水平井热采高强度耐冲蚀筛管的研制及应用

为了提高稠油水平井热采的稳产效果,延长防砂有效期,研制了水平井热采高强度耐冲蚀筛管。该筛管采用中心管、网式挡砂装置、绕丝自洁过滤装置和冲压式外保护过滤装置4层结构设计,具有较强的耐冲蚀、耐腐蚀、耐高温、抗冲刷和抗堵塞性能。现场120多口井的应用结果表明,该筛管一次性施工成功率100%,使用寿命长,最早施工的井已连续生产938 d,提高了油井利用率,增加了产量,降低了生产成本,很好地满足了热采水平井注汽热采和防砂要求。     

水平井选择性筛管完井技术研究

含有夹层、存在边底水的水平井,缺乏长期有效的分段完井技术,造成水平井水平段动用程度不均、稳产期短、含水上升快等问题。针对这些问题,配套完善了水平井选择性筛管完井技术;着重阐述了水泥充填裸眼封隔器分段完井技术。通过攻关研究,在完成单管注水泥充填封隔器分段完井管柱和施工工艺设计的基础上,成功研制了系列配套工具。其技术优势为:洗井/注水泥胀封一次管柱完成;定位器和定位短节配合能使内外工具准确定位;使用领浆胶塞引导水泥浆,能够准确地控制注入水泥量。室内试验成功后,在现场推广应用水平井选择性筛管完井技术63井次,并对施工后的水平井进行了效果分析对比,投产后基本能实现控水稳油生产。     

筛管完井水平井酸洗管柱改进与应用

筛管完井水平井酸洗是解除裸眼段钻井液污染的有效措施,酸洗效果的优劣对油井的产能有着直接的影响。胜利油田前期的酸洗管柱存在着洗井阀关闭不严、洗井封隔器密封效果差、无泄流通道等问题,直接导致了水平井的酸洗效果差。对水平井酸洗管柱进行了针对性的改进,完善了洗井阀的密封结构,设计了带泄流通道的洗井封隔器,改善了酸洗的效果,有效地提高了筛管完井水平井的产能。     

水平井、筛管完井试油实例介绍

水平井油层中流体流入井中的流动阻力小，生产能力比普通直井、斜井高，这就有利于多采油。由于水平井井眼轨迹的特殊性，施工风险和难度高于普通井。筛管完井具有不用射孔，试油工艺简单的优点，以DG2H井为例对水平井、筛管完井试油技术进行探讨。认为值得进一步推广。     

水平井、筛管完井修井作业启示

水平井有利于多采油,油层中流体流入井中的流动阻力小,生产能力比普通直井、斜井高。水平井由于井眼轨迹的特殊性,其施工风险和难度都高于普通井。筛管完井具有不用射孔、试油工艺简单的优点,但修井作业难度大,易污染油层。以DG2H井为例对水平井、筛管完井修井技术进行了深入探讨,为今后此类井修井提供了借鉴。     

大港油田水平井筛管完井挡砂参数优化研究

针对大港油田防砂筛管完井中筛管挡砂孔径与地层砂粒度中值间缺少一个明确关系式的问题,采用理论模型和室内实验相结合的方法,推导出了挡砂孔径和地层砂粒度中值间的关系式,并通过对比分析发现,挡砂孔径从0.88D50提高到1.27D50,水平井比采油指数会提高30%。现场生产情况统计分析表明,适当放大挡砂孔径既可满足防挡砂需要,又能提高水平井产量。     

稠油水平井金属纤维筛管完井工艺技术研究

稠油水平开金属纤维筛管完井是一种新的完井方法,经过化学配伍性与机械配伍性的研究,形成了稠油水平开金属纤维筛管完井的配套工艺技术。该技术具有施工工艺简单、操作方便、耐高温、防砂效果好、强度高、寿命长、渗透率大等特点,已在2口水平井中实施。     

水平井筛管完井提拉预应力工具的研制

为解决稠油热采水平井开发中套管串受热伸长的问题,研制出一种水平井筛管完井提拉预应力工具,采用水平井筛管上部固井段提拉预应力的完井方法,缓解套管损坏和井口抬升问题。室内和现场试验表明,提拉预应力工具可支撑套管完全离地,安全提拉力达100 t,提拉预应力工具可明显吃入地层,产生有效提拉力,满足水平井筛管完井作业要求。该工具填补了水平井提拉预应力工具的空白,具有推广应用价值。     

水平井贯眼筛管完井参数设计与分析

基于油藏数值模拟技术和建立的井壁入流与井筒管流模型,以河南油田赵安平5贯眼筛管完井水平井为研究对象,分析了各完井参数对水平井产液指数的影响规律,运用灰色关联分析方法对完井参数的敏感性进行量化分析,其影响程度由大到小依次为污染程度、筛孔密度、圆周筛孔数、筛孔直径、污染半径、筛管外径;模型的计算产液指数与水平井实际生产产液指数相对误差为7.44%,同时,对该井完井参数进行了优化,认为优化后产液指数可提高18.18%。     

蒸汽吞吐水平井割缝筛管完井参数优化模型

为解决蒸汽吞吐稠油水平井割缝筛管完井理论研究落后于工程应用的问题,综合水平井蒸汽注入阶段、焖井阶段、生产阶段的传热与传质分析,建立了割缝筛管完井参数优化模型,分析了割缝宽度、筛管外径、割缝密度、割缝长度、单元割缝数、圆周割缝数、割缝堵塞对水平井产能的影响。结果表明:水平井产能随着割缝宽度、筛管外径、割缝密度、割缝长度、单元割缝数的增大而增大,且变化逐步趋于平缓;对割缝筛管完井水平井产能影响大的因素是割缝长度、割缝密度、割缝堵塞厚度;割缝堵塞最大可造成高达65%的产能损失;以"砂桥"原则设计割缝宽度会限制产能,在高油价条件下可以考虑放大割缝宽度适度出砂。     

