水平井筛管完井找堵水工艺技术研究

解决水平井的找、堵水问题,已成为冀东油田水平井后期开发的首要问题。根据冀东油田水平井完井特点,研发出水平井筛管完井找堵水工艺技术。该找堵水工艺技术的基本原理是将找堵水管柱下入油井筛管内,采用封隔器对油藏进行有效分段和找堵水开关的打开、关闭操作,实现对各油层找堵水作业。现场应用情况表明,水平井筛管完井找堵水工艺管柱结构简单,操作方便,调层准确可靠,能够满足筛管完井水平井找堵水的需要。     

遇水自膨胀封隔器在水平井分段压裂中的应用

鉴于目前国内自膨胀封隔器仅用于分层堵水和辅助固井、完井等低压作业的现状,针对裸眼水平井分段压裂工艺开发了φ144 mm遇水自膨胀封隔器,用于替代常规封隔工具进行裸眼段的环空封隔作业。介绍了该种封隔器的结构特点和主要技术参数,分析了其应用于裸眼分段压裂的关键技术,并进行了室内试验验证。2012年6月开始在中石化华北分公司红河油田对φ144 mm遇水自膨胀封隔器进行现场试验,共进行了6井次的裸眼水平井分段压裂施工,单井最多下入遇水自膨胀封隔器7套,最高施工压力64 MPa。对2口重点井的施工过程进行了详细介绍和分析。试验结果表明,φ144 mm遇水自膨胀封隔器能满足裸眼水平井分段压裂施工要求,下入安全,可实现油井的有效封隔。     

自膨胀封隔器技术在完井作业中的应用

自膨胀封隔器是近几年来分段完井工具的研究热点,它是以遇油或者遇水膨胀橡胶作密封材料,通过与井眼内液体接触胀封实现充填环空的。通过分析自膨胀封隔器相对于常规裸眼封隔器的技术特点,论述了其技术研究过程中的关键技术。针对水平井小井眼裸眼完井、智能完井以及筛管分段完井中常规工艺以及技术的不足,探讨了自膨胀封隔器在国外分段完井作业中的应用效果,为自膨胀封隔器技术的深入研究和国内的应用推广起到了促进作用。     

连续油管底封拖动水力喷射环空加砂分段压裂技术在九区石炭系水平井的应用

新疆油田九区石炭系储层具有低孔、低渗、低压的特点,需要压裂改造才能生产。针对4.5寸固井完井水平井套管尺寸小,常规水平井分段压裂工具尺寸受限的现状,采用连续油管底封拖动水力喷砂射孔环空分段压裂技术进行储层改造。通过连续油管结合带封隔器的喷射工具,经喷嘴节流将高压射孔液转化为高速射孔液对套管进行喷砂冲蚀,然后进行环空加砂压裂,利用封隔器的多次上提下放坐封解封达到一趟管柱实现多级压裂的目的、环空加砂实现较大规模改造,减少喷嘴过砂量延长喷嘴寿命,节约成本。从连续油管底封拖动水力喷砂射孔环空分段压裂技术原理入手,通过选择工具及压裂参数,到现场应用,总结施工经验,成功提高作业效率,为后续连续油管底封拖动水力喷砂射孔环空分段压裂技术的实施提供宝贵经验。     

超高扩径不动管柱选层堵水工具及工艺

海上油气开发过程中,由于管柱特殊性,需通过?73.0 mm油管在?244.5 mm套管内实施选层堵水,堵水工具要求扩径比达到424%、耐压15 MPa。已有可膨胀桥塞和封隔器工具仅能实现最高扩径比350%、封堵底层。鉴于此,利用小管径连续管可穿过常规油管优势,基于伞形扩径原理,研制了过油管双伞单封式超高扩径不动管柱选层堵水工具,并针对工具特点,对堵剂和施工工艺进行了优选与优化。试验结果表明,选层堵水工具可有效通过最小内径为55.6 mm的?73.0 mm油管,在内径为217.3 mm的?244.5 mm套管内实现选层坐封,封堵后过流通道内径25.4 mm,可实现不动管柱情况下一趟钻完成选层堵水,具有扩径比大、不动管柱、不使用火工品、作业周期短、费用低等显著优势。研究结果可为水淹井开发提供一项新的技术手段。     

稠油水平井大直径封漏堵水管柱的研制与应用

针对稠油水平井悬挂器处以及悬挂器下方的Φ177. 8 mm光管段经常出现漏失等现象,严重影响水平井正常生产的问题,在常规机械封堵技术的基础上,根据水平井井身结构,研制了Y211-210大直径封隔器、小直径液压式封隔器、单向实心定压滑套等关键工具,利用Y211-210大直径封隔器封隔Φ244. 5 mm套管,小直径液压式封隔器封隔Φ177. 8 mm光管段,单向实心定压滑套形成油液通道,从而达到封漏堵水的目的。现场应用26井次,有效缓解了水平井出水矛盾,取得了较好的经济效益和社会效益。该技术可解决常规机械封堵工具在水平井中面临的技术难题,有效缓解水平井出水矛盾,恢复油井正常生产,值得推广应用。     

