2013年 35卷 第1期
2013, 35(1): 1-4.
摘要:
胜利油田永安区块是典型的复杂小断块油藏。为进一步对该类型油藏进行挖潜增效,在精细描述断层的基础上,设计施工了一口跨断块阶梯水平井,对不同断块内的剩余油使用同一口井进行开采,在提高剩余油采收率的同时,能够降低钻井成本。在分析永3断块储层特点的基础上,针对跨断块阶梯水平井钻完井的技术难点,介绍了胜利油田第1口跨断块阶梯水平井-永3平9井的钻完井工艺。将地质导向和地震剖面相结合,判断断层位置,精确控制井眼轨迹穿越断层,进入断块另一侧油层。采用钻固一体化技术和塑性微膨胀水泥浆体系,大幅度地提高了阶梯水平井的固井质量。该井的成功实施及顺利投产,证明跨断块阶梯水平井可以提高复杂断块油藏的采收率,具有推广价值。
胜利油田永安区块是典型的复杂小断块油藏。为进一步对该类型油藏进行挖潜增效,在精细描述断层的基础上,设计施工了一口跨断块阶梯水平井,对不同断块内的剩余油使用同一口井进行开采,在提高剩余油采收率的同时,能够降低钻井成本。在分析永3断块储层特点的基础上,针对跨断块阶梯水平井钻完井的技术难点,介绍了胜利油田第1口跨断块阶梯水平井-永3平9井的钻完井工艺。将地质导向和地震剖面相结合,判断断层位置,精确控制井眼轨迹穿越断层,进入断块另一侧油层。采用钻固一体化技术和塑性微膨胀水泥浆体系,大幅度地提高了阶梯水平井的固井质量。该井的成功实施及顺利投产,证明跨断块阶梯水平井可以提高复杂断块油藏的采收率,具有推广价值。
2013, 35(1): 5-9.
摘要:
新港1井是一口定向超深探井,设计井深6 700 m,由于井深且存在多套压力系统,井身结构设计难度大;该井主要目的层埋藏深、地层岩性坚硬,机械钻速低;东营组、沙河街组存在大套玄武岩,易垮易漏;三开裸眼段长达2 380 m,上下温差大,固井质量难以保障;井底温度高,对钻井液性能要求高;造斜、稳斜段岩性复杂,井眼轨迹控制难度大。针对这些钻井难点,从井身结构优化设计、抗高温钻井液体系优选、超深井井眼轨迹控制、超深井固井、提高钻井速度、安全优质施工等方面做了大量工作,高质量完成了钻探任务,为大港油田超深井钻探技术积累了成功经验。
新港1井是一口定向超深探井,设计井深6 700 m,由于井深且存在多套压力系统,井身结构设计难度大;该井主要目的层埋藏深、地层岩性坚硬,机械钻速低;东营组、沙河街组存在大套玄武岩,易垮易漏;三开裸眼段长达2 380 m,上下温差大,固井质量难以保障;井底温度高,对钻井液性能要求高;造斜、稳斜段岩性复杂,井眼轨迹控制难度大。针对这些钻井难点,从井身结构优化设计、抗高温钻井液体系优选、超深井井眼轨迹控制、超深井固井、提高钻井速度、安全优质施工等方面做了大量工作,高质量完成了钻探任务,为大港油田超深井钻探技术积累了成功经验。
2013, 35(1): 10-13.
摘要:
为提高川西新场气田开发效果,在新场构造北翼部署了一个3口井长水平段水平井井组。在油藏地质特征分析的基础上,将以往三开井身结构优化为二开;针对水平井裸眼段长、水平段长、位移大的特点,通过采用井眼轨迹控制、摩阻扭矩监测技术以及优选钻井液体系等措施,并配合高效PDC钻头,安全高效地完成了钻井施工,为川西地区中深长水平段水平井钻探积累了宝贵的经验。
为提高川西新场气田开发效果,在新场构造北翼部署了一个3口井长水平段水平井井组。在油藏地质特征分析的基础上,将以往三开井身结构优化为二开;针对水平井裸眼段长、水平段长、位移大的特点,通过采用井眼轨迹控制、摩阻扭矩监测技术以及优选钻井液体系等措施,并配合高效PDC钻头,安全高效地完成了钻井施工,为川西地区中深长水平段水平井钻探积累了宝贵的经验。
2013, 35(1): 14-18.
摘要:
长水平段水平井拥有直井和一般水平井无法比拟的技术优势。然而由于其水平段较长、钻遇岩性的复杂多样、钻井液和钻具与地层接触时间长等因素使得在钻进和固井过程中存在很多技术难题。为提高长水平段水平井的钻井技术水平,首先对钻进和固井中的技术难题做了归纳总结,再对不同的技术难题做了原因分析,认为长水平段水平井的钻进技术难题主要由水平段过长造成,而固井技术难题主要是由水平段延伸方向与套管和水泥浆的重力方向垂直或近似垂直造成;最后结合现场实践提出了优化井眼轨迹,优化钻井液、水泥浆性能,优化钻进、固井工具组合,优化套管下入方法等技术措施,提高了钻进效率和固井质量,对今后长水平段水平井的钻进和固井施工有一定的指导作用。
长水平段水平井拥有直井和一般水平井无法比拟的技术优势。然而由于其水平段较长、钻遇岩性的复杂多样、钻井液和钻具与地层接触时间长等因素使得在钻进和固井过程中存在很多技术难题。为提高长水平段水平井的钻井技术水平,首先对钻进和固井中的技术难题做了归纳总结,再对不同的技术难题做了原因分析,认为长水平段水平井的钻进技术难题主要由水平段过长造成,而固井技术难题主要是由水平段延伸方向与套管和水泥浆的重力方向垂直或近似垂直造成;最后结合现场实践提出了优化井眼轨迹,优化钻井液、水泥浆性能,优化钻进、固井工具组合,优化套管下入方法等技术措施,提高了钻进效率和固井质量,对今后长水平段水平井的钻进和固井施工有一定的指导作用。
2013, 35(1): 19-22.
