水平井拖动管柱找水电控封隔器的研制与现场试验

针对长庆油田长水平段水平井应用拖动管柱找水工艺时存在配套的机械式封隔器坐封压力控制难度大、反复坐封密封胶筒损伤导致封隔器稳定性大幅度降低等问题,研制了可定时或实时坐封解封、可实现任意层段封隔的水平井电控封隔器。该封隔器在设计时充分考虑了水平井段重复坐封次数及密封件的承压性能,尤其是驱动机构动力输出部分采用直流电机+行星减速器、运动转换部分采用丝杠螺母机构方式,确保在许用套管空间内可实现输出扭矩最大化及封隔器胶筒的压缩坐封。通过室内试验评价了电控封隔器的耐温耐压、输出力矩和坐封推力等性能,相关性能指标均满足设计要求。水平井找水电控封隔器在长庆油田3口井进行了现场试验,试验结果表明,该封隔器可最大程度地降低工程条件的影响,提高作业成功率及测试质量,使拖动管柱找水测试工艺更简便、费用更低。     

套返水平井单封拖动管柱快速找水方法研究与应用

水平井某层段与注水井沟通,压力远高于未见水层段的产油层段,使产油层段被抑制,甚至水倒灌向地层驱油,导致水平井全井筒为水,使井口返水。采用皮碗封隔器拖动卡封找水方法,各层段逐一组合不同喷点的油管/套管同时生产,通过录取井口油管及套管的返液量及含水资料,准确快速地判断出水层段。配套形成了2套工艺管柱,单井找水周期1~2d,大幅缩短找水周期,为套返水平井的快速找水提供技术手段。     

水平井快速找水管柱的研制与应用

针对多段压裂水平井采用分段生产测试找水和阵列法产液剖面测试找水工艺存在的找水周期长、测试成本高问题,研制了单封拖动管柱快速找水和井下分段取样快速找水两种类型水平井快速找水工艺管柱,实现了套返水淹井和不套返见水井两种不同出水情况水平井快速找水测试.现场试验证明,两套快速找水管柱能够准确找到出水层位,测试效率高、测试成本低,为水平井规模化开发提供了技术保障.     

长水平段水平井冲砂管柱摩阻分析及应用

针对水平井垂深浅、水平段长,因水垂比高带来作业管柱下入摩阻大,直井段油管重力不足导致冲砂作业管柱下入深度受限的问题,开展了冲砂作业管柱下入摩阻仿真模拟研究。基于水平井井眼轨迹、管柱组合结构和流体摩阻等影响因素,同时考虑冲砂作业管柱存在多变径部位的特点,结合变径部位的轴向力计算模型,建立了冲砂管柱下入摩阻的预测模型。对CP11水平井的冲砂管柱进行了下入摩阻分析。分析结果表明:采用73.0 mm+88.9 mm两种规格工具油管组合的作业管柱改变了直井段的油管重力,增大了管柱的有效推力,提高了冲砂作业管柱的下入能力。同时分析表明冲砂管柱下入速度不宜过大,管柱下入速度过大会增大管柱的流体摩阻,影响管柱下入能力。研究结果可为油田长水平段水平井作业管柱优选及现场安全施工作业提供理论指导。     

页岩油水平井连续管底封拖动压裂难点与对策

连续管拖动压裂作为页岩油藏压裂增产的主体工艺之一,为了解决长水平段水平井压裂改造过程中面临的连续管下入自锁、压裂封隔器坐封困难、喷射阶段封隔器频繁解封等难点。文章通过对连续管拖动压裂作业中摩擦系数实验测试、软件模拟工具受力分析和射孔过程套管回压精确计算等方法,针对连续管下入自锁问题提出了利用金属降阻剂和环空泵送压裂工具延长连续管下深的方法,针对压裂封隔器坐封困难问题采用环空泵送辅助封隔器坐封,通过精确计算射孔阶段需要控制的套管回压,有针对性地预防封隔器频繁解封的问题。现场实践表明,上述措施能有效解决水平段2 000 m以内的底封拖动压裂过程连续管技术难题,为后续鄂尔多斯页岩油规模化开发提供技术支撑。     

