浅谈分层注水工艺管柱存在问题及防治措施

在开发低渗透油藏的过程中通常需要使用精细分层注水技术,注水管柱的工作状态是决定分层注水效率的主要因素,所以应充分重视工艺管柱技术的完善。本文分析了分层注水工艺管柱存在的问题,包括封隔器存在的问题,配水器存在的问题,油管腐蚀及结垢问题,管柱蠕动及高温高压分层注水问题;同时探讨了防治工艺管柱问题的措施,包括应用新型工艺管柱。     

中原油田明二区分注管柱失效原因探析

随着油田的不断开发,中原油田已进入开发后期,井况恶化,层间矛盾加剧。分层注水对提高油田开发效果至关重要。分层注水的成败取决于井下封隔器的密封状态,所以提高封隔器的密封性以及合理的设计分注管柱是油田实施稳油控水的必要前提条件,对于油田实现长期的稳产高产具有举足轻重的意义。针对分注管柱失效问题,从研究封隔器失效、油管失效、以及其他井下工具失效等入手,并结合中原油田明二区的具体井例对分注管柱的失效原因进行了详细分析。分析认为,管柱失效的主要原因有管柱结构问题,没有进行合理的锚定、注水压力波动过大、油管质量出现问题以及控水水嘴出现故障等。     

提高分层注水管柱工作可靠性

通过对胜利油田分层注水工艺现状进行调研,对影响分层注水管柱工作可靠性的因素进行了分析,找出了造成分层注水管柱层段合格率低的主要因素是管柱的结构及井下配套工具的质量及使用性能问题。针对存在的问题,通过分析,提出了提高分层注水管柱工作可靠性的有效途径,并进行了应用试验,对实施情况进行了介绍,验证了提高分层注水管柱工作可靠性的途径。     

注汽用伸缩管的改进

稠油井蒸汽吞吐转周工艺中,在注完汽后起管柱时,经常遇到不同程度的管柱遇阻、遇卡现象。遇卡严重时需交大修进行处理。分析后得知:停止注汽后,如果能补偿注汽管柱收缩的长度,即使热敏封隔器卡死在原位,注汽管柱也会自由缩回。从而避免巨大应力的产生,保护了套管及注汽管柱。     

长庆油田注水井套损原因分析及预防治理措施研究

长庆油田套管的腐蚀破坏较为严重，尤其是注水井因套管腐蚀破漏而造成的地层污染具有很大的安全环保风险。针对长庆油田长期以来注水井套管腐蚀严重的问题，分析了腐蚀原因和腐蚀机理，提出了先期预防技术和后期治理技术两类措施手段。通过对丛式井组阴极保护技术，环氧冷缠带加牺牲阳极外防腐技术的应用效果分析，获得一些认识，为今后注水井套管治理技术研究奠定了坚实基础。     

无干预无限级压裂完井技术在大港页岩油的应用

水平井钻井技术、大型体积压裂技术促使页岩油气得到快速高效开发。大港油田沧东凹陷官东、官西孔二段是页岩油形成的有利地区，为提高该地区页岩油开发效果，探索应用了无干预无限级压裂完井技术。无干预无限级压裂完井系统中的压裂滑套需与完井管柱连接下入井内，压裂滑套尺寸大、下入数量多，增加了完井管柱刚性，套管安全下入难度大；压裂滑套与套管一同完成固井作业，无可借鉴的固井施工经验，固井作业风险高。通过细化下套管前井眼准备，优化完井管柱结构，开展下套管摩阻扭矩分析，应用旋转下套管技术，完成了无干预无限级压裂完井技术在大港页岩油长水平段水平井的先导试验，并创国内无限级压裂滑套管串下深最深、水平段最长、井斜最大、下入数量最多四项指标。     

