连续油管酸化钻孔技术在碳酸盐储层改造中的应用
连续油管水平井酸化工艺技术在伊拉克AHDEB油田的应用(最终)
连续油管水平井酸化工艺技术在伊拉克AHDEB油田的应用作者:滕龙杨平春王能成张治武晓帅单位:四川安东国际分公司摘要:阐述了连续油管水平井酸化工艺的特点及原理,介绍了连续油管气举参数优化和连续油管酸化在伊拉克AHDEB油田施工情况及实施步骤,分析了连续油管酸化效果,对酸液体系与钻完井液以及原油做了配伍实验,证明该酸液体系有较好的配伍性,并提出了改进意见和建议。
主题词:连续油管水平井酸化伊拉克AHDEB油田引言酸化技术是油气层改造常用的技术之一,它是通过酸液溶蚀岩石孔隙中的堵塞物或基岩本身的某些矿物成份,从而改善岩石内部孔道的连通性,解除地层的污染,提高油水井的生产能力。
连续油管是相对于常规螺纹连接油管而言的,它是一种缠绕在大滚筒上、可连续下入或起出油气井的一整根无螺纹连接的长油管。
连续油管作业几乎触及到所有的常规油管作业范畴, 例如连续油管气举、替喷、酸化、冲砂、解卡等工艺。
同常规油管作业相比, 连续油管酸化工艺的主要优点有:连续油管作业可进行过油管作业不需起出生产管柱,作业时间短、作业安全可靠;连续油管可以带压下入井内,避免采用压井液所产生的附加的油气层伤害;避免油气层与环空液体接触;作业过程中不需设置封隔器及起出管柱,避免了起下作业时对井口及井下压力密封所产生的损害;消除了管壁杂质或其它不可溶岩屑通过生产管柱或作业管柱进入完井井段,避免了完井管柱与酸液接触所造成的不必要的腐蚀,减少了溶解垢物及铁锈替置到地层的几率;具有很高的可实施性及安全性,尤其是在不了解生产管柱状况的情况下,也能用连续油管进行酸化作业。
一、伊拉克AHDEB油田基本情况(一)伊拉克AHDEB油田地理位置AHDEB油田位于伊拉克首都巴格达东南180km。
油田东西长约25km,南北宽约10km。
伊拉克AHDEB油田属背斜构造油气藏,构造面积200km2,最大含油面积为(K2层)133km2。
井位图见图1。
Khasib组为该油田的主力层系:岩性为含生屑~生屑泥屑灰岩。
连续油管作业技术在超深井中的应用
连续油管作业技术在超深井中的应用一、连续油管作业技术概述连续油管作业技术,是指在油井或气井井筒内连续进行油管和继动钻具的作业过程。
这种作业方式通过连续往复的推进和拉扯油管,实现钻井、完井、修井和生产作业等功能。
相比传统钻井作业方式,连续油管作业技术具有作业效率高、安全性好、环境污染小等优点,因此在超深井勘探开发中得到了广泛应用。
二、连续油管作业技术在超深井中的应用1. 提高作业效率超深井的钻井和完井作业通常需要经历漫长的作业周期,而传统的井筒作业方式往往效率低下。
而采用连续油管作业技术,由于油管可以连续推进和回收,可以大大缩短作业周期,提高作业效率,降低生产成本。
2. 高强度作业超深井通常需要面对地热、高压等极端条件,作业环境十分恶劣。
传统的作业方式难以适应这些极端条件下的作业,而连续油管作业技术则可以适应高强度的作业环境,保证作业的顺利进行。
三、连续油管作业技术的优势1. 提高作业效率连续油管作业技术可以实现钻井、完井、修井等多功能连续作业,大大缩短了作业周期,提高了作业效率。
2. 降低作业成本由于连续油管作业技术可以实现高效作业,减少了作业周期的延长,降低了作业的成本。
3. 降低人力风险传统钻井作业需要大量的人员参与,存在较高的人力风险。
而连续油管作业技术可以实现自动化作业,降低了人力风险。
四、连续油管作业技术的挑战1. 技术难度大连续油管作业技术涉及到复杂的机械传动、井下控制等技术问题,技术难度大。
2. 环境适应性差在极端环境下的连续油管作业技术还存在环境适应性差的问题,需要进一步研究与改进。
3. 安全风险由于连续油管作业技术涉及到机械传动、高压液体等问题,存在一定的安全风险。
五、结语连续油管作业技术在超深井中的应用具有非常广阔的前景。
它可以提高作业效率、降低作业成本,同时还可以降低人力风险、提高安全性。
但是同时也需要我们克服技术难度大、环境适应性差、安全风险等问题,不断进行技术革新和改进,使其在超深井勘探开发中发挥更大的作用。
连续油管注酸形成导流通道的增产技术在碳酸盐岩地层的应用
使 用 的工 具 外 径 5 4 mm,包 括 能 在 同一 方 向 斜放 的双压力 作 用万 向接 头 。万 向接 头 间的角 度和 酸 空 间可 根据井 的 特殊尺 寸进 行优选 ;喷枪 尺寸 范 围
l lJ _ ¨ ll l¨ l ¨ l_ . _一 ¨.
