E-mail Alert2006年 28卷 第4期
2006, 28(4): 1-4.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2006.04.001
摘要:
以井下实际地质特征来确定和控制井眼轨迹的地质导向钻井技术是近年来国内外发展起来的前沿钻井技术之一。在理论研究的基础上,研制成功了具有自主知识产权的新型MWD、随钻自然伽马测量仪和随钻电阻率测量仪,并开发了地质导向钻井配套应用软件,形成了地质导向双参数LWD仪器设计制造技术和地质导向钻井工艺配套技术。通过30口井的现场试验,最薄油层达到1 m,水平段井眼轨迹的平均油层有效延伸率达94.39%,成功地实施了地质导向钻井,为薄油层、厚油层顶部剩余油等复杂油气藏开发提供了技术支撑,应用效果较好。
以井下实际地质特征来确定和控制井眼轨迹的地质导向钻井技术是近年来国内外发展起来的前沿钻井技术之一。在理论研究的基础上,研制成功了具有自主知识产权的新型MWD、随钻自然伽马测量仪和随钻电阻率测量仪,并开发了地质导向钻井配套应用软件,形成了地质导向双参数LWD仪器设计制造技术和地质导向钻井工艺配套技术。通过30口井的现场试验,最薄油层达到1 m,水平段井眼轨迹的平均油层有效延伸率达94.39%,成功地实施了地质导向钻井,为薄油层、厚油层顶部剩余油等复杂油气藏开发提供了技术支撑,应用效果较好。
2006, 28(4): 5-6.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2006.04.002
摘要:
钻井隔水导管是从海上钻井平台下到海底浅层的套管,在海上钻完井过程中起着非常重要的作用。在深水海域,由于隔水导管泥线以上长度的增加,海流对钻井隔水导管疲劳强度影响作用加剧,从而影响隔水导管的使用寿命。开展海流涡激效应对钻井隔水导管疲劳强度影响研究,能够为钻井隔水导管尺寸和材料选择提供科学依据。文中对隔水导管进行了力学分析,将隔水导管受力模型简化为下部固定,上部简支的梁模型来分析。利用流体阻尼及流体涡激力理论模型,计算海流作用下涡激效应对于隔水导管疲劳强度的影响。结合南海某海域的海况资料,对海上钻井隔水导管的疲劳强度和使用寿命进行了分析和校核,给出了该海域合理的隔水导管尺寸。通过研究得出:随着水深的增加,海流对隔水导管的涡激效应会逐渐加强,对隔水导管疲劳强度影响加剧。
钻井隔水导管是从海上钻井平台下到海底浅层的套管,在海上钻完井过程中起着非常重要的作用。在深水海域,由于隔水导管泥线以上长度的增加,海流对钻井隔水导管疲劳强度影响作用加剧,从而影响隔水导管的使用寿命。开展海流涡激效应对钻井隔水导管疲劳强度影响研究,能够为钻井隔水导管尺寸和材料选择提供科学依据。文中对隔水导管进行了力学分析,将隔水导管受力模型简化为下部固定,上部简支的梁模型来分析。利用流体阻尼及流体涡激力理论模型,计算海流作用下涡激效应对于隔水导管疲劳强度的影响。结合南海某海域的海况资料,对海上钻井隔水导管的疲劳强度和使用寿命进行了分析和校核,给出了该海域合理的隔水导管尺寸。通过研究得出:随着水深的增加,海流对隔水导管的涡激效应会逐渐加强,对隔水导管疲劳强度影响加剧。
2006, 28(4): 7-9,13.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2006.04.003
摘要:
井眼轨道设计是实现定向钻井的首要环节。下部钻柱比较符合抛物线的力学模型,所钻出的井眼轨迹更接近于抛物线,因此将井眼轨道设计成抛物线具有理论依据。抛物线剖面设计的实质是确定抛物线井段的形状和位置,抛物线的特征参数P决定了其形状,而抛物线井段的起至井斜角或后续稳斜井段的段长等参数决定了抛物线井段在井身剖面中的位置。系统地阐述了抛物线轨道的力学模型和数学模型,分析了抛物线剖面的特征参数和设计条件,提出了2种抛物线剖面的设计方法——迭代法和直接法。在相同的条件下,这2种方法的设计结果是相同的,可以相互验证。但是,直接法不需要进行迭代计算,设计条件具有较好的可操作性,便于推广应用。通过对抛物线剖面的优化设计可以降低摩擦阻力和摩阻力矩,有利于减少钻柱和套管的磨损;可以改善钻柱的受力状况,减轻钻柱的疲劳破坏、减少产生键槽的几率;可以施加高钻压连续钻进,有利于提高机械钻速。