摘要:
吐哈盆地北部山前带和斜坡区致密气资源前景广阔,水平井技术是实现致密气有效开发的重要途径。但北部山前带水平井钻井中存在高陡构造地层倾角大,直井段井身质量控制困难;大段煤系地层、薄互层等复杂地层发育,井壁稳定性差,坍塌严重、复杂事故频发;深部地层可钻性差,水平段施工钻头破岩效率低,钻井周期长等一系列技术难题。通过优选适合北部山前带水平井的井身结构、井眼轨迹和钻井液体系,开展个性化钻头、煤系地层安全定向钻井、小井眼长水平段旋转地质导向钻井技术攻关和现场应用,形成一套适合于北部山前带致密气藏水平井优快钻井技术系列,达到提高水平井机械钻速、有效缩短钻井周期的目的,为实现致密砂岩气藏的“安全、高效、优质、经济”勘探开发提供强有力的技术支持。
吐哈盆地北部山前带和斜坡区致密气资源前景广阔,水平井技术是实现致密气有效开发的重要途径。但北部山前带水平井钻井中存在高陡构造地层倾角大,直井段井身质量控制困难;大段煤系地层、薄互层等复杂地层发育,井壁稳定性差,坍塌严重、复杂事故频发;深部地层可钻性差,水平段施工钻头破岩效率低,钻井周期长等一系列技术难题。通过优选适合北部山前带水平井的井身结构、井眼轨迹和钻井液体系,开展个性化钻头、煤系地层安全定向钻井、小井眼长水平段旋转地质导向钻井技术攻关和现场应用,形成一套适合于北部山前带致密气藏水平井优快钻井技术系列,达到提高水平井机械钻速、有效缩短钻井周期的目的,为实现致密砂岩气藏的“安全、高效、优质、经济”勘探开发提供强有力的技术支持。
2013, 35(1): 23-27.
摘要:
分析了水平井调流控水筛管完井条件下流体由地层流入井筒的流动过程,建立了与油藏耦合的水平井调流控水筛管优化模型以及不同类型的控水装置节流压差计算模型。研究了静态模拟和动态模拟两种调流控水筛管完井参数优化设计方法,分析了两种设计方法的特点、区别及运用方式,指出综合运用静态模拟参数设计和动态模拟参数设计进行水平井调流控水筛管完井优化设计的方法。通过实例计算分析,验证了所建立模型和水平井调流控水筛管完井优化设计方法的可行性与适用性。该研究成果为水平井调流控水筛管完井优化设计提供了一定的理论基础。
分析了水平井调流控水筛管完井条件下流体由地层流入井筒的流动过程,建立了与油藏耦合的水平井调流控水筛管优化模型以及不同类型的控水装置节流压差计算模型。研究了静态模拟和动态模拟两种调流控水筛管完井参数优化设计方法,分析了两种设计方法的特点、区别及运用方式,指出综合运用静态模拟参数设计和动态模拟参数设计进行水平井调流控水筛管完井优化设计的方法。通过实例计算分析,验证了所建立模型和水平井调流控水筛管完井优化设计方法的可行性与适用性。该研究成果为水平井调流控水筛管完井优化设计提供了一定的理论基础。
2013, 35(1): 28-30.
摘要:
大港油田低渗透难动用储量和非常规油气藏储量丰富,水平井分段压裂完井技术是经济、有效开发低渗透油藏、非常规油气藏的主要手段。为探索水平井分段压裂完井工艺的适应性,大港油田开展了裸眼封隔器分段压裂完井、套管固井滑套分段压裂完井、不动管柱水力喷砂射孔完井工艺试验应用,并形成了以套管固井+滑套分段压裂为主体的分段压裂完井工艺。该工艺具有固完井分段压裂一体化管柱、全通径、压裂作业连续等优点,能够缩短作业周期,后期出水层段可以关闭滑套进行堵水,但也存在投球易导致井筒生产堵塞、胶塞不碰压无法保证固井质量、与相邻井串通等问题,针对存在问题开展了分析评价,并提出解决对策,现场实施后基本实现了油井的正产生产,为此类分段压裂完井方式的下步规模应用奠定了基础。
大港油田低渗透难动用储量和非常规油气藏储量丰富,水平井分段压裂完井技术是经济、有效开发低渗透油藏、非常规油气藏的主要手段。为探索水平井分段压裂完井工艺的适应性,大港油田开展了裸眼封隔器分段压裂完井、套管固井滑套分段压裂完井、不动管柱水力喷砂射孔完井工艺试验应用,并形成了以套管固井+滑套分段压裂为主体的分段压裂完井工艺。该工艺具有固完井分段压裂一体化管柱、全通径、压裂作业连续等优点,能够缩短作业周期,后期出水层段可以关闭滑套进行堵水,但也存在投球易导致井筒生产堵塞、胶塞不碰压无法保证固井质量、与相邻井串通等问题,针对存在问题开展了分析评价,并提出解决对策,现场实施后基本实现了油井的正产生产,为此类分段压裂完井方式的下步规模应用奠定了基础。
2013, 35(1): 31-33.