阿姆河大斜度酸性气井永久分段完井工艺

分段完井已逐渐成为水平井、大斜度井储层保护、控水及分段改造的主要手段。基于膨胀橡胶的遇油遇水膨胀封隔器是分段完井的关键工具。系统总结了此类封隔器的技术特征与应用特性,进行了胀封机理、影响因素研究,给出了胀封后主要技术指标及5种结构类型遇油膨胀封隔器的技术特点。研究结果表明,酸、碱、盐溶液对于已膨胀橡胶影响幅度小于10%,遇油膨胀封隔器具有结构简单、操作方便、坐封可靠、多次膨胀及永久膨胀等明显技术优势。阿姆河气田BP101D井是一口高温、高压、高含硫大斜度井,预测产量超过110×104 m3/d,底部完井工艺设计采用遇油膨胀封隔器与增产滑套为核心工具的永久分段完井管柱组合,储层的成功分段为后期的找堵水、定点有效控水、分段改造提供了技术窗口,为高产气井可持续高效采气提供了技术支持和保障。     

连续油管喷砂射孔和筛管改流跨隔压裂组合工艺

常用的漏掉产层增产技术主要为连续油管跨隔压裂、连续油管逐层填砂顶封压裂,这些技术通常应用于埋藏较浅的储层。但对于埋藏较深的漏掉产层进行改造作业时,存在摩擦损失大、井口压力高、施工排量小的问题。连续油管喷砂射孔具有无压实作用和降低地层破裂压力的优点;连续油管筛管改流跨隔压裂工艺,通过将筛管和双封隔器相结合,在上部封隔器处通过筛管将油套环空的压裂液改流进入油管,油管中的压裂液经过下部封隔器后由节流喷嘴喷出,实现对目的层改造作业,由于施工过程中压裂液大部分在油套环空中流动,降低了沿程摩阻。该组合工艺充分利用了连续油管的优点,并克服施工排量小、井口压力高的问题,在准噶尔盆地储层深度3 660 m的××井中成功应用,施工过程中的最高排量为4.6 m3/min,最高井口压力43.8 MPa,压裂后增产效果明显。     

一种新型完井工具——遇水自膨胀封隔器

遇水自膨胀封隔器是一种新型完井工具。利用自膨胀封隔器进行水平井完井,可以提高完井效率,降低完井风险,减少完井费用。自膨胀封隔器在胜利油田水平井裸眼分段、固井辅助密封、多分支井完井方面都得到应用,边底水侵入、油井含水上升过快是制约水平井高产稳产的主要因素,采用自膨胀封隔器堵水是解决该问题的主要方法,通过多次实验研究解决了自膨胀封隔器的材料性能,开发出遇水自膨胀封隔器,并在胜利油田成功进行了现场试验。     

渤海油田筛管完井水平井分段堵水室内实验研究

针对渤海油田筛管完井水平井机械分段堵水困难的实际问题,围绕CFD11-1油田,开展了CESP管外化学封隔器、高强度化学堵剂及分段堵水实验研究,结果表明,"CESP+化学堵剂"组合堵水能够实现堵剂的定位注入,为海上油田筛管完井水平井分段堵水提供了技术支撑。     

水平井智能分段开采工艺管柱的研制与应用

目前的水平井多段找水、堵水作业须各下1次管柱,存在作业费用高、占产时间长、多次污染地层的问题。为此,研制了水平井智能分段开采工艺管柱。该管柱主要包括Y441堵水封隔器、K341堵水封隔器、智能开关和安全接头等。智能开关的工作采用"定时+休眠"模式,并在过夜通道处设计有球阀,保证正加压时压力上升可靠。K341封隔器具有逐级解封功能,解决了上提整体管柱载荷大的问题。现场应用结果表明,水平井智能分段开采工艺1趟管柱完成了水平井多段找水、堵水和生产过程,降低了管柱的作业风险,直井、斜井和水平井均可使用。     

油井堵水工艺管柱的研制

采用常规Y221型封隔器封堵高含水层和套管漏失段,易出现油管与抽油杆偏磨加剧、缩短检泵周期、封隔器内通径过小不能满足现场需要、封隔器受压差影响解封困难等问题。研制了油井堵水新工艺管柱,主要由Y221型大通径堵水封隔器和能传递转矩的油管补偿器等组成,封隔器可分别在抽油泵下部和上部配套使用,油管补偿器可避免油管弯曲造成的管杆偏磨加剧和缩短检泵周期的问题。现场应用表明:该工艺管柱能够延长堵水有效期,对于油田高含水开发后期的长效开发具有重大的现实意义。     