井眼轨道设计是实现定向钻井的首要环节。下部钻柱比较符合抛物线的力学模型,所钻出的井眼轨迹更接近于抛物线,因此将井眼轨道设计成抛物线具有理论依据。抛物线剖面设计的实质是确定抛物线井段的形状和位置,抛物线的特征参数P决定了其形状,而抛物线井段的起至井斜角或后续稳斜井段的段长等参数决定了抛物线井段在井身剖面中的位置。系统地阐述了抛物线轨道的力学模型和数学模型,分析了抛物线剖面的特征参数和设计条件,提出了2种抛物线剖面的设计方法——迭代法和直接法。在相同的条件下,这2种方法的设计结果是相同的,可以相互验证。但是,直接法不需要进行迭代计算,设计条件具有较好的可操作性,便于推广应用。通过对抛物线剖面的优化设计可以降低摩擦阻力和摩阻力矩,有利于减少钻柱和套管的磨损;可以改善钻柱的受力状况,减轻钻柱的疲劳破坏、减少产生键槽的几率;可以施加高钻压连续钻进,有利于提高机械钻速。
2006, 28(4): 10-13.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2006.04.004
摘要:
为满足井眼轨道设计或实际钻井过程中对井眼轨迹控制的要求,从底部钻具组合设计角度实现了控制井眼轨迹。基于底部钻具组合力学参数分析方法及钻头与地层相互作用理论,模拟钻井过程,计算出井眼轨道的曲线,且将模拟计算的曲线与设计曲线(或者实际要求曲线)之间误差最小设为目标函数,以底部钻具组合设计参数及操作参数为决策变量,建立了底部钻具组合参数设计及优化方法。该方法综合考虑了钻头侧向力、转角、钻头各向异性、地层各向异性、井眼几何参数等对井眼轨迹的影响,克服了钻具组合设计过程中通常以单一参数作为设计依据的局限,并实现了从定量角度对井眼轨迹的模拟描述。计算和实例分析表明,该方法分析结果准确,可以有效地对钻具组合设计是否最优做出评价。
为满足井眼轨道设计或实际钻井过程中对井眼轨迹控制的要求,从底部钻具组合设计角度实现了控制井眼轨迹。基于底部钻具组合力学参数分析方法及钻头与地层相互作用理论,模拟钻井过程,计算出井眼轨道的曲线,且将模拟计算的曲线与设计曲线(或者实际要求曲线)之间误差最小设为目标函数,以底部钻具组合设计参数及操作参数为决策变量,建立了底部钻具组合参数设计及优化方法。该方法综合考虑了钻头侧向力、转角、钻头各向异性、地层各向异性、井眼几何参数等对井眼轨迹的影响,克服了钻具组合设计过程中通常以单一参数作为设计依据的局限,并实现了从定量角度对井眼轨迹的模拟描述。计算和实例分析表明,该方法分析结果准确,可以有效地对钻具组合设计是否最优做出评价。
2006, 28(4): 14-16.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2006.04.005
摘要:
采用水平井技术开发克拉玛依浅层稠油可以减少投资、提高原油采收率。克拉玛依稠油油藏普遍埋藏浅,原油黏度高,为了热采的需要,一般采用大尺寸的套管柱。浅层稠油水平井技术要解决在极软地层钻进时井眼轨迹控制和大尺寸套管柱在高曲率井眼中的安全下入等问题。通过优化井眼剖面设计、分析影响井眼轨迹的诸多因素、加强井眼轨迹的测量和计算、使用专用软件分析计算钻柱和套管柱的摩阻、优化钻柱和套管柱结构等技术措施,全部使用国产化的工具、仪器完成了国内垂深138.60 m最浅的水平井。分析了浅层稠油水平井施工所涉及到的井眼轨迹控制和套管柱下入等技术难点,介绍了施工中的关键技术和创新点,为同类型油井的施工提供了经验。
采用水平井技术开发克拉玛依浅层稠油可以减少投资、提高原油采收率。克拉玛依稠油油藏普遍埋藏浅,原油黏度高,为了热采的需要,一般采用大尺寸的套管柱。浅层稠油水平井技术要解决在极软地层钻进时井眼轨迹控制和大尺寸套管柱在高曲率井眼中的安全下入等问题。通过优化井眼剖面设计、分析影响井眼轨迹的诸多因素、加强井眼轨迹的测量和计算、使用专用软件分析计算钻柱和套管柱的摩阻、优化钻柱和套管柱结构等技术措施,全部使用国产化的工具、仪器完成了国内垂深138.60 m最浅的水平井。分析了浅层稠油水平井施工所涉及到的井眼轨迹控制和套管柱下入等技术难点,介绍了施工中的关键技术和创新点,为同类型油井的施工提供了经验。
2006, 28(4): 17-19,28.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2006.04.006
摘要:
随着油田的开采,油水井套管损坏日趋严重。简单介绍了常规套管补贴技术以及实体膨胀管补贴技术的应用现状。常规的套管补贴技术如波纹管、厚壁管补贴技术在内通径、补贴强度、补贴长度等方面存在着较大的局限性。实体膨胀管补贴技术通过对补贴管进行全尺寸的膨胀来实现套管补贴的目的,具有通径大、强度高、补贴长度大(达到数百上千米)等诸多优点,对套管损坏的治理具有较强的适应性。胜利石油管理局钻井工艺研究院已完成膨胀管材料、结构、螺纹、悬挂、密封等多方面的研究,井下模拟及现场试验均取得了成功。该技术的研究成功,为油田老井的恢复提供了一套切实可行的技术手段。
