指标均达到设计要求 ;在稠油井试验 10井次 ,成功率 10 0 % ,其主要部件特种悬挂注汽封隔器使用 30只 ,施工成功率 97%。     

胜利油田热采水平井注汽工程优化设计及实践

胜利油田稠油资源丰富，通过十几年的攻关和实践，利用直井进行注汽开采的工艺技术已基本配套，已建成产能２３０×１０４ｔ。但实践证明，利用直井注汽存在着平面动用程度差、汽窜严重、采收率低的问题。应用水平井技术开采稠油已在美国、加拿大等稠油大国得到了迅速发展，并取得了良好的开采效果。胜利油田在“八五”期间开展了稠油热采水平井的攻关研究，截止到目前为止，已在薄层砂砾岩特稠油油藏、有活跃边底水的厚层疏松砂岩特稠油油藏、超稠油油藏等方面共投产注汽热采水平井２８口，占全国热采水平井总数的８５％，在开发生产中形成了完井方式、套管程序、井眼轨迹、吸汽剖面优化、注汽参数优选及注汽工程优化设计等综合配套技术，取得了较好的热采效果，最大限度地提高了稠油热采的经济效益。实践表明，热采水平井在稠油开采中有广阔的应用前景。     

新疆油田浅层稠油水平井分段完井管柱下入技术

新疆油田稠油油藏具有埋深浅、储层结构复杂、地层非均质程度高等特点。为提高稠油资源的开发效率,在浅层稠油水平井中引入了分段完井技术。介绍了浅层稠油水平井分段完井施工工艺,分析了新疆油田浅层稠油水平井分段完井管柱下入的技术难点。在此基础上,建立了浅层稠油水平井分段完井管柱下入过程中的摩阻计算模型,并推导出了计算摩阻力的具体公式。建立的摩阻计算模型在新疆油田9口稠油水平井分段完井中进行了应用,用计算得到的摩阻力指导管柱下入,结果9口水平井分段完井管柱均一次准确下至设计井深,下入成功率100%。     

水平井空心地锚的研制与应用

针对目前国内现有的预应力固井实心地锚主要应用于直井,不能应用于水平井的现状,研制了水平井空心地锚,用以解决稠油热采水平井在注蒸汽开发过程中出现的井口抬升、井口冒油冒汽等问题。该水平井空心地锚在使用时串接在稠油热采水平井完井管串之中,与筛管顶部注水泥工艺配合,进行提拉预应力作业,不影响目前的钻井固井及后期采油作业工序,且不会影响大井斜段的固井质量。介绍了该地锚的结构、工作原理、性能特点以及技术指标,并对该地锚的锚爪进行了应力分析以及室内抗拉试验,达到了设计指标。该水平井地锚研制成功后,已在胜利油田新春采油厂成功应用,应用效果良好。     

海上稠油热采井微差井温测试技术

海上稠油热采井多为水平井,油藏非均质性强,多轮次吞吐出现气窜,水平段动用不均衡,热采效果变差。热采井微差井温测试技术利用油管或者连续油管将微差井温测试仪下入热采井水平段,对水平段进行温度、压力测试,然后通过吸汽剖面分析方法和数值模拟分析方法对测试数据进行解释,分析水平段的吸汽和动用情况。渤海某油田热采水平井X1井应用该技术成功录取了水平段的温度、压力数据,认识到水平段的吸汽情况及动用程度均呈现出"前端中部末端"的三段式分布规律,并根据测试分析结果,优化注汽方案,提出优化注汽管柱结构,水平段分段、选段注汽以及末端堵调的下步措施建议。该技术为海上稠油热采水平井提供了有效的测试和分析手段。     

新疆油田SAGD鱼骨状水平井钻井技术

为有效增加油层裸露面积,提高稠油油藏储层吸收蒸汽的效果,从而提高稠油井的产量及采收率,新疆油田将SAGD水平井与鱼骨状水平井技术相结合,以SAGD成对水平井为基础,利用SAGD磁定位导向技术与鱼骨状分支井眼轨迹控制技术,在注汽井水平段钻若干鱼骨状分支井眼,形成了可有效增加储层裸露面积的SAGD鱼骨状水平井钻井技术,并钻成了SAGD鱼骨状水平井FHW3043井组。FHW3043井组的顺利钻成证明了SAGD鱼骨状水平井钻井技术的可行性,为该技术在稠油油田的应用积累了经验。      

辽河油田水平井完井方式适应性分析

为了研究不同类型油藏水平井完井方式的适应性,结合辽河油田不同油藏类型水平井完井技术现状和现场应用情况,分别对巨厚稠油水平井完井结构和注汽效果、严重出砂水平井完井结构和防砂效果及薄层边底水稠油油藏和薄层边底水稀油油藏水平井的完井方式进行了分析和评价,优选出了适用于不同油藏类型水平井的最佳完井方式,对于提高辽河油田水平井开发效果具有十分重要的现实意义,可以作为水平井完井方式选择的参考。     