摘要:
煤田开采过程中为了保证安全,改善地下工作面环境,近年来不断进行钻大口径井用以抽排瓦斯、向地下送风降温。然而钻井使用的是小钻机,完井作业时由于钻机提升能力有限,大口径套管按照石油工程方法下入困难。套管内、外环空容积大,注水泥过程中易发生浆体混窜,作业时间长,固井质量难以保证。通过采用浮力塞减重、管柱充空气、优化水泥浆体系及浆柱结构设计和内插管固井工艺等技术,成功地解决了小钻机下大口径套管超负荷、大口径套管抗挤强度低、易被挤毁等一系列技术难题。现场进行了9口井应用,固井成功率100%,固井质量合格,为今后超大口径套管固井提供了可借鉴的经验。
煤田开采过程中为了保证安全,改善地下工作面环境,近年来不断进行钻大口径井用以抽排瓦斯、向地下送风降温。然而钻井使用的是小钻机,完井作业时由于钻机提升能力有限,大口径套管按照石油工程方法下入困难。套管内、外环空容积大,注水泥过程中易发生浆体混窜,作业时间长,固井质量难以保证。通过采用浮力塞减重、管柱充空气、优化水泥浆体系及浆柱结构设计和内插管固井工艺等技术,成功地解决了小钻机下大口径套管超负荷、大口径套管抗挤强度低、易被挤毁等一系列技术难题。现场进行了9口井应用,固井成功率100%,固井质量合格,为今后超大口径套管固井提供了可借鉴的经验。
2013, 35(1): 34-36.
摘要:
中原油田文濮结合部由于断块多,钻进过程中出水、漏失、后效、“大肚子”井眼等现象严重,固井施工难度大。通过对各断块地层特点进行剖析,制定有效的防漏技术措施,结合分段压稳、局部封堵、全井防窜、环空加回压等措施,优选水泥浆体系,采用紊流加塞流复合顶替技术,较好地解决了文濮结合部固井难题,为今后该地区固井施工提供了技术支撑,并为老区复杂地层固井提供借鉴作用。
中原油田文濮结合部由于断块多,钻进过程中出水、漏失、后效、“大肚子”井眼等现象严重,固井施工难度大。通过对各断块地层特点进行剖析,制定有效的防漏技术措施,结合分段压稳、局部封堵、全井防窜、环空加回压等措施,优选水泥浆体系,采用紊流加塞流复合顶替技术,较好地解决了文濮结合部固井难题,为今后该地区固井施工提供了技术支撑,并为老区复杂地层固井提供借鉴作用。
2013, 35(1): 37-39.
摘要:
通过粒度分布、扫描电镜、ZETA电位分析,考察了重晶石、活化重晶石、活化铁矿粉3种加重剂及其复配对钻井液加重到不同密度时对滤饼黏滞系数的影响。实验结果表明:高密度条件下,3种加重剂均有改善钻井液润滑性的作用,活化铁矿粉、活化重晶石、重晶石加重钻井液改善润滑性的临界密度分别为1.2、1.4和1.6 g/cm3;超过此密度的一定范围内,钻井液的润滑性均增强。复配加重比单独加重的润滑性效果更好。
通过粒度分布、扫描电镜、ZETA电位分析,考察了重晶石、活化重晶石、活化铁矿粉3种加重剂及其复配对钻井液加重到不同密度时对滤饼黏滞系数的影响。实验结果表明:高密度条件下,3种加重剂均有改善钻井液润滑性的作用,活化铁矿粉、活化重晶石、重晶石加重钻井液改善润滑性的临界密度分别为1.2、1.4和1.6 g/cm3;超过此密度的一定范围内,钻井液的润滑性均增强。复配加重比单独加重的润滑性效果更好。
2013, 35(1): 40-44.
摘要:
为进一步改善腐植酸类产品在油包水乳化钻井液中的抗温能力、分散能力和降滤失能力,采用十八烷基三甲基氯化铵对腐植酸进行改性制备降滤失剂H-QA,用作低毒油包水乳化钻井液降滤失剂。探索了合成条件对降滤失剂性能的影响,按照石油天然气行业标准评价了其在低毒油包水乳化钻井液中的性能。结果表明,降滤失剂H-QA的最佳合成条件为:反应物的配比KHu(腐植酸钾) : 1831(十八烷基三甲基氯化铵)为 3 : 1,反应体系pH=8.86,反应温度40 ℃,裂解反应时间4 h。降滤失剂H-QA在加量为4%时,常温中压滤失量从6.4 mL降到4.0 mL,150 ℃高温高压滤失量从8.6 mL降到6.8 mL,在油包水乳化钻井液中具有明显的降滤失效果。此降滤失剂对钻井液流变性影响较小,有较好的分散能力,具有一定的应用和研究价值。
为进一步改善腐植酸类产品在油包水乳化钻井液中的抗温能力、分散能力和降滤失能力,采用十八烷基三甲基氯化铵对腐植酸进行改性制备降滤失剂H-QA,用作低毒油包水乳化钻井液降滤失剂。探索了合成条件对降滤失剂性能的影响,按照石油天然气行业标准评价了其在低毒油包水乳化钻井液中的性能。结果表明,降滤失剂H-QA的最佳合成条件为:反应物的配比KHu(腐植酸钾) : 1831(十八烷基三甲基氯化铵)为 3 : 1,反应体系pH=8.86,反应温度40 ℃,裂解反应时间4 h。降滤失剂H-QA在加量为4%时,常温中压滤失量从6.4 mL降到4.0 mL,150 ℃高温高压滤失量从8.6 mL降到6.8 mL,在油包水乳化钻井液中具有明显的降滤失效果。此降滤失剂对钻井液流变性影响较小,有较好的分散能力,具有一定的应用和研究价值。
2013, 35(1): 45-47.