随着油田的开采,油水井套管损坏日趋严重。简单介绍了常规套管补贴技术以及实体膨胀管补贴技术的应用现状。常规的套管补贴技术如波纹管、厚壁管补贴技术在内通径、补贴强度、补贴长度等方面存在着较大的局限性。实体膨胀管补贴技术通过对补贴管进行全尺寸的膨胀来实现套管补贴的目的,具有通径大、强度高、补贴长度大(达到数百上千米)等诸多优点,对套管损坏的治理具有较强的适应性。胜利石油管理局钻井工艺研究院已完成膨胀管材料、结构、螺纹、悬挂、密封等多方面的研究,井下模拟及现场试验均取得了成功。该技术的研究成功,为油田老井的恢复提供了一套切实可行的技术手段。
2006, 28(4): 20-21.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2006.04.007
摘要:
PDC钻头在砾石夹层中钻进时钻头不平稳、PDC复合片崩裂、磨损消耗快、机械钻速低,针对这些问题,采取了两方面的措施:一是创造条件使PDC钻头工作平稳,即减少或分散PDC钻头所承受的冲击载荷;二是减少钻头上PDC复合片在工作中的崩裂与磨损。具体的设计方案是:通过优化设计PDC钻头结构,主要采取外抛内锥带辅助切削齿的形式结构;研制与选取PDC复合片,主要采用双向多条直槽非平面结合方式,提高了复合片质量,使其热稳定性为750℃,耐磨性为2.9×105,抗冲击性大于600 J。按此方案设计与生产了3只钻头,分别在3口中井试用,直接钻穿砾石夹层馆陶组地层井段,相比之下,研制的新型PDC钻头,钻井效率提高26%,较大幅度地提高了钻井速度,突破了砾石夹层钻进不能使用PDC钻头的禁区,具有推广价值。
PDC钻头在砾石夹层中钻进时钻头不平稳、PDC复合片崩裂、磨损消耗快、机械钻速低,针对这些问题,采取了两方面的措施:一是创造条件使PDC钻头工作平稳,即减少或分散PDC钻头所承受的冲击载荷;二是减少钻头上PDC复合片在工作中的崩裂与磨损。具体的设计方案是:通过优化设计PDC钻头结构,主要采取外抛内锥带辅助切削齿的形式结构;研制与选取PDC复合片,主要采用双向多条直槽非平面结合方式,提高了复合片质量,使其热稳定性为750℃,耐磨性为2.9×105,抗冲击性大于600 J。按此方案设计与生产了3只钻头,分别在3口中井试用,直接钻穿砾石夹层馆陶组地层井段,相比之下,研制的新型PDC钻头,钻井效率提高26%,较大幅度地提高了钻井速度,突破了砾石夹层钻进不能使用PDC钻头的禁区,具有推广价值。
2006, 28(4): 22-24.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2006.04.008
摘要:
为了解决胜利浅海埕岛油田沙河街地层硬脆性泥岩易剥蚀掉块、垮塌等问题,对埕岛油田沙河街地层的井壁不稳定问题进行了分析,找出了该地层坍塌的主要原因是钻井液及滤液沿层理和微裂缝渗入地层内部,进而引起硬脆性泥页岩剥落坍塌所致。针对沙河街地层特点,研制了强抑制性海水钻井液,对该钻井液的防塌性能、封堵性能、抗污染性能、环保性能进行了室内评价试验和防塌机理分析,并在埕岛油田6口井上进行了现场应用,试验表明:强抑制性海水钻井液具有较好的抑制性能和流变性、较强的抗海水和劣质土污染能力,环境可接受性好,维护处理简单,有效解决了沙河街复杂地层钻进中出现的技术难题,避免了复杂情况的发生。
为了解决胜利浅海埕岛油田沙河街地层硬脆性泥岩易剥蚀掉块、垮塌等问题,对埕岛油田沙河街地层的井壁不稳定问题进行了分析,找出了该地层坍塌的主要原因是钻井液及滤液沿层理和微裂缝渗入地层内部,进而引起硬脆性泥页岩剥落坍塌所致。针对沙河街地层特点,研制了强抑制性海水钻井液,对该钻井液的防塌性能、封堵性能、抗污染性能、环保性能进行了室内评价试验和防塌机理分析,并在埕岛油田6口井上进行了现场应用,试验表明:强抑制性海水钻井液具有较好的抑制性能和流变性、较强的抗海水和劣质土污染能力,环境可接受性好,维护处理简单,有效解决了沙河街复杂地层钻进中出现的技术难题,避免了复杂情况的发生。
2006, 28(4): 25-28.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2006.04.009
摘要:
针对目前干粉降失水剂水溶性差,溶胀时间长,稳定性差,影响水泥浆性能的均匀性,不可能以湿混的方式进行施工的问题,通过选择含有磺酸基、酰胺基、烷基、羧基的单体,以过氧化物作引发剂在水溶液中共聚,合成了聚合物DSJ。DSJ具有良好的滤失控制性能,失水控制稳定(100 mL以下),同时有较好的水溶性,常温自然状态下溶解仅需150 min;温度适应范围广(常温-120℃),耐盐20%;与各种水泥配伍性好,稠化时间可调,有较高的抗压强度和较高的抗污染能力。在海拉尔探井上应用表明,DSJ在降低运输费用,防油气浸、窜等方面均取得了较好的效果,从而有效地保证了固井质量。