基于有序聚类的水平井AICD控水完井分段方法

目前水平井分段完井时主要依靠现场经验进行分段,尚未形成完善的分段方法,制约了控水完井技术的应用。为此,基于有序聚类方法,结合水平井筒流入剖面,以延长无水采油期和提高累计产油量为目标,建立了水平井AICD控水完井分段方法。模拟分析某非均质底水油藏发现:在水平井配产2 000 m3/d的情况下,与均匀分段和按测井渗透率分布非均匀分段2种AICD完井方案相比,该分段方法对应的无水采油期分别为延长了0.86 d和缩短了1.76 d,累计产油量分别提高了0.20×104 m3和0.11×104 m3;与射孔完井相比,无水采油期延长了17.88 d,累计产油量提高了4.48×104 m3。渤海油田某底水油藏现场试验结果表明,该分段方法能够解决水平井底水锥进问题,提高累计产油量。该分段方法进一步丰富了水平井控水完井分段理论,为水平井AICD控水完井技术的推广应用提供了支撑。      

稠油油藏水平井热采应用研究

本文油藏数值模拟技术研究了不同类型稠油油藏水平井注蒸汽开采的可行性、相应的开采方式及油层厚度与原油粘度对水平井注蒸汽开采效果的影响。     

超浅层稠油水平井注采工艺的研究与应用

针对井楼油田超浅层稠油水平井原油粘度大、储层胶结疏松、出砂严重、造斜点浅、井斜变化率大以及方位角大的特点,研究应用了滤砂管挤压防砂完井工艺、隔热注采一体化工艺、大斜度抽稠泵抽油工艺,先后在楼平1井等5口水平井进行了现场试验,施工成功率为100%,平均累计增油2683.1t,平均油气比0.321,平均有效期596d。实现了稠油有杆泵人工举升最大井斜角达72.95°,最大位重比2.59。现场应用证明,该技术能够达到超浅层稠油水平井注采的要求,很好地解决了超浅层稠油水平井的开采难题,具有广阔的推广应用前景。     

裸眼筛管完井水平井酸洗工艺改进在春风油田的应用

针对春风油田水平井裸眼筛管常规酸洗工艺存在酸洗压力高和钻井泥饼清洗不彻底造成注汽压力高的问题,对目前的酸洗工艺从酸液配方、流体性质和酸洗管柱三个方面进行了改进,满足了春风油田大部分裸眼水平井酸洗的需要。现场应用34井次,后续的注汽和生产效果均见到明显改善。该技术对于解除钻井泥浆污染,较大限度地发挥疏松砂岩油藏产能,提高稠油油藏采收率具有重大意义。     

辽河金马油田水平井有效注汽技术

为充分挖掘油田的剩余油潜力,辽河油田采用水平井进行了二次开发试验。为提高水平井的生产能力,部分水平井采取蒸汽吞吐开发。为确保水平井注汽工艺的安全、高效实施,以蒸汽吞吐成熟工艺为基础,通过工艺优化,确定了适应辽河油田水平井注汽开发需求的工艺——管柱优化、双管注汽、多点注汽、降黏助排等,达到水平井注汽后高效生产的目的。     

提高直井与水平井组合SAGD泄油速率技术研究

针对辽河油田直井与水平井组合SAGD井组在开发过程中存在泄油速率低、蒸汽腔扩展不均匀等问题,以R.M.Bulter建立的双水平井泄油模型为理论基础,将直井与水平井简化为双水平井,在考虑端点效应有限长度水平井日产量方程的基础上,建立了水平井的泄油速率模型,并得到直井与注汽水平井组合SAGD上产和稳产阶段的泄油速率方程。分析泄油速率方程发现,直井与水平井组合SAGD井组泄油速率的主控因素为泄油井点数和蒸汽腔纵向扩展高度,结合辽河油田稠油开发实践,给出了直井与水平井组合SAGD井组提高泄油速率的技术措施,即水平段跟部注汽井增加2口,并将注汽井注汽排量提高20%,同时将最佳射孔位置设在靠近低物性段处,补孔长度确定为8 m。该技术在辽河油田6井组进行了现场应用,日产油量均呈现不同程度的上升,取得阶段性成功,为进一步提高SAGD井组泄油速率奠定了良好的基础。      

浅层超稠油水平井微压裂扩容技术及应用

针对新疆油田F油田齐古组非均质油藏驱泄复合井网加密水平井与老井不均匀连通的问题,从改善水平段井筒周围渗流条件出发,提出水平井微压裂扩容改造技术。通过室内岩心实验、地质力学有限元模拟及热采数值模拟技术,分析了微压裂扩容技术的可行性及扩容后储层变化特征。结果表明:储层石英含量高,黏土矿物含量低且孔隙结构发育,有利于注水扩容改造;稳定提压过程中扩大挤注液的波及范围,进而降低周围储层有效围压,可大幅提升扩容改造程度;扩容后储层纵向位移量和孔隙度增大幅度明显优于横向,有助于上下注采井连通。微压裂扩容后经过5周期吞吐预热,油井间可快速建立热连通,预热期间周期产油、油汽比明显提升,且水平段动用程度大幅改善。研究结果可为提高驱泄复合井网的注采井间连通性提供借鉴。