液形 成导 流通道 。该技 术 可 用于所有裸 眼完
井 的碳 酸 盐 岩 地 层 , 并 可 用 于 老 井 和 多分 支 井 完井的新 井 。酸蚀 导流增 产技 术和 工具 已 在 全 球 应 用 。本 文 阐 述 了酸 蚀 导 流 增 产 技 术 的 井 下 工 具 、作 业 设 计 、作 业 程 序 以 及 作 业
实例 。
可从 5 4mm 到 8 . 8 9mm,并 根 据 需求 优 选 。喷 枪 的喷嘴 可按设 计 喷速调 整配 置 。这两个 可 变条件 尤 为重 要 ,能够 充分 发挥 酸液 溶解 和压力 冲洗 岩石 表
系 列 孔 穴 、 通 道 和 分 支 孔 眼 ,产 生 的 这 些 子 通 道
促 使更 多的油气 流 向主井 眼 。增加 的油气 流 或产 能 可通 过有 效井 眼半径 的增 加来进 行计 算 。 岩钻进 困难 。酸蚀 导流增 产技 术利
产生导 流通 道 。
23 . 作 业 程 序
关 键 词 碳 酸 盐 岩 地 层 连 续 油 管 蚀 导流 增 产 技 术
D : 1 . 9 9 ji n 10 6 1 . 0 0 7 0 2 OI 0 3 6 /. s .0 2— 4 X 2 1 . .0 s
1 概 述
全 球 油 气 井 产 层 的 3 为 碳 酸 盐 岩 地 层 ,这 O 些 地 层 几 乎 包 括 了 全 球 6 ~ 6 的 储 量 。 O 5
连续油管工艺技术及应用
新疆巴州 川石油气田技术开发公司
连续油管工艺技术及应用
目录
一、连续油管作业的特点 二、连续油管设备配置 三、成功应用的工艺技术 四、作业效果
新疆巴州 川石油气田技术开发公司
连续油管工艺技术及应用
连续油管作业设备
• 使用31.75mm 连续油管最大入井深度 5000m,38.1mm连续油管最大入井深 度3200m • 最大适合使用50.8mm连续油管 • 最高工作压力70MPa
施工目的l清除井内重泥浆液及板结物沟通产层与油管连续油管工艺技术及应用连续油管工艺技术及应用新疆巴州川石油气田技术开发公司沟通产层和油套点火焰高2m连续油管工艺技术及应用连续油管工艺技术及应用新疆巴州川石油气田技术开发公司3311月21日老井改造酸压放喷后s含量500ppm存在的问题使用700型压裂车泵注热油至55mpa未蹩通连续油管作业恢复井口油压25mpa连续油管工艺技术及应用连续油管工艺技术及应用新疆巴州川石油气田技术开发公司34辽河油田用常规修井方法只能进行热水内冲洗或套冲洗作业周期长大约在15天左右劳动强度大成本高安全系数小采用连续油管解堵施工周期仅用152费用在8万元左右连续油管工艺技术及应用连续油管工艺技术及应用新疆巴州川石油气田技术开发公司35辽河油田电泵正常运行时施工减少电机电缆伤害延长机组和电缆的使用寿命施工周期短例如2001年连续油管在沈阳油田电泵清蜡210井次连续油管工艺技术及应用连续油管工艺技术及应用新疆巴州川石油气田技术开发公司36井的情况井的情况起73mm油管井内余37842m由于抽吸作用井内气压上顶油管简单固定井口油管施工目的施工目的解除油管内堵塞放喷泄压连续油管工艺技术及应用连续油管工艺技术及应用新疆巴州川石油气田技术开发公司37新7161井井口状况连续油管工艺技术及应用连续油管工艺技术及应用新疆巴州川石油气田技术开发公司38作业内容作业参数作业效果mpa排量lmin冲砂2605m414751802100515解除1975m244m处砂桥返排最大岩屑直径10mm
石油储层酸化增产技术研究
石油储层酸化增产技术研究石油储层酸化增产技术是一种通过注入酸液改变油藏地下储层特性,从而增加石油产出量的方法。
在过去的几十年中,酸化增产技术已经被广泛应用于石油开采领域,对提高油井产能具有重要的意义。
本文将重点讨论酸化增产技术的原理、适用条件以及应用案例。
一、酸化增产技术的原理石油储层酸化增产技术主要通过注入酸液改变储层的渗透率和孔隙度,从而提高储层的有效导流能力。