针对目前干粉降失水剂水溶性差,溶胀时间长,稳定性差,影响水泥浆性能的均匀性,不可能以湿混的方式进行施工的问题,通过选择含有磺酸基、酰胺基、烷基、羧基的单体,以过氧化物作引发剂在水溶液中共聚,合成了聚合物DSJ。DSJ具有良好的滤失控制性能,失水控制稳定(100 mL以下),同时有较好的水溶性,常温自然状态下溶解仅需150 min;温度适应范围广(常温-120℃),耐盐20%;与各种水泥配伍性好,稠化时间可调,有较高的抗压强度和较高的抗污染能力。在海拉尔探井上应用表明,DSJ在降低运输费用,防油气浸、窜等方面均取得了较好的效果,从而有效地保证了固井质量。
2006, 28(4): 29-32.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2006.04.010
摘要:
针对中原油田易漏地层调整井水泥浆低返问题和薄油层井、小间隙井和侧钻井的射孔及后续增产措施造成的水泥环脆裂,进行了油井水泥增韧防漏剂研究,对其各种力学性能、水泥浆体系的防漏性能及工程性能进行了系统研究,并进行了聚能射孔模拟试验、地面混灰打浆试验、现场易漏井的固井试验。室内研究和现场试验表明:F27A油井水泥增韧防漏剂具有优异的增韧、抗冲击能力和防漏作用,其综合工程性能也满足易漏地层固井施工的技术要求。纤维韧性水泥浆体系在中原油田钻井三公司卫11-53井等8口井的油层固井中获得了成功应用,并取得了良好的经济效益和社会效益,现已推广应用。
针对中原油田易漏地层调整井水泥浆低返问题和薄油层井、小间隙井和侧钻井的射孔及后续增产措施造成的水泥环脆裂,进行了油井水泥增韧防漏剂研究,对其各种力学性能、水泥浆体系的防漏性能及工程性能进行了系统研究,并进行了聚能射孔模拟试验、地面混灰打浆试验、现场易漏井的固井试验。室内研究和现场试验表明:F27A油井水泥增韧防漏剂具有优异的增韧、抗冲击能力和防漏作用,其综合工程性能也满足易漏地层固井施工的技术要求。纤维韧性水泥浆体系在中原油田钻井三公司卫11-53井等8口井的油层固井中获得了成功应用,并取得了良好的经济效益和社会效益,现已推广应用。
2006, 28(4): 33-35.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2006.04.011
摘要:
为探索一种新的提高原油采收率的方法,在外形尺寸为4.5 cm×4.5 cm×30 cm、气测渗透率0.9~1.0μm2、变异系数为0.72的二维纵向非均质人造岩心上,模拟大庆油田油藏流体性质及温度条件,研究了高浓度聚合物(HPAM)驱注入时机、聚合物相对分子质量、聚合物段塞体积及段塞组合对驱油效果的影响。通过注入大分子量、高浓度聚合物,结合合理的注入方式,在化学剂成本与三元复合驱相当的情况下,采收率比水驱提高20个百分点以上,接近或超过三元复合驱的水平。实验表明,采用高浓度聚合物驱油是一种较好的提高原油采收率的方法。
为探索一种新的提高原油采收率的方法,在外形尺寸为4.5 cm×4.5 cm×30 cm、气测渗透率0.9~1.0μm2、变异系数为0.72的二维纵向非均质人造岩心上,模拟大庆油田油藏流体性质及温度条件,研究了高浓度聚合物(HPAM)驱注入时机、聚合物相对分子质量、聚合物段塞体积及段塞组合对驱油效果的影响。通过注入大分子量、高浓度聚合物,结合合理的注入方式,在化学剂成本与三元复合驱相当的情况下,采收率比水驱提高20个百分点以上,接近或超过三元复合驱的水平。实验表明,采用高浓度聚合物驱油是一种较好的提高原油采收率的方法。
2006, 28(4): 36-39.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2006.04.012
摘要:
目前调剖措施选区中存在影响因素多、盲目性大等缺陷,为此,引入模糊层次分析法。在0.1~0.9标度的基础上量化调剖措施各评价参数,建立模糊一致矩阵,结合最大隶属度原则,优选出不同区块各评价参数的隶属度,最后将这些隶属度值组合得到各评价参数对最终结果的评价结果。该方法结合了定性和定量分析,消除了专家权重分配困难的缺陷,减少了人为因素的影响。基于以上原理,将此方法应用在聚丙烯酰胺反相乳液调剖选区中,结果表明该方法可降低调剖区块选择的盲目性,使决策结果更加科学合理,并能提高调剖措施成功率。