摘要:
套管内钻孔深穿透径向井技术利用高压水力射流在油层部位形成多个辐射状径向井眼,以扩大泄油面积和降低生产压降。分析了该技术的技术原理,根据技术适用性对试验井进行选井选层论证,在此基础上提出了两口试验井的径向孔设计方案,并从试验准备及施工工艺方面论述了两口井的现场实施情况。试验结果表明,两口井均达到了方案设计要求,并取得了一定的增产效果,但未达到预期产能,分析认为是径向喷射过程中岩屑返排困难形成砂堵所致。
套管内钻孔深穿透径向井技术利用高压水力射流在油层部位形成多个辐射状径向井眼,以扩大泄油面积和降低生产压降。分析了该技术的技术原理,根据技术适用性对试验井进行选井选层论证,在此基础上提出了两口试验井的径向孔设计方案,并从试验准备及施工工艺方面论述了两口井的现场实施情况。试验结果表明,两口井均达到了方案设计要求,并取得了一定的增产效果,但未达到预期产能,分析认为是径向喷射过程中岩屑返排困难形成砂堵所致。
2013, 35(1): 48-50.
摘要:
常规随钻测量系统(LWD)参数测点滞后钻头较远,测量信息滞后,导致油田薄差油层砂岩钻遇率低,储层未得到有效地开采。通过对近测量主测总成壳体结构和电路小型化、低功耗等设计,研制了三参数测点距钻头均小于1 m的DQNBMS-1型近钻头随钻测量系统。通过DQNBMS-1系统多参数近距离测量的实时数据,可以及时掌握井底的井斜、辨别地层变化、判断钻头与储层的相对位置和调整轨迹,提高砂岩钻遇率。现场应用证明,该系统测量数据准确、工作稳定可靠,施工井段获取了较高的砂岩钻遇率。通过与LWD应用效果对比,该系统更利于地层特性的判断和钻头在储层内的高精度控制,砂岩钻遇率提高了15%,可为薄差油层的开发提供有利的技术支持。
常规随钻测量系统(LWD)参数测点滞后钻头较远,测量信息滞后,导致油田薄差油层砂岩钻遇率低,储层未得到有效地开采。通过对近测量主测总成壳体结构和电路小型化、低功耗等设计,研制了三参数测点距钻头均小于1 m的DQNBMS-1型近钻头随钻测量系统。通过DQNBMS-1系统多参数近距离测量的实时数据,可以及时掌握井底的井斜、辨别地层变化、判断钻头与储层的相对位置和调整轨迹,提高砂岩钻遇率。现场应用证明,该系统测量数据准确、工作稳定可靠,施工井段获取了较高的砂岩钻遇率。通过与LWD应用效果对比,该系统更利于地层特性的判断和钻头在储层内的高精度控制,砂岩钻遇率提高了15%,可为薄差油层的开发提供有利的技术支持。
2013, 35(1): 51-55.
摘要:
长沙岭构造带是酒东盆地重要的油气勘探区,构造带内普遍存在异常高压。提出了一种基于单点假设的三维地层压力计算方法,能够利用三维层速度数据准确计算三维地层压力,并运用该方法对长沙岭构造带的三维地层压力进行计算分析。首先建立了构造带内几口重点探井的单井地层压力剖面,确定了合适的模型参数;其次对构造带的三维地震资料进行反演,获得了该区域的三维层速度数据;然后根据三维地层压力计算方法编制了相应的计算机程序,计算了长沙岭构造带的三维地层压力;最后结合计算的三维地层压力数据,对长沙岭构造带地层压力分布规律进行了系统分析。分析结果符合地层实际。
长沙岭构造带是酒东盆地重要的油气勘探区,构造带内普遍存在异常高压。提出了一种基于单点假设的三维地层压力计算方法,能够利用三维层速度数据准确计算三维地层压力,并运用该方法对长沙岭构造带的三维地层压力进行计算分析。首先建立了构造带内几口重点探井的单井地层压力剖面,确定了合适的模型参数;其次对构造带的三维地震资料进行反演,获得了该区域的三维层速度数据;然后根据三维地层压力计算方法编制了相应的计算机程序,计算了长沙岭构造带的三维地层压力;最后结合计算的三维地层压力数据,对长沙岭构造带地层压力分布规律进行了系统分析。分析结果符合地层实际。
2013, 35(1): 56-58.
摘要:
钢缆软通井工艺改变了传统的通井作业模式,为油田井下通井作业提供了一种新的技术手段。对XJ-150修井机进行了改造,对配套工具进行了抗拉强度试验,最终形成了一套以钢缆代替油管进行通井作业的新工艺。现场应用表明,该技术能够取代油管进行施工作业,该作业方式解决了常规油管作业方式频繁起下管柱、劳动强度大、施工周期长、作业成本高等问题,具有广阔的应用前景。
钢缆软通井工艺改变了传统的通井作业模式,为油田井下通井作业提供了一种新的技术手段。对XJ-150修井机进行了改造,对配套工具进行了抗拉强度试验,最终形成了一套以钢缆代替油管进行通井作业的新工艺。现场应用表明,该技术能够取代油管进行施工作业,该作业方式解决了常规油管作业方式频繁起下管柱、劳动强度大、施工周期长、作业成本高等问题,具有广阔的应用前景。
2013, 35(1): 59-62.