水平井井下取样找水技术

见水是长庆油田多段压裂改造、注水开发水平井出现的重点问题之一。见水后含水快速上升,产能迅速下降,严重制约水平井的高效开发及规模应用。找水技术是控水稳油的前提,常规技术受测试段数的影响找水周期长(60~80 d)、费用高(产液剖面测试费用80万/井次),不能满足长庆油田水平井规模开发的需要。通过创新研制井下取样器,且在室内评价试验中满足井下75℃、40 MPa的取样条件,进一步通过现场试验井的生产动态变化规律确定取样时机和取样方式,形成一套完整的井下取样找水技术,使找水周期缩短到6~7 d,找水费用降低到20万/井次。由此可见,井下取样找水技术从现场试验及经济效益方面均有大幅优化,为今后长庆油田水平井找水措施提供了经济有效的技术手段。     

低渗透油田水平井高效找水技术研究与应用

见水是长庆油田水平井多段压裂、注水开发出现的重要问题之一,见水后含水快速上升,产能迅速下降,严重影响水平井开发效益。受低渗透油田非均质性影响,无法直接动态验证出水层段,亟需开展水平井找水技术研究。因此,本文通过分析不同见水特征、出水类型、改造情况,研发了水平井分段生产找水技术、井下取样找水技术、单封拖动管柱找水技术以及双封抽汲拖动管柱找水技术,形成了多段压裂水平井高效低成本找水技术系列,为水平井控水稳油措施提供可靠依据。     

长井段水平井油管输送式射孔管柱防卡技术

水平井油管输送式射孔后,管柱遇卡的现象时有发生。长井段水平井油管输送式射孔时,由于射孔器串长,射孔后管柱遇卡的风险更高。文中结合PG气田DW区块地质特点,针对造成射孔管柱遇卡的主要原因,通过设计适合DW区块地质特点的关键射孔参数、研发低碎屑射孔弹、制定射孔管柱扶正措施等。降低了长井段水平井油管输送式射孔管柱遇卡的风险,该技术在PG气田DW区块4口超长井段水平井的射孔施工中应用,射孔一次成功率100％,射孔后管柱上提摩阻在正常范围内     

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。      

ZY441型封隔器在水平井丢手管柱上的应用

水平井落物后打捞难度大。设计应用了以Y441型封隔器为主体的一种水平井卡封丢手管柱,主要由Y441型封隔器、坐封球座、反扣油管接箍、筛管、尾管等组成,能有效将水平井段与垂直井段分隔开,而且不影响后期油井生产。当发生落井事故时,使落物停留在垂直井段,可以利用现有技术顺利打捞落物。中原油田采油三厂6口水平井现场应用表明,该工艺操作简便,落物后很容易打捞。     

Flow Mechanism and Transient Pressure Analysis of Multi-Stage Fractured Horizontal Well

Chemistry and Technology of Fuels and Oils - Shale gas reservoirs are typical unconventional natural gas resources characterized by low porosity and low permeability of the formation. To enhance...     

多段压裂水平井的网格划分方法及其页岩气流动特征研究

复杂的流动机理、水平井与多段压裂的开发技术,导致页岩气数值模拟更为复杂。根据水平井及裂缝周围的流动特征,提出了多段压裂水平井的PEBI网格划分方法,即裂缝及水平井两端的扇形区域按径向流规律布点,裂缝及水平井的其它部位按线性流进行布点。将页岩简化为均匀介质,建立了耦合井储的数学模型,并基于全隐式离散格式进行了数值模拟。数值计算表明,多段压裂的水平井裂缝流动特征明显,在线性流阶段压力降落与压力导数曲线平行。在流动由线性流转为拟径向流后,曲线出现径向流特征,径向流特征的维持时间与油藏区域的大小相关。     

水力喷射拖动分压工艺在水平井的应用

水平井分层压裂改造是水平井增产的重要技术措施之一。就水力喷射拖动管柱分层压裂技术的工艺进行阐述,并就现场实施中出现的问题进行分析,制定解决措施并实施,取得成功。总结并归纳了水平井水力喷射分层压裂工艺实施总的问题,提出工艺改进,参数的优化,以及今后压裂工艺的完善和研究方向,连续油管拖动水力喷射分层压裂工艺技术。     