目前调剖措施选区中存在影响因素多、盲目性大等缺陷,为此,引入模糊层次分析法。在0.1~0.9标度的基础上量化调剖措施各评价参数,建立模糊一致矩阵,结合最大隶属度原则,优选出不同区块各评价参数的隶属度,最后将这些隶属度值组合得到各评价参数对最终结果的评价结果。该方法结合了定性和定量分析,消除了专家权重分配困难的缺陷,减少了人为因素的影响。基于以上原理,将此方法应用在聚丙烯酰胺反相乳液调剖选区中,结果表明该方法可降低调剖区块选择的盲目性,使决策结果更加科学合理,并能提高调剖措施成功率。
2006, 28(4): 40-43.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2006.04.013
摘要:
针对吉林油田低渗透、裂缝油藏注水开发后期注水窜流严重的特点,研制出新型冻胶调剖堵水剂HSG。对HSG成胶前溶胶体系的表观黏度影响因素进行了分析,分析认为在相同剪切速率下溶胶体系表观黏度随共聚物浓度、矿化度、碱含量的增加而增大,并表现出剪切稀释特性,黏温测试表明溶胶体系表观黏度随温度升高而下降;对HSG成胶后冻胶体系的强度进行了测定,确定其屈服应力值为3500 Pa,振荡剪切应力扫描确定了冻胶体系的线性黏弹性区域,频率扫描确定该冻胶为强冻胶体系;2组并联填砂管选择注入试验表明,HSG溶胶体系具有良好的选择注入能力,能达到优先进入高渗透层的目的;20 m超长填砂管封堵试验表明,HSG溶胶体系的注入压力梯度为0.82 MPa/m,具有易于注入的特点,HSG成胶后的封堵强度为17.54 MPa/m,具有较强的封堵能力。该研究为HSG冻胶调剖堵水剂现场应用提供了借鉴。
针对吉林油田低渗透、裂缝油藏注水开发后期注水窜流严重的特点,研制出新型冻胶调剖堵水剂HSG。对HSG成胶前溶胶体系的表观黏度影响因素进行了分析,分析认为在相同剪切速率下溶胶体系表观黏度随共聚物浓度、矿化度、碱含量的增加而增大,并表现出剪切稀释特性,黏温测试表明溶胶体系表观黏度随温度升高而下降;对HSG成胶后冻胶体系的强度进行了测定,确定其屈服应力值为3500 Pa,振荡剪切应力扫描确定了冻胶体系的线性黏弹性区域,频率扫描确定该冻胶为强冻胶体系;2组并联填砂管选择注入试验表明,HSG溶胶体系具有良好的选择注入能力,能达到优先进入高渗透层的目的;20 m超长填砂管封堵试验表明,HSG溶胶体系的注入压力梯度为0.82 MPa/m,具有易于注入的特点,HSG成胶后的封堵强度为17.54 MPa/m,具有较强的封堵能力。该研究为HSG冻胶调剖堵水剂现场应用提供了借鉴。
2006, 28(4): 44-45,49.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2006.04.014
摘要:
针对深度达到4825 m的苏4-14气井开采中产出液体影响气井生产的问题,借用邻井高压气实施气举排水采气工艺措施,排出井底积液,建立生产压差,恢复气井生产。该井自2005年8月开始气举并恢复生产,到2006年4月增产天然气1.37×107m3,累计采油2.0114×103t。该技术具有投资少、施工周期短的特点,对今后类似气井的复产具有重要的指导意义。
针对深度达到4825 m的苏4-14气井开采中产出液体影响气井生产的问题,借用邻井高压气实施气举排水采气工艺措施,排出井底积液,建立生产压差,恢复气井生产。该井自2005年8月开始气举并恢复生产,到2006年4月增产天然气1.37×107m3,累计采油2.0114×103t。该技术具有投资少、施工周期短的特点,对今后类似气井的复产具有重要的指导意义。
2006, 28(4): 46-49.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2006.04.015
摘要:
通过数值模拟方法定量获得螺杆泵工作特性曲线,评价螺杆泵在不同结构参数、不同工况、不同工作参数下的性能,为选井选泵、优化设计、工况分析与故障诊断提供基础。也是制定螺杆泵工作特性检测标准、评价产品质量、判断油井供排关系是否协调、工况是否合理的主要依据。
通过数值模拟方法定量获得螺杆泵工作特性曲线,评价螺杆泵在不同结构参数、不同工况、不同工作参数下的性能,为选井选泵、优化设计、工况分析与故障诊断提供基础。也是制定螺杆泵工作特性检测标准、评价产品质量、判断油井供排关系是否协调、工况是否合理的主要依据。
2006, 28(4): 50-52.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2006.04.016
摘要:
为了提高油田注水效率和原油采收率,研究了出砂油藏注水井防砂、注水一体化技术。主要采用新的分层防砂、分层注水一体化管柱,对配水器、封隔器、防砂管丢手插封等主要配件进行优化,完成坐封、锚定、注水、防砂、洗井、解卡及调试调配等工艺。结合多级封隔器管柱的性能特点研究设计了封隔器在线验封技术,减少了无效注水管柱,保证了防砂工艺管柱的可靠性。该套工艺在胜利油田应用32口井,满足了复杂断块油田的分层注水需要,技术实用性好,具有重要的推广价值。
为了提高油田注水效率和原油采收率,研究了出砂油藏注水井防砂、注水一体化技术。主要采用新的分层防砂、分层注水一体化管柱,对配水器、封隔器、防砂管丢手插封等主要配件进行优化,完成坐封、锚定、注水、防砂、洗井、解卡及调试调配等工艺。结合多级封隔器管柱的性能特点研究设计了封隔器在线验封技术,减少了无效注水管柱,保证了防砂工艺管柱的可靠性。该套工艺在胜利油田应用32口井,满足了复杂断块油田的分层注水需要,技术实用性好,具有重要的推广价值。
2006, 28(4): 53-55.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2006.04.017
摘要:
为解决磷酸酸化过程中的腐蚀问题,通过胺甲基化反应合成一种曼尼希(Mannich)碱DS-3,采用静态挂片失重法测定了DS-3及其复配体系在磷酸介质中的缓蚀作用,用电化学方法和扫描电镜(SME)分别对M an-n ich碱体系在磷酸介质中的缓蚀机理以及N80试片腐蚀前后表面状态的变化进行了分析。结果表明,在磷酸介质中,DS-3和少量硫脲衍生物A复配可产生良好的缓蚀协同作用。90℃时,在15%磷酸中加入质量分数为0.25%的复配体系,腐蚀速率为0.82 g/(m2·h),缓蚀率大于99%;电化学分析认为,M ann ich碱DS-3及其复配体系都是以抑制阳极腐蚀过程为主的混合型缓蚀剂;SME观察,磷酸中加入DS-3复配体系后,腐蚀试片表面形成了致密、均匀的吸附膜。
为解决磷酸酸化过程中的腐蚀问题,通过胺甲基化反应合成一种曼尼希(Mannich)碱DS-3,采用静态挂片失重法测定了DS-3及其复配体系在磷酸介质中的缓蚀作用,用电化学方法和扫描电镜(SME)分别对M an-n ich碱体系在磷酸介质中的缓蚀机理以及N80试片腐蚀前后表面状态的变化进行了分析。结果表明,在磷酸介质中,DS-3和少量硫脲衍生物A复配可产生良好的缓蚀协同作用。90℃时,在15%磷酸中加入质量分数为0.25%的复配体系,腐蚀速率为0.82 g/(m2·h),缓蚀率大于99%;电化学分析认为,M ann ich碱DS-3及其复配体系都是以抑制阳极腐蚀过程为主的混合型缓蚀剂;SME观察,磷酸中加入DS-3复配体系后,腐蚀试片表面形成了致密、均匀的吸附膜。
2006, 28(4): 56-59.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2006.04.018
摘要:
主要从现场施工方面讨论适合渤海区域稠油油田压裂充填防砂经验。压裂充填防砂是砾石充填防砂的一种,不同于致密地层的水力压裂,它主要是解决疏松地层生产出砂和解除或降低钻完井过程中近井筒带的侵入污染问题。压裂充填是在近井筒带形成高渗的短而宽的裂缝跨越侵入带,沟通原本渗透率很高的地层。渤海地区首次应用压裂充填防砂技术,从现场施工过程控制和施工准备工作加以介绍,并总结了施工实践中的关键参数取得途径和施工过程的控制方法,为类似储层完井方式的选择提供参考。
主要从现场施工方面讨论适合渤海区域稠油油田压裂充填防砂经验。压裂充填防砂是砾石充填防砂的一种,不同于致密地层的水力压裂,它主要是解决疏松地层生产出砂和解除或降低钻完井过程中近井筒带的侵入污染问题。压裂充填是在近井筒带形成高渗的短而宽的裂缝跨越侵入带,沟通原本渗透率很高的地层。渤海地区首次应用压裂充填防砂技术,从现场施工过程控制和施工准备工作加以介绍,并总结了施工实践中的关键参数取得途径和施工过程的控制方法,为类似储层完井方式的选择提供参考。
2006, 28(4): 60-63.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2006.04.019
摘要:
高压水射流深穿透射孔技术是利用水力能量冲蚀地层,在地层中形成深度为1~3 m的大直径、清洁油气通道而达到增产增注的新型完井工艺。利用有限元数值模拟方法研究了钻井污染带存在情况下,射流射孔的孔径、孔深,地层污染带厚度、地层各向异性和布孔方式5个参数对射孔井产能的影响。研究结果表明,孔深是影响产能的主要因素之一,当射孔深度超过1.5 m时,产能比为常规射孔的2~3倍。但随着孔深的增大,垂向渗透率对产能的影响变大。污染带厚度对射孔产能的影响也较大,对比相同参数下的产能比结果,污染带对产能有约20%的影响。高压水射流射孔尤其适用于薄油层的射孔作业。