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。     

热采水平井弯曲段套管柱失效载荷分析

热采水平井中套管柱受各种载荷耦合作用会产生应力集中而损坏。为此,采用有限元方法对热采水平井弯曲段套管柱失效载荷进行了分析。在建立套管柱受力等效模型和有限元计算模型之后,分析研究了多种载荷耦合作用下套管柱失效的临界应力和临界应变。研究结果表明,套管柱应力值和应变随着地层深度的增加和注汽温度的升高而增大,对于井眼弯曲段套管柱,井眼曲率越大,管柱应力值和应变越大。建议进行热采水平井套管柱设计时采用高强度管材,以提高材料屈服极限,减小轴向应变。     

大位移水平井完井管柱力学分析研究

采用管柱动力学的原理和方法建立了可用于大位移水平井生产、作业管柱的设计与校核方法;编制了井下管柱力学分析软件.在大港油田大位移水平井(张海502FH井)现场试验效果表明,该项技术能较为准确地预测管柱起下过程的井口的动态载荷和管柱受力剖面,确定不同的管柱组合在特定的井筒中的最大下入深度,可以用来设计、校核大位移水平井的生产与作业管柱.     

顺南超深水平井分段完井管柱优化设计方法

针对塔中北坡顺南超深水平井的超高压、超高温特性及管柱设计矛盾突出问题,提出了一套用于超深水平井分段完井管柱的优化设计方法。对塔中北坡顺南某超深水平井的井筒压力、温度分布及油套管安全系数进行计算,并对完井管柱的尺寸、完井液密度和封隔器位置等参数进行优选,有针对性地制定了解决管柱设计难题的对策,完成管柱组合优化设计,得到了不同工况下的施工控制参数:在50 MPa平衡套压下,低挤酸液时最大泵压不得超过74 MPa;压裂排量为7m3/min时,预测泵压110 MPa;假设日产纯气20×104m3,预测油压53 MPa,不需平衡套压;关井时预测油压68 MPa,不需平衡套压;开采后期产能衰竭,纯气油压不低于14 MPa。基于优化完井管柱组合,对封隔器进行校核可知,各工况下悬挂封隔器和分段裸眼封隔器性能均满足设计要求。研究结果对类似完井管柱的优化设计有很好的借鉴作用。     

热采水平井防砂管柱热应力分析及补偿器位置优化

在水平井稠油热采工艺中,热补偿器用于降低管柱热应力损害,通常为等间距安装。基于水平段注热温度分布和应力分布规律,提出了热补偿器的非等间距安装方法。将水平段温度分布简化为线性变化规律,采用分段法和积分法分别得到了管材热应力和对应变形量的计算方法,进而形成了合理确定热采水平井热力补偿器的数量、补偿距和安装位置的非等间距优化设计方法。计算分析表明:对于水平段长度为190m的热采水平井,与非等间距安装方法相比,等间距安装的最大偏差达到10.75%,偏差距离为4.7m。非等间距安装具有缓解管柱热应力效果更明显、损坏风险更低等优点。     

套管完井水平井找窜工艺管柱研究与应用

针对常规工艺管柱难以实现水平井多层多段找窜的问题,研制了水平井找窜工艺管柱。该管柱主要由水力循环阀、定压阀、K344封隔器、扶正器、水力锚、平衡单流阀以及投球滑套组成,以K344封隔器为核心工具,可实现多次重复坐封过程;管柱配套了新型平衡单流阀,成功解决了管柱在起、下钻过程中膨胀式封隔器易中途坐封以及管柱中途遇卡的技术难题,施工过程中无需反洗井即可动管柱,大大缩短了作业时间。现场应用结果表明,该管柱结构设计合理,配套工具性能可靠,施工工序简单、风险低,具有现场推广应用价值。     

用模糊优选法进行水平井完井方法筛选

文中首先对水平井完井方法优选的主要影响因素进行分析，然后应用模糊优选分析法，建立了水平井完井方法筛选的模糊优选理论模型，通过相应的完井方法筛选程序的编制，成功地应用于实例分析。     

气藏水平井分段酸化完井一体化工艺管柱

气藏水平井的水平井段长,穿越多个油气层,非均质性严重,不同位置泥浆浸泡时间不同,污染程度也不同。常规分段酸化工艺存在施工段数少、周期长、费用高、多次压井造成二次污染等问题。研制了气井不动管柱分段酸化完井一体化工艺管柱,该工艺管柱耐温110℃,耐压70MPa,通过投球、加压打开喷砂器滑套,可实现5个层段分段酸化施工。该管柱可作为完井管柱直接进行生产,减少压井作业的次数,降低压井液对储层的二次污染,有效提高单井产能。     

水平井套管稳定性分析

从地质因素、工程因素和腐蚀方面分析了影响水平井套管稳定性的主要因素.断层活动、油层出砂等地质因素是套管损坏的内因;固井质量、射孔等工程因素是套管损坏的外因;水平井套管在下入到弯曲段时会发生刮擦,导致套管腐蚀.提出了提高水平井套管稳定性的对策,主要包括优化钻井设计、井眼净化、降低摩阻、活动套管柱、提高套管在井眼中的居中度和浮力效应、防止套管外壁腐蚀和套管自身的预防措施等.