胜利现河油区侧钻井封堵改层及配套工艺研究与应用

胜利油田现河油区复杂断块油藏开发到中后期剩余油呈现出"小而散"的特点,利用已报废的资源,在老井内进行开窗侧钻,挖掘井间滞留区、局部微高等部位极度分散的剩余油,是提高老区采收率的有效手段。针对侧钻井完井及工艺实施过程中暴露出内通径小、射孔穿深不够、分层开采难度大、油管作套管强度低等问题,重点介绍了新型油层套管外径95 mm小井眼套管完井技术及小井眼卡堵改层、封堵封窜配套工艺的研究及应用,该配套技术已在现场得到大规模推广。     

水平井预置管柱完井与连续油管带底封分段压裂一体化技术

在大牛地气田致密气藏开发中,常规水平井预置管柱分段压裂为其主体技术,但该技术存在分级滑套逐级缩径、不能全部返出的分级球滞留井底的问题,不利于压后排水采气、地层测试及后期措施改造等作业。预置管柱与连续油管带底封压裂相结合的完井压裂工艺可以达到全通径的工程技术要求,通过压裂材料优选和压裂施工参数优化,在A井进行了现场试验,压后获得无阻流量6.07×104m3/d。同邻井应用效果对比来看,采用预置管柱完井与连续油管带底封分段压裂工艺施工效果明显好于固井完井压裂效果,与采用常规预置管柱裸眼封隔器压裂工艺效果持平,可进一步推广应用。     

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。     

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文章提出了产水气井开采中、后期，由于产层压力下降、水量增加，原有生产管柱结构不合理，产出水不能及时排出，从而使气井停喷的问题；阐述了连续油管作业不需压井，可避免伤害地层，同时减小了油管断脱等复杂事故的风险；介绍了国外除将连续油管广泛用于冲砂洗井、诱喷助排、酸化、扩眼、侧钻等井下作业外，还作为排液加速管柱和完井管柱在油气生产井中使用的情况。采用连续油管用作生产管柱在我国尚属首次，文章概述了国内外连续油管技术水平，连续油管排水采气所需的连续油管、连续油管作业车、悬挂作业操作窗、连续油管井口悬挂器、连续油管堵塞器及其他配套工具、装备以及其作业过程，最后综述了张13井连续油管悬挂作业情况、排水采气试验情况，进行了经济效益分析，提出了连续油管排水采气的3条认识与建议。     

低产液量水平井找堵水管柱的设计与应用

针对长庆油田致密油藏低产液量水平井利用现有测试方法无法准确找到出水层的情况,设计了适用于不同地层压力的低产液量水平井找水测试管柱,同时针对不同出水位置设计了桥塞卡堵水管柱和封隔器卡堵水管柱。低产液量水平井找水测试管柱在长庆油田应用21井次,找水有效率96.7%;两种卡堵水管柱堵水在长庆油田应用22井次,堵水成功率达到81.8%。这表明,利用所设计的低产液量水平井找水测试管柱,能准确找出低产液量水平井的出水层段,所设计的卡堵水管柱能对不同位置的出水层段进行机械封堵。      

连续油管技术在定向多层合采井找水、堵水中的应用研究

气井出水影响气井的正常生产,堵水是治理出水问题的有效方法。对出水层位不明确的井,准确找到出水层位才能提高堵水成功率。而对于大斜度多层合采井或者水平井,常规电缆/钢丝测试找水的方法存在一定困难。该文介绍的方法可解决大斜度多层合采井电缆测试找水存在局限性的问题。主要是利用连续油管技术,配合暂堵体系封堵不同生产层位,同时结合地面生产数据的变化,以此判断出水层位。优选堵剂体系后,利用连续油管实施定点封堵,达到精确堵水的目的。室内实验和现场应用情况表明,该技术对大斜度井及水平井找水、堵水施工有一定借鉴意义。     

水平井控水完井管柱的研究与应用

冀东油田早期多采用常规复合绕丝筛管完井方式对水平井进行开发,该完井方式单一,没有采取有效的水平井分段措施,笼统采油,最终导致水平井段过早水淹或报废。为此,研究了水平井控水完井管柱。该完井管柱采用调流控水筛管进行油层防砂,先期控水,保证各段出水均匀,能够延缓底水的锥进,延长水平井的采油寿命;利用遇油自膨胀封隔器对水平井段进行有效分隔,完井工艺简单,方便后期的分段作业;套管阀有效解决了防砂管与裸眼井壁间环空的洗井问题,保证了油层的解堵和顺利生产。冀东油田2口井的应用情况表明,用调流控水筛管防砂完井的井产油量明显高于用复合绕丝筛管完井的井,起到了很好的控水作用。