高压水射流深穿透射孔技术是利用水力能量冲蚀地层,在地层中形成深度为1~3 m的大直径、清洁油气通道而达到增产增注的新型完井工艺。利用有限元数值模拟方法研究了钻井污染带存在情况下,射流射孔的孔径、孔深,地层污染带厚度、地层各向异性和布孔方式5个参数对射孔井产能的影响。研究结果表明,孔深是影响产能的主要因素之一,当射孔深度超过1.5 m时,产能比为常规射孔的2~3倍。但随着孔深的增大,垂向渗透率对产能的影响变大。污染带厚度对射孔产能的影响也较大,对比相同参数下的产能比结果,污染带对产能有约20%的影响。高压水射流射孔尤其适用于薄油层的射孔作业。
2006, 28(4): 64-67.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2006.04.020
摘要:
以暴露于热蒸汽中的目的层套管为研究对象,根据弹性力学理论,首先给出了套管在热应力和非均匀地应力作用下的三轴应力表达式,然后利用对套管施加预应力来降低套管的轴向热应力,使得套管的有效应力控制在相应温度下套管的最小屈服极限内为原则,得到了热采井套管三轴预应力设计方法,并对辽河油田常用的N80钢级套管进行了预应力设计分析,给出了该套管在不同注汽温度和井深条件下所应使用的径厚比及相应的预应力值。研究表明,拉预应力在一定范围内有利于提高套管的安全性,传统的单轴预应力设计方法具有明显的缺陷,建议以后稠油热采井在进行预应力设计时应考虑热应力和实际非均匀地应力的共同作用,以及油层出砂对套管产生的影响。
以暴露于热蒸汽中的目的层套管为研究对象,根据弹性力学理论,首先给出了套管在热应力和非均匀地应力作用下的三轴应力表达式,然后利用对套管施加预应力来降低套管的轴向热应力,使得套管的有效应力控制在相应温度下套管的最小屈服极限内为原则,得到了热采井套管三轴预应力设计方法,并对辽河油田常用的N80钢级套管进行了预应力设计分析,给出了该套管在不同注汽温度和井深条件下所应使用的径厚比及相应的预应力值。研究表明,拉预应力在一定范围内有利于提高套管的安全性,传统的单轴预应力设计方法具有明显的缺陷,建议以后稠油热采井在进行预应力设计时应考虑热应力和实际非均匀地应力的共同作用,以及油层出砂对套管产生的影响。
2006, 28(4): 68-70.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2006.04.021
摘要:
凝析气井生产过程中,出现反凝析后储层表现为油气多相渗流特征,单相气井的产能方程已不适应凝析气井。在凝析气藏稳态理论基础上,建立了考虑相态变化的凝析气井多相流产能方程,在产能方程中引入油气两相拟压力函数,并可以计算凝析气藏中压力剖面,从而计算随压力分布的合理储层参数。结果表明,随地层压力的不断降低,由于凝析油的析出,降低了气相渗透率。考虑相变的凝析气井产能方程的计算结果小于单相气井的产能方程,并且差值不断增大。
凝析气井生产过程中,出现反凝析后储层表现为油气多相渗流特征,单相气井的产能方程已不适应凝析气井。在凝析气藏稳态理论基础上,建立了考虑相态变化的凝析气井多相流产能方程,在产能方程中引入油气两相拟压力函数,并可以计算凝析气藏中压力剖面,从而计算随压力分布的合理储层参数。结果表明,随地层压力的不断降低,由于凝析油的析出,降低了气相渗透率。考虑相变的凝析气井产能方程的计算结果小于单相气井的产能方程,并且差值不断增大。
2006, 28(4): 71-73.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2006.04.022
摘要:
为解决高气液比气井井筒温度分布和压力计算精度低、计算方法可用性差的问题,运用热力学、传热学以及两相流理论,对气井稳定连续生产时的流动特征和传热过程进行分析,采用Beggs和Brill普适化相关式,结合Kelessidis和Dukler流型判别方法及温度分布计算模型,建立高气液比气井井底流压计算模型并针对新疆一口气井进行求解。在高气液比情况下,计算得到的温度分布及井底流压与油田现场测试数据对比,平均相对误差仅为3%,表明了文中的温度模型以及压力计算方法具有较高的精确性。模型计算所需参数容易得到,具有较好的实用性,可大面积推广应用。