摘要:
为进一步提高缝网压裂现场实施的有效性,首先分析了以往采用蜡球实现缝内封堵的不足之处,认为主要在于影响泵效、封堵强度不够和蜡球溶解致裂缝导流能力降低。然后通过筛选对比多种暂堵剂的性能,并结合室内支撑剂性能及导流能力实验,提出选用大粒径支撑剂作为缝内封堵剂。此外将端部脱砂压裂作为缝网压裂的实施技术应用到现场中,现场实施了9口井16层。压后分析显示2种方法都有效地提升了缝内净压力。缝网压裂试验井效果显著,与邻井相比,投产前3个月的日产油量分别提高了101.2%、103.8%、133.3%。该技术为低渗/特低渗储层的有效动用提供了有效的手段。
为进一步提高缝网压裂现场实施的有效性,首先分析了以往采用蜡球实现缝内封堵的不足之处,认为主要在于影响泵效、封堵强度不够和蜡球溶解致裂缝导流能力降低。然后通过筛选对比多种暂堵剂的性能,并结合室内支撑剂性能及导流能力实验,提出选用大粒径支撑剂作为缝内封堵剂。此外将端部脱砂压裂作为缝网压裂的实施技术应用到现场中,现场实施了9口井16层。压后分析显示2种方法都有效地提升了缝内净压力。缝网压裂试验井效果显著,与邻井相比,投产前3个月的日产油量分别提高了101.2%、103.8%、133.3%。该技术为低渗/特低渗储层的有效动用提供了有效的手段。
2013, 35(1): 63-67.
摘要:
苏里格低渗透致密砂岩气藏水平井具有储层多、含气井段长、物性差等特点,裸眼封隔器分段压裂是提高单井产气量的有效措施。致密砂岩气藏水力压裂改造主要是在平面上改善储层渗流能力和纵向上提高储层剖面动用程度及有效性,储层改造体积与增产效果表现为明显的正相关。探讨了适合苏53区块裸眼水平井的体积压裂模式,提出了段内多裂缝体积压裂工艺与实现方法,现场试验增产效果良好,为苏里格气田的高效开发开辟了新的技术思路。
苏里格低渗透致密砂岩气藏水平井具有储层多、含气井段长、物性差等特点,裸眼封隔器分段压裂是提高单井产气量的有效措施。致密砂岩气藏水力压裂改造主要是在平面上改善储层渗流能力和纵向上提高储层剖面动用程度及有效性,储层改造体积与增产效果表现为明显的正相关。探讨了适合苏53区块裸眼水平井的体积压裂模式,提出了段内多裂缝体积压裂工艺与实现方法,现场试验增产效果良好,为苏里格气田的高效开发开辟了新的技术思路。
2013, 35(1): 68-71.
摘要:
为进一步加快大牛地气田利用水平井组开发天然气步伐,结合盒1气层改造的要求,在多级管外封隔器水平井分段压裂工艺的基础上,开展了井组压裂模式的研究。通过优化压裂设计,同时结合施工参数及裂缝监测结果对设计参数进行实时调整,形成了丛式水平井组“井工厂”压裂模式分段压裂工艺。在R井组6口水平井进行了现场试验,压后井组无阻流量达77.88×104 m3/d,成功探索出了适合致密砂岩气藏水平井组“井工厂”压裂开发的有效途径。
为进一步加快大牛地气田利用水平井组开发天然气步伐,结合盒1气层改造的要求,在多级管外封隔器水平井分段压裂工艺的基础上,开展了井组压裂模式的研究。通过优化压裂设计,同时结合施工参数及裂缝监测结果对设计参数进行实时调整,形成了丛式水平井组“井工厂”压裂模式分段压裂工艺。在R井组6口水平井进行了现场试验,压后井组无阻流量达77.88×104 m3/d,成功探索出了适合致密砂岩气藏水平井组“井工厂”压裂开发的有效途径。
2013, 35(1): 72-74.
摘要:
提供了一种以获得稳定的单井井口产油量为目标来有效控制自然递减率的途径和实现方法。以流体的连续流动过程为主线,提出三区两类六因素集分析方法。初步分析了每个流动区域的目标参数及其影响因素的构成。并推荐用灰度关联理论来分析各流动区域中的影响因素与区域目标的关联度。可以根据该关联度排序来选择治理与调整措施的优先顺序。
提供了一种以获得稳定的单井井口产油量为目标来有效控制自然递减率的途径和实现方法。以流体的连续流动过程为主线,提出三区两类六因素集分析方法。初步分析了每个流动区域的目标参数及其影响因素的构成。并推荐用灰度关联理论来分析各流动区域中的影响因素与区域目标的关联度。可以根据该关联度排序来选择治理与调整措施的优先顺序。
2013, 35(1): 75-78.
摘要:
.钻井、完井、采油是石油勘探开发过程中的重要组成部分。提出了以采油优先的一体化设计模式的理念,在钻井工艺设计之初就考虑井身剖面对后期完井、采油的影响,建立钻井服务于采油的设计理念,改变完井工艺与举升工艺的被动设计状态,实现对油井全生命周期的过程化管理。在分析钻井井身剖面对后期采油影响因素的基础上,利用层次分析法和模糊评判理论,建立抽油机井井身剖面评价指标体系,优选出最佳的井眼设计轨迹。通过现场应用表明,以采油优先的一体化设计模式,极大地改善了后期采油管理的不利局面,为油田长期有效开发提供了借鉴。
.钻井、完井、采油是石油勘探开发过程中的重要组成部分。提出了以采油优先的一体化设计模式的理念,在钻井工艺设计之初就考虑井身剖面对后期完井、采油的影响,建立钻井服务于采油的设计理念,改变完井工艺与举升工艺的被动设计状态,实现对油井全生命周期的过程化管理。在分析钻井井身剖面对后期采油影响因素的基础上,利用层次分析法和模糊评判理论,建立抽油机井井身剖面评价指标体系,优选出最佳的井眼设计轨迹。通过现场应用表明,以采油优先的一体化设计模式,极大地改善了后期采油管理的不利局面,为油田长期有效开发提供了借鉴。
2013, 35(1): 79-82.