大排量防砂注水一体化管柱研究及应用

为解决渤海高含水油田平台水处理面临的压力和难题,满足小井眼生产井大排量、差异化分层注水需求,通过配水器优选和对接机构改进,设计研发新型防砂注水一体化集成管柱,该管柱具有注入量大、可实现大斜度井测调、低打捞风险等技术特点。新型防砂注水一体化集成管柱成功应用于A1S2井,有效解决了该井小井眼、大排量、差异化分层注水的技术难题,日注水量高达5400m~3/d。应用表明,该管柱不仅可以解决高含水油田水处理难题,同时还可以满足注水开发的注入水水源需求,在渤海高含水油田中具有广阔的推广应用前景。     

压裂施工后卡管柱的原因分析及处理

在压裂施工过程中,地层及套管受多种因素的影响,导致压裂施工后井下作业管柱被卡的事故经常发生。作业管柱被卡后,有时处理不当,易造成事故井复杂化,不仅延长作业时间,而且增加施工成本,直接影响油水井生产。分析了压裂施工后卡管柱事故的类型及原因,总结归纳了事故的常规处理方法;并通过处理压裂后卡管柱事故的事例,分析了卡管柱原因,提出完善施工工艺,从源头上控制、减少压裂后卡管柱事故的发生。     

渤海大斜度井超长射孔层段射孔管柱防卡技术研究与应用

海上平台成本高,为了能够充分利用井槽资源,所钻的井多为大斜度井及水平井,因此在海上完井的过程中,射孔后管柱遇卡是极易出现的技术难题,而大斜度井超长射孔段射孔作业卡钻风险倍增。结合渤海油田地质特点及开采要求,以及管柱遇卡的原因,从井筒清洁、射孔液优选、射孔器材及射孔管柱优化设计等方面展开研究,进行了射孔弹射孔后弹屑分析试验,并对射孔后套管剩余强度进行了模拟分析,可有效防止套管变形。在满足油藏要求的前提下,总结出一套适用于渤海油田超长层射孔段的管柱防卡技术,可有效规避射孔后造成压差卡钻、砂卡、管柱断裂等复杂情况。该技术已在渤海油田多口超长层大斜度井进行了应用,均取得较好的应用结果,其中海34井效果最好,实际产量超过配产的33.98%,为大斜度井超长射孔层段射孔作业提供了技术保障。     

分层注水井管柱力学分析设计研究

本文针对目前注水井管柱存在的各种屈曲、断裂、封隔器失效等众多安全问题,结合分层注水管柱工艺现状,建立了三维注水井管柱有限元力学模型,分析了注水管柱因活塞效应、温度效应、螺旋弯曲效应以及鼓胀效应的受力和形变,同时对注水管柱进行强度校核,为采取合理有效的预防措施提供理论依据.     

分层注水井测试遇阻原因分析及降低重配率的方法

近年来,随着油田开发的深入和水井分层测试数量的增加,注水井问题的处理是测试中的一项重要工作。在测试问题井中测试遇阻井出现的情况最多,是工作中分析的重点。文章将从注入水质、注水管柱、精准注入等方面剖析和总结,通过对管柱及测试遇阻掉卡预防的具体分析,降低重配井数,控制成本,提高分层注水合格时率,进而提升注水质量。     

榆树林油田套损原因分析及预防方法

分析了地质构造因素、注水因素、井身因素及固井质量对套损的影响,指出了套损主要发生在累计注水量多、注采比高的一类区块,且J55钢级套损比例高,形成了套损预防措施.从钻井源头上提高套管抗压强度,提高固井质量;在开发过程中注重注水管理,加强压裂方案优化及作业质量监督,实现全过程有效防控,降低了套损发生几率.     

环空压裂套管力学分析及风险评估

本文主要针对连续油管环空压裂过程中的生产套管的受力进行了分析,综合考虑管柱重力、流体浮力、摩阻效应力等,通过建立三维管柱轴侧向力力学耦合模型,计算套管在施工过程中的轴向力,对环空流动压力损失进行了修正,计算环空压力、套管外压力随井深分布,利用第四强度理论对套管进行抗拉、抗内压校核,并且给出了算例.     