为解决高气液比气井井筒温度分布和压力计算精度低、计算方法可用性差的问题,运用热力学、传热学以及两相流理论,对气井稳定连续生产时的流动特征和传热过程进行分析,采用Beggs和Brill普适化相关式,结合Kelessidis和Dukler流型判别方法及温度分布计算模型,建立高气液比气井井底流压计算模型并针对新疆一口气井进行求解。在高气液比情况下,计算得到的温度分布及井底流压与油田现场测试数据对比,平均相对误差仅为3%,表明了文中的温度模型以及压力计算方法具有较高的精确性。模型计算所需参数容易得到,具有较好的实用性,可大面积推广应用。
2006, 28(4): 74-76.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2006.04.023
摘要:
鄯勒油田西山窑油藏储层属煤系地层,储层特低孔特低渗,天然能量弱,单井自然产能低,一般压裂后具有较好的工业开采价值,但地层压力、产能下降幅度快,弹性产率低,所以及时补充地层能量,是稳定产能、提高采收率的必要手段。根据油田实际,开展试注,探索注水开发可行性,是现实的确定能量补充方式的有效途径。通过定期注入优选的防膨剂,提高注入压力,实施定量注水,一年半来,试注井组油井产液能力稳定,地层压力下降幅度明显减缓,油井出现见效迹象,注水井端套管保持完好,实践证明在当前条件下注水开发是可行的。通过对鄯勒油田勒4-2井组试注一年半来井组动态反应,总结确定了煤系地层注水恢复能量的可行性,为鄯勒油田实施注水开发及国内同类型油田确定能量补充方式提供了详实的矿场试验资料。
鄯勒油田西山窑油藏储层属煤系地层,储层特低孔特低渗,天然能量弱,单井自然产能低,一般压裂后具有较好的工业开采价值,但地层压力、产能下降幅度快,弹性产率低,所以及时补充地层能量,是稳定产能、提高采收率的必要手段。根据油田实际,开展试注,探索注水开发可行性,是现实的确定能量补充方式的有效途径。通过定期注入优选的防膨剂,提高注入压力,实施定量注水,一年半来,试注井组油井产液能力稳定,地层压力下降幅度明显减缓,油井出现见效迹象,注水井端套管保持完好,实践证明在当前条件下注水开发是可行的。通过对鄯勒油田勒4-2井组试注一年半来井组动态反应,总结确定了煤系地层注水恢复能量的可行性,为鄯勒油田实施注水开发及国内同类型油田确定能量补充方式提供了详实的矿场试验资料。
2006, 28(4): 77-78.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2006.04.024
摘要:
在推广复合导向钻井技术及新型PDC钻头施工过程中,常常出现动力钻具产生的反扭矩带动钻具逆时针旋转现象,使钻机大绳打扭,将水龙带、有线随钻电缆等缠绕在一起,导致电缆损坏,耽误生产以及导致井下复杂情况发生等严重后果。通过在有线随钻中利用方钻杆柱的方法,即在有线随钻中,根据井架类型,选择2根或3根自加工的方钻杆连接在一起,通过方钻杆和转盘的相互作用,控制螺杆钻具产生的反扭矩,从而避免钻具突然逆时针旋转情况的发生,较好地解决了上述难题,通过在冀中地区的推广应用,使得钻井速度大幅度提高,钻井事故相应地减少,实现了安全、高效钻进,获得了可观的经济效益。
在推广复合导向钻井技术及新型PDC钻头施工过程中,常常出现动力钻具产生的反扭矩带动钻具逆时针旋转现象,使钻机大绳打扭,将水龙带、有线随钻电缆等缠绕在一起,导致电缆损坏,耽误生产以及导致井下复杂情况发生等严重后果。通过在有线随钻中利用方钻杆柱的方法,即在有线随钻中,根据井架类型,选择2根或3根自加工的方钻杆连接在一起,通过方钻杆和转盘的相互作用,控制螺杆钻具产生的反扭矩,从而避免钻具突然逆时针旋转情况的发生,较好地解决了上述难题,通过在冀中地区的推广应用,使得钻井速度大幅度提高,钻井事故相应地减少,实现了安全、高效钻进,获得了可观的经济效益。
2006, 28(4): 79-80.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2006.04.025
摘要:
为安全、快速、有效地解决顶部极度弯曲、径向变形尺寸很大的落井抽油杆打捞难题,研制了一种在套管内打捞弯曲抽油杆的工具。该工具把以往从落物顶端引入打捞改为从落物侧面引入打捞,使复杂的井下故障处理简单化,从而缩短修井周期,减少修井费用,及时恢复油井生产。该项技术先后在江苏油田6口油井上应用,成功率100%,验证了工具的独特性和可靠性。
为安全、快速、有效地解决顶部极度弯曲、径向变形尺寸很大的落井抽油杆打捞难题,研制了一种在套管内打捞弯曲抽油杆的工具。该工具把以往从落物顶端引入打捞改为从落物侧面引入打捞,使复杂的井下故障处理简单化,从而缩短修井周期,减少修井费用,及时恢复油井生产。该项技术先后在江苏油田6口油井上应用,成功率100%,验证了工具的独特性和可靠性。