摘要:
针对杆柱发生磨损后的寿命预测问题,基于井下抽油杆与油管随时间磨损的特点,应用ΠΡΟΗΝΚΟΒ提出的磨损计算公式,推算出杆柱在大狗腿度处以及杆柱组合下部受压部分的磨损厚度和磨损面积与时间的关系,并根据抽油杆横截面积减小造成抽油杆磨损处的应力增加的原理,建立了一套可以预测杆柱寿命的模型。该模型可以在已知井眼轨迹和杆柱结构的前提下预测抽油杆柱的断脱位置和断脱时间。通过实例计算验证了该模型的准确性,并通过该模型分析了旋转井口有助于延长抽油杆柱磨损寿命的原理。
针对杆柱发生磨损后的寿命预测问题,基于井下抽油杆与油管随时间磨损的特点,应用ΠΡΟΗΝΚΟΒ提出的磨损计算公式,推算出杆柱在大狗腿度处以及杆柱组合下部受压部分的磨损厚度和磨损面积与时间的关系,并根据抽油杆横截面积减小造成抽油杆磨损处的应力增加的原理,建立了一套可以预测杆柱寿命的模型。该模型可以在已知井眼轨迹和杆柱结构的前提下预测抽油杆柱的断脱位置和断脱时间。通过实例计算验证了该模型的准确性,并通过该模型分析了旋转井口有助于延长抽油杆柱磨损寿命的原理。
2013, 35(1): 83-87.
摘要:
针对单层配注量小、层间压差较大的低渗透油藏分层注水,采用常规水嘴过流面积小、不易实现分层配注问题,提出了以现有堵塞器水嘴外形尺寸、承压能力等参数为依据,设计一种新型小流量水嘴。该水嘴通过绕流增加流道长度以增加沿程损失,改变水嘴内流体的流动方向和扩大流道截面积来增加水嘴的局部压力损失,实现在相同的节流效果前提下,既满足小水量注水的要求,又大幅度地扩大了水嘴通流面积。利用FLUENT软件对新型小流量配水嘴和常规配水嘴的嘴损特性进行了数值模拟,通过数值模拟结果表明:新型小流量水嘴大幅度地增加了过流面积,从而实现层间压差较大时的分层注水,可进一步推广应用。
针对单层配注量小、层间压差较大的低渗透油藏分层注水,采用常规水嘴过流面积小、不易实现分层配注问题,提出了以现有堵塞器水嘴外形尺寸、承压能力等参数为依据,设计一种新型小流量水嘴。该水嘴通过绕流增加流道长度以增加沿程损失,改变水嘴内流体的流动方向和扩大流道截面积来增加水嘴的局部压力损失,实现在相同的节流效果前提下,既满足小水量注水的要求,又大幅度地扩大了水嘴通流面积。利用FLUENT软件对新型小流量配水嘴和常规配水嘴的嘴损特性进行了数值模拟,通过数值模拟结果表明:新型小流量水嘴大幅度地增加了过流面积,从而实现层间压差较大时的分层注水,可进一步推广应用。
2013, 35(1): 87-89.
摘要:
针对老河口油田馆陶组疏松砂岩油藏砂体含油面积小、物性条件变化较大、部分井泥质含量高、供液能力差、防砂后降产幅度大的问题,开展了适度防砂技术研究。通过系统的室内实验评价和防砂工艺的解剖分析研究,重新优选了陶粒作为防砂介质,改进了防砂器材和防砂工艺,现场应用获得了明显的防砂增产效果。该项技术改进不仅可以继续指导老河口油田的防砂工作,对其他油田的防砂也具有一定的参考借鉴价值。
针对老河口油田馆陶组疏松砂岩油藏砂体含油面积小、物性条件变化较大、部分井泥质含量高、供液能力差、防砂后降产幅度大的问题,开展了适度防砂技术研究。通过系统的室内实验评价和防砂工艺的解剖分析研究,重新优选了陶粒作为防砂介质,改进了防砂器材和防砂工艺,现场应用获得了明显的防砂增产效果。该项技术改进不仅可以继续指导老河口油田的防砂工作,对其他油田的防砂也具有一定的参考借鉴价值。
2013, 35(1): 90-93.
摘要:
古潜山灰岩油气藏大多高含硫化氢及二氧化碳等酸性气体,难以保证试油测试工作的安全、环保、施工质量。为此,从工艺管柱、油管材质、配套设备、压井液及地面测试流程等方面入手,进行了一体化试油(气)技术研究,实现了用一趟管柱完成射孔、求自然产能、酸压改造和封层等多个工序,且满足了长时间试采要求。现场应用表明,该技术安全可靠,降低了劳动强度和作业风险,对在同类储层开展试油(气)测试工作具有指导意义。
古潜山灰岩油气藏大多高含硫化氢及二氧化碳等酸性气体,难以保证试油测试工作的安全、环保、施工质量。为此,从工艺管柱、油管材质、配套设备、压井液及地面测试流程等方面入手,进行了一体化试油(气)技术研究,实现了用一趟管柱完成射孔、求自然产能、酸压改造和封层等多个工序,且满足了长时间试采要求。现场应用表明,该技术安全可靠,降低了劳动强度和作业风险,对在同类储层开展试油(气)测试工作具有指导意义。
2013, 35(1): 94-96.
摘要:
为了研究二次射孔对筛管剩余强度影响的变化规律,利用有限元分析软件ANSYS分别建立了井下二次射孔时新旧两孔处于两种不同情况下的有限元模型,模拟分析了二次射孔对筛管剩余强度的影响,研究结果表明:在进行二次射孔时,最佳射孔位置为中线附近区域,此时不仅能保证油气流通面积、提高采油效率,并且可以使筛管的剩余强度提高,达到了二次射孔的目的;在二次射孔时应尽量避免出现新孔与旧孔相交的情况,若不得已出现,要保证相交孔圆心角大于90°,并且随着圆心角的增大,筛管剩余强度也不断增大。
为了研究二次射孔对筛管剩余强度影响的变化规律,利用有限元分析软件ANSYS分别建立了井下二次射孔时新旧两孔处于两种不同情况下的有限元模型,模拟分析了二次射孔对筛管剩余强度的影响,研究结果表明:在进行二次射孔时,最佳射孔位置为中线附近区域,此时不仅能保证油气流通面积、提高采油效率,并且可以使筛管的剩余强度提高,达到了二次射孔的目的;在二次射孔时应尽量避免出现新孔与旧孔相交的情况,若不得已出现,要保证相交孔圆心角大于90°,并且随着圆心角的增大,筛管剩余强度也不断增大。
2013, 35(1): 97-100.