胜利水平井卡封工艺管柱

胜利油田水平井技术已成为国内水平井技术发展最快,应用规模最大的油区,截至2001年12月,水平井完钻219口,占全国水平井总数的80.5%。在已投产的水平井中,部分井因底水脊进,边水浸入而高含水。     

水平井生产测试管柱防垢工艺

水平井生产测试过程中,由于地层流体在经过水平井段测试工具处发生节流现象,流体压力、温度变化后发生结垢现象,导致井下测试工具表面结垢而无法正常工作。针对水平井生产测试工艺管柱的特殊性及常规采用套管连续加缓蚀阻垢剂防垢工艺无法应用的问题,开展了水平井结垢机理、防垢机理和化学挤注法防垢工艺技术研究,形成了水平井生产测试特殊管柱结构的防垢工艺技术,并在现场应用中取得了较好的防垢效果。     

DY2HF深层页岩气水平井分段压裂技术

DY2HF井是位于川东南丁山构造、目的层为龙马溪组海相页岩气的重点探井,具有高温、超高应力的特点。为解决该井压裂作业存在的施工压力高和加砂困难等难题,开展了深层页岩气水平井分段压裂技术研究。根据丁山页岩特征和地应力状态,进行了井口施工压力预测和排量优化,建立了水平井段多裂缝覆盖率计算模型,并结合诱导应力场计算结果进行了段簇优化。根据页岩气网络压裂技术的特点及该井的具体情况,确定采用高减阻低伤害滑溜水和活性胶液进行混合压裂,采用低密度高强度覆膜支撑剂进行组合加砂,并对压裂参数进行了模拟优化。DY2HF井分段压裂井口限压95 MPa,施工总液量29 516 m3,总砂量319 m3,最高排量13.6 m3/min,滑溜水减阻率达78%,胶液完全水化,压裂后获得高产工业气流,实现了深层页岩气水平井压裂技术突破。该井分段压裂结果表明,丁山等深层页岩气已经具备了有效勘探开发的技术基础。      

水平井找水测试一体化工艺技术

水平井见水后产能下降,开发效益变差,常规产液剖面测试技术无法找到低产水平井出水位置。研究了水平井分段机械找水工艺,集找水、测试及生产于一体。通过现场5口井试验,准确地找到了出水位置,隔采实现了控水增油。     

压裂水平井多裂缝系统的试井分析

压裂水平井技术是实现油气田经济开发的重要手段之一,而试井分析技术是压裂水平井的关键技术。在分析国内外压裂水平井试井模型和试井解释方法发展现状基础上,研究了压裂水平井多裂缝系统试并模型和解释方法,并分析了其压力动态特征。采用解析解与数值解相结合的半解析法构造渗流数学模型,并针对边界复杂情况,在模型中引入裂缝离散化机制。     

水平井分段完井技术及完井管柱方案

介绍了水平井完井要考虑的储层地质因素及基本原则和国内外典型服务公司水平井选择性完井技术的特点、应用效果及其管柱方案。分析了筛管和套管注水泥组合完井、筛管和管外封隔器组合完井、管外封隔器和滑套组合完井等水平井分段完井技术特点及应用情况、技术难点和解决措施。应用管外封隔器、生产滑套等工具进行水平井分段完井极大地降低了水平井完井成本,不仅实现了水平井的稳产,还可以有效抑制水平井的底水突进现象,控制含水的上升。水平井分段完井应成为今后水平井完井的主要方式。     

双台阶水平井分层注水管柱设计及优化

塔里木油田双台阶水平井的分注工艺无法满足分层注水要求,区块欠注问题严重。为此,设计了双台阶水平井分层注水管柱及其配套工具,并采用Wellcat软件模拟计算出单独注停上层、注停下层时上、下封隔器的受力情况,对伸缩管长度和封隔器剪钉进行配比优化,即上伸缩管控制伸缩距3 m,下伸缩管控制伸缩距1 m,上封隔器解封力108 kN,下封隔器解封力81 kN,满足该区块双台阶水平井200 m~3/d、25 MPa条件下的分层注水。实际应用结果表明,注水管柱及配套工具设计合理,配合钢丝投捞并更换水嘴即可满足双台阶水平井分层注水。