基于三维井眼轨迹的管柱受力分析研究

本文充分考虑了三维井眼轨迹下的井下管柱与套管的摩擦力、弯曲所产生的附加力、管内流体与管相对运动时产生的摩阻力以及振动载荷等.通过在空间上对管柱进行受力分析,建立了计算任意井眼中管柱轴向载荷的通用模型,可以用来分析、校核任意井眼轨迹井中的生产与作业管柱.     

提高注水井工况管理分析研究

目前我国油井的开发大多采用注水方式实施,因此是否能有效的控制油井注水状况,将对油田开发产生直接影响。通过对注水井技术的深入研究,设计注水井实时系统模型,并对注水井的工况进行归类,分析井下未注水区域和过度注水区域的试验数据,检测出钻井工具、注水地层以及管柱的工况;建立相关的诊断模型,利用模糊神经网络等信息融合技术进行诊断,优化了注水井配注方法,大大提高了注水井工况管理的可靠性。     

CO2驱注入管柱流固耦合振动模态分析

CO₂驱注入过程中，压力波动等因素造成流速改变致使管柱振动，进而导致管柱力学性能的变化和破坏，此外，不同相态的CO₂加剧了分析的复杂性。为研究CO₂驱注入管柱的动态特性，应用有限元软件对管柱进行仿真分析，考虑CO₂不同相态的影响，对比考察不同轴向力、壁厚、内压下管柱的变形量和固有频率。结果表明：流固耦合作用使管柱固有频率降低，管柱固有频率降低率在液态CO₂与管柱耦合时为10.3%、超临界态CO₂与管柱耦合时为6.5%；轴向力对固有频率高阶区影响大于低阶区影响；增加壁厚能增强对管柱的保护作用；内压增至100 MPa时对管柱结构损坏影响较大。研究结果对CO₂驱油注气生产过程中管柱结构优化设计和安全性评估提供参考。     

油田注水井套损原因与治理对策

在油田注水井套使用过程中,因为对其施加的压力持续增大,使得套管常常出现损坏的问题,进而影响到油田的正常注水作业。本文在结合实际使用经验的基础上,分析了套管损害的特点和造成套管损坏的原因,并提出油田注水井套损坏的治理措施。     

采油厂注水井防腐防垢技术研究

延长油田蟠龙采油厂的注水井基本上都是通过油井转注而实现的注水开发.注水区块为下坪区、贯屯区、王庄区、沙则沟区,注水层位为长2、长4+5、长6,水驱控制面积32.52km2,水驱控制储量1425.06×104t,注水区控制面积占开发动用面积的51.6％,水驱控制储量占动用储量61.66％.蟠龙采油厂注水井腐蚀结垢严重,管道、井筒频繁出现腐蚀穿孔,井筒多处漏失,管柱结垢导致注水流量不足,严重时注水压力上升,甚至造成水井封堵现象,注不进水.     

关于油田注水水质标准及水质评价的探讨

通过对胜利油田注水水质标准的研究，以及对油田注水水质研究及评价工作中存在问题的分析。指出我国已注水开发油田必须以矿场水质研究及评价为主，在此基础上，结合室内研究成果，才能正确地确定油田所需最佳水质标准及其经济性。简要阐述了矿场水质研究方法、内容及评价方法。     

油套管接头强度设计和性能评价

针对接头失效的问题,通过油套管柱接头密封失效机理分析,以及国内传统油套管柱接头设计方法与国外的对比分析,认为:传统油套管柱强度设计标准中,在强度计算方面更多的考虑管体的强度和普通API扣的强度,在强度设计上对接头的性能重视不够,在安全系数设置上没有考虑接头轴向压这个系数。进一步分析了典型超深高温高压井管柱受力,阐述了加强接头强度设计和评价的必要性。并结合受力分析的结果和龙岗气田模拟工况下接头性能评价的实验方案,认为交变载荷螺纹性能实验在轴向压应力加载上偏低,建议加强油套管柱的受力分析研究来指导加载方案设计。