具体来说,酸液中的酸性成分能够与储层矿物质反应,溶解掉一部分储层中的碳酸盐和硅酸盐矿物,扩大储层的孔隙度和渗透率,增加石油在储层中的流动性。
二、酸化增产技术的适用条件酸化增产技术适用于一定条件下的石油储层,具体的适用条件包括:①储层有一定的渗透能力和孔隙度;②储层中存在可被酸液溶解的矿物质;③酸液与储层矿物质反应后形成的产物不会堵塞储层孔隙;④储层的温度和压力适宜。
三、酸化增产技术的应用案例1. 北美地区的酸化增产技术应用在北美地区,酸化增产技术已经被广泛应用于致密储层的开采,例如页岩油和页岩气。
由于致密储层的渗透率和孔隙度较低,注入酸液可以溶解掉储层中的矿物质,改善储层导流性,提高产能。
2. 中东地区的酸化增产技术应用在中东地区,由于地质条件的特殊性,酸化增产技术同样被广泛应用于石油储层的开采。
一些中东国家以高含硫原油为主,而硫酸是一种常用的酸化剂。
通过注入硫酸,可以使硫酸与储层矿物质反应生成可溶性盐,从而改善储层的导流能力,提高石油产量。
四、酸化增产技术的发展趋势随着石油开采技术的不断进步,酸化增产技术也在不断发展和创新。
目前,一种新型的酸液——微生物酸液正在被广泛研究和应用。
微生物酸液作为一种生物酸化剂,具有高效、环保等优点,可以更好地适应当前的石油开采需求。
总结:石油储层酸化增产技术是一种通过注入酸液改变储层特性的方法,可以显著提高石油产量。
该技术在北美和中东等地已被广泛应用,并且在不断发展和创新。
未来,新型的微生物酸液有望成为酸化增产技术的重要发展方向。
储层改造技术现状与发展建议
十一五
十二五
国内储层改造技术水平不断提高,服务能力不断刷新记录
内容 最大作业井深,m 最高施工温度,℃ 最高施工压力,MPa 最高施工排量,m3/min 最深水平井,m 最大注入液量,m3 指标数据 8023 201 136 17.2 6305/7810 46140 对应井号 克深7 牛东1 大北301 威201-H1 塔中×-15H 焦页12-4HF井 所属油田 塔里木油田 华北油田 塔里木油田 西南油气田 塔里木油田 中石化焦石坝
序 装备名称 号 总体情况 国产化情况 引进情况
公司共有压裂泵车 492 台 套,91.07万水马力 243台套,占49.4% 249台套,占50.6% 2000 型 为 主 279 台 套 , 主要厂家:江汉第四石 主要厂家:美国的 1 压裂泵车 2500型58台套,二者合计水 油机械厂和烟台杰瑞股 哈里伯顿、双S公 马力70.3万占总量77.2% 份公司 司和国民油井公司 无3000型压裂泵车 同泵车配套 同泵车配套 基本为美国哈里伯 混砂车、 混砂车122台套 基本为江汉第四石油机 2 顿、双S公司、西 仪表车 仪表车81台套 械厂和烟台杰瑞股份公 方、道威尔和国民 司产品 油井公司 基本为国产 连续混配 主要厂家:四机赛瓦石 3 25台套左右 设备 油钻采设备公司、北京 矿冶研究总院
(一)作用与地位
1.储层改造每前进一步,都促进了勘探开发向新的领域迈进
<1990
储层解堵、提高单井产量,动用1mD以上储量
整体压裂、开发压裂 1991~2005 结合井网、提高采收率,解决注水开发油藏整体改造问题
横截缝
纵向缝
2006年直井多层、水平井多段压裂 细分层段开发、提高动用程度,动用下限降至0.3mD 2011年体积压裂与工厂化 提高改造体积,启动非常规资源开发
连续油管作业技术在超深井中的应用
连续油管作业技术在超深井中的应用随着石油钻探技术的不断发展,石油工业对于超深井的需求越来越大。
而在超深井中,作业难度和风险也随之增加。
为了解决这一问题,连续油管作业技术应运而生。
这种新型作业方式不仅可以提高作业效率,降低风险,还可以适应超深井的作业环境。
本文将介绍连续油管作业技术在超深井中的应用。
一、连续油管作业技术的原理及特点连续油管作业技术是一种新型的钻井作业方式,其主要原理是利用连续油管上下输送工具和材料,实现在井内作业的连续进行。