摘要:
为改善目前常规交联聚合物体系成胶时间短、成胶强度不佳的问题,使用聚合物、有机铬和有机酚醛为主剂制备了一种异步交联聚合物调驱体系,通过成胶强度测试及扫描电镜等方法考察了体系的交联特性、影响因素及调驱性能。结果表明,异步交联体系交联时,体系成胶强度呈双“台阶”式变化,生成的冻胶微观结构致密,结构硬朗。异步交联体系可在地层温度50~90 ℃、Na+质量浓度≤35 000 mg/L、Ca2+质量浓度≤1 500 mg/L、pH为4~8条件下稳定成胶,封堵率高达95.33%,且体系具有较好的选择性封堵性能,水驱后体系能较大幅度地提高采收率。低于60 ℃时异步交联体系的成胶时间在300 h以上,其“异步”和“多次”交联特征使其适用于深部地层调驱。
为改善目前常规交联聚合物体系成胶时间短、成胶强度不佳的问题,使用聚合物、有机铬和有机酚醛为主剂制备了一种异步交联聚合物调驱体系,通过成胶强度测试及扫描电镜等方法考察了体系的交联特性、影响因素及调驱性能。结果表明,异步交联体系交联时,体系成胶强度呈双“台阶”式变化,生成的冻胶微观结构致密,结构硬朗。异步交联体系可在地层温度50~90 ℃、Na+质量浓度≤35 000 mg/L、Ca2+质量浓度≤1 500 mg/L、pH为4~8条件下稳定成胶,封堵率高达95.33%,且体系具有较好的选择性封堵性能,水驱后体系能较大幅度地提高采收率。低于60 ℃时异步交联体系的成胶时间在300 h以上,其“异步”和“多次”交联特征使其适用于深部地层调驱。
2013, 35(1): 101-104.
摘要:
深水、超深井储层埋藏深度大,地层破裂压力高,压开地层难度大,对压裂设备和管柱的承压要求很高,造成深水油气田压裂作业施工压力高、风险大,同时海上平台或作业支持船空间有限,难以装备大型压裂设备进行压裂施工。为了尽量减小施工规模,降低井口注入压力,研究了一种自生热耐高温高密度压裂液体系,并对该压裂液体系进行室内性能评价与现场摩阻测试。实验结果表明,该压裂液体系密度达到1.5 g/cm3,降阻率达到59.6%以上,能够耐温140 ℃。自生热体系的引入缩短了压裂液破胶时间,产生的气体能促进压裂液破胶后返排。
深水、超深井储层埋藏深度大,地层破裂压力高,压开地层难度大,对压裂设备和管柱的承压要求很高,造成深水油气田压裂作业施工压力高、风险大,同时海上平台或作业支持船空间有限,难以装备大型压裂设备进行压裂施工。为了尽量减小施工规模,降低井口注入压力,研究了一种自生热耐高温高密度压裂液体系,并对该压裂液体系进行室内性能评价与现场摩阻测试。实验结果表明,该压裂液体系密度达到1.5 g/cm3,降阻率达到59.6%以上,能够耐温140 ℃。自生热体系的引入缩短了压裂液破胶时间,产生的气体能促进压裂液破胶后返排。
2013, 35(1): 105-107.
摘要:
为降低压裂液残渣和残胶对导流能力的伤害,根据华庆油田低孔、低渗的特点,研制了稠化剂质量分数为0.25%的羧甲基羟丙基压裂液体系。该体系具有携砂能力强、破胶彻底等特点,残渣含量仅为128 mg/L,同时降低了配液用水中较高浓度钙、镁离子对压裂液携砂性能的影响。在华庆油田长6储层现场应用23井次,投产后6个月的平均比采油指数为同井组对比井的1.4倍,为低渗透油藏高效改造提供了一条有效途径。
为降低压裂液残渣和残胶对导流能力的伤害,根据华庆油田低孔、低渗的特点,研制了稠化剂质量分数为0.25%的羧甲基羟丙基压裂液体系。该体系具有携砂能力强、破胶彻底等特点,残渣含量仅为128 mg/L,同时降低了配液用水中较高浓度钙、镁离子对压裂液携砂性能的影响。在华庆油田长6储层现场应用23井次,投产后6个月的平均比采油指数为同井组对比井的1.4倍,为低渗透油藏高效改造提供了一条有效途径。
2013, 35(1): 108-111.
摘要:
为了有效穿透井眼污染带,扩大泄油面积,提高油藏采收率,最终实现增产增注的目的。通过建立喷嘴三维模型,采用Fluent软件进行模拟,研究自进式喷头在不同前后喷嘴直径、前后喷嘴角度下的流场特性,利用流场中速度的分布规律结合公式计算出反冲力、破岩力、推进力的变化趋势。结果表明:随着后喷射角直径和前喷射角角度的增大,反冲力、推进力增大,破岩力减小;随着前喷射角直径和后喷射角度的增大,反冲力和推进力减小,破岩力增大。最终得到喷嘴的匹配方案,为实际生产提供了可靠依据。
为了有效穿透井眼污染带,扩大泄油面积,提高油藏采收率,最终实现增产增注的目的。通过建立喷嘴三维模型,采用Fluent软件进行模拟,研究自进式喷头在不同前后喷嘴直径、前后喷嘴角度下的流场特性,利用流场中速度的分布规律结合公式计算出反冲力、破岩力、推进力的变化趋势。结果表明:随着后喷射角直径和前喷射角角度的增大,反冲力、推进力增大,破岩力减小;随着前喷射角直径和后喷射角度的增大,反冲力和推进力减小,破岩力增大。最终得到喷嘴的匹配方案,为实际生产提供了可靠依据。
2013, 35(1): 112-114.
摘要:
给出了一种基于无限均匀水平地层模型中根据自然伽马通量计算探测点距离地层边界的解析求解法。该方法采用球坐标建立数学模型,假设探测点为理想点,地层为水平无限均匀模型;解析形式十分简单,便于编程计算分析提高效率,并且可以单独开发成计算模块供其他程序调用,对于地质导向等技术和后期分析随钻测井数据、确定地层边界具有一定参考价值。该模型还有较大的完善空间,比如方位性、薄地层的识别等,还有待进一步分析研究以便尽快在实践中得以应用。
给出了一种基于无限均匀水平地层模型中根据自然伽马通量计算探测点距离地层边界的解析求解法。该方法采用球坐标建立数学模型,假设探测点为理想点,地层为水平无限均匀模型;解析形式十分简单,便于编程计算分析提高效率,并且可以单独开发成计算模块供其他程序调用,对于地质导向等技术和后期分析随钻测井数据、确定地层边界具有一定参考价值。该模型还有较大的完善空间,比如方位性、薄地层的识别等,还有待进一步分析研究以便尽快在实践中得以应用。
2013, 35(1): 115-118.
摘要:
根据不同区域地层的漏失特征,建立描述漏失特征的漏失模糊物元指标体系,结合从优隶属度原则分析各漏失模糊物元的权重复合物元,确立每个区域的漏失特征与标准状况的欧氏贴近度的关系,欧氏贴近度越大则该区域漏失量越小,由此评价不同区域漏失分布规律。利用该方法对塔中1号断裂构造带不同区域的4口典型漏失井进行了评价分析,计算结果与实际漏失情况基本相符。该方法为区域地层漏失状况钻前预测提供了新的思路。
根据不同区域地层的漏失特征,建立描述漏失特征的漏失模糊物元指标体系,结合从优隶属度原则分析各漏失模糊物元的权重复合物元,确立每个区域的漏失特征与标准状况的欧氏贴近度的关系,欧氏贴近度越大则该区域漏失量越小,由此评价不同区域漏失分布规律。利用该方法对塔中1号断裂构造带不同区域的4口典型漏失井进行了评价分析,计算结果与实际漏失情况基本相符。该方法为区域地层漏失状况钻前预测提供了新的思路。
2013, 35(1): 118-121.
摘要:
KXS203井在钻井过程中井架底座基础非均匀下沉,套管头和防磨套严重偏磨,随后套管柱试压发生了泄漏。为了搞清该井井口设备偏磨原因,防止此类事故再次发生,对该井井口设备和钻杆磨损情况进行了研究,对井架基础下沉造成的井口偏心程度进行了分析计算,并从钻杆接头与井口设备尺寸匹配、井口偏心、防磨套及顶丝性能、钻柱旋转和起下钻、钻柱转速等方面对井口设备偏磨影响因素进行了分析。认为井口设备与井架基础下沉、钻杆接头与井口设备尺寸匹配、井口偏心、防磨套及顶丝性能、钻柱旋转和起下钻、钻柱转速等对井口设备偏磨等有关,但该井井口设备偏磨主要原因与井口偏心和防磨套失效有关。提出了防止井口设备偏磨的建议。
KXS203井在钻井过程中井架底座基础非均匀下沉,套管头和防磨套严重偏磨,随后套管柱试压发生了泄漏。为了搞清该井井口设备偏磨原因,防止此类事故再次发生,对该井井口设备和钻杆磨损情况进行了研究,对井架基础下沉造成的井口偏心程度进行了分析计算,并从钻杆接头与井口设备尺寸匹配、井口偏心、防磨套及顶丝性能、钻柱旋转和起下钻、钻柱转速等方面对井口设备偏磨影响因素进行了分析。认为井口设备与井架基础下沉、钻杆接头与井口设备尺寸匹配、井口偏心、防磨套及顶丝性能、钻柱旋转和起下钻、钻柱转速等对井口设备偏磨等有关,但该井井口设备偏磨主要原因与井口偏心和防磨套失效有关。提出了防止井口设备偏磨的建议。
2013, 35(1): 122-124.
摘要:
什邡气田新区气井压裂过程中,前期监测压力波动大,且压后增产效果普遍较差,分析主要原因是多裂缝效应明显,主缝延伸困难,压裂液效率低,有效缝长短。通过优化排量和支撑剂段塞泵入时间,配合纤维携砂工艺、较低浓度瓜胶压裂液和高效返排工艺,后续MP75、SF6等井压裂施工在前置液初期监测压力变得平稳,残液返排快且返排率高,有效提高了压裂液效率,压后效果较工艺改进前有较大幅度的提高,为高效开发该区提供了有效的途径。
什邡气田新区气井压裂过程中,前期监测压力波动大,且压后增产效果普遍较差,分析主要原因是多裂缝效应明显,主缝延伸困难,压裂液效率低,有效缝长短。通过优化排量和支撑剂段塞泵入时间,配合纤维携砂工艺、较低浓度瓜胶压裂液和高效返排工艺,后续MP75、SF6等井压裂施工在前置液初期监测压力变得平稳,残液返排快且返排率高,有效提高了压裂液效率,压后效果较工艺改进前有较大幅度的提高,为高效开发该区提供了有效的途径。