相较于传统的批量油管作业,连续油管作业技术有以下几点特点:1. 连续性:连续油管作业技术可以实现在井内的连续作业,大大提高了作业效率。
由于作业过程中无需频繁的上下油管,可以减少作业中断,降低了作业风险。
2. 自动化:连续油管作业技术采用了自动化控制系统,可以实现对作业过程的智能监控和控制。
操作人员只需在控制室进行监控和指挥,大大降低了对作业人员的专业要求和操作风险。
3. 适应性强:连续油管作业技术可以适应不同井深、不同井径和不同作业环境,具有较强的适应性。
1. 提高作业效率超深井的钻井作业通常需要较长时间,传统的油管作业方式会导致作业效率低下。
而采用连续油管作业技术,可以实现在井内的连续作业,大大提高了作业效率。
作业人员可以通过控制系统实时监测井内情况,随时调整作业进度,避免了频繁上下油管导致的作业中断,整个作业过程更加流畅高效。
2. 降低作业风险3. 适应超深井的作业环境超深井的作业环境具有较高的温度、压力和硫化氢含量,对作业设备和材料提出了较高的要求。
传统的油管作业方式在超深井中存在着很多困难和挑战。
而连续油管作业技术具有较强的适应性,可以适应不同井深、不同井径和不同作业环境,能够有效应对超深井的作业需求。
目前,连续油管作业技术在超深井中的应用已经取得了一定的成绩,但同时也存在一些问题需要解决。
连续油管作业技术需要较高的投入成本,包括设备采购和技术人员培训等。
酸化解堵技术
酸化解堵技术简介酸化是油井增产、水井增注的重要措施。
酸化的目的是为了恢复和改善地层近井地带的渗透性,提高地层的导流能力。
达到增产增注的目的。
一、酸化增产原理碳酸盐岩储层的主要矿物成份是方解石CaCO3和白云石CaMg(CO3)2,储集空间分为孔隙和裂缝两种类型。
其增产原理主要是用酸溶解孔隙、裂缝中的方解石和白云石物质以及不同类型的堵塞物,扩大、沟通地层原有的孔隙,形成高导流能力的油流通道,最终达到增产增注的目的。
二、酸化类型1 、普通盐酸酸化技(适用于碳酸盐岩地层:见附件1:晋古1-1井施工记录)普通盐酸酸化是在低于破裂压力的条件下进行的酸化处理工艺,它只能解除井眼附近堵塞。
一般采用15%-28%盐酸加入添加剂,通过酸液直接溶解钙质堵塞物和碳酸盐岩类钙质胶结岩石。
优点是施工简单、成本低,对地层的溶蚀率较强,反应后生成的产物可溶于水,生成二氧化碳气体利于助排,不产生沉淀;缺点是与石灰岩作用的反应速度太快,特别是高温深井,由于地层温度高,与地层岩石反应速度快,处理范围较小。
此项技术已在华北油田、大港油田、青海油田、大庆油田、中原油田、辽河油田、河南油田、冀东油田(唐海)、长庆油田共施工2698井次,用盐量38979.2方,成功率98%,有效率达到92.8%。
2 、常规土酸酸化技术(适用于砂岩地层:见附件2:晋95-16井施工记录)碎屑岩油气藏酸化较碳酸盐岩油气藏难度大,工艺也比较复杂。
常规土酸是由盐酸加入氢氧酸和水配制而成的酸液,是解除近井地层损害,实现油井增产增注的常用方法。
它对泥质硅质溶解能力较强。
因而适用于碳酸盐含量较低,泥质含量较高的砂岩地层。
优点是成本低,配制和施工简单,因而广泛应用。
此项技术已在华北油田、大港油田、中原油田共施工1768井次,用酸量26872.9方,成功率97%,有效率达到91.5%。
3、泡沫酸酸化技术(碳酸盐岩地层)泡沫酸是由酸液,气体起泡剂和泡沫稳定剂组成。
其中以酸为连续相,气体为非连续相。
复杂结构井连续油管作业技术要点与应用
复杂结构井连续油管作业技术要点与应用摘要:伴随行业的不断发展,石油开采量持续增加,所以后续的开采难度也开始变大。
井下作业技术不断成熟随之而来的是开采复杂程度逐渐提高,作为复杂结构井下作业中所需的关键技术,连续油管作业技术在发展中对于井下作业质量及效率有着深远的影响。
基于此,本文将探析连续油管作业技术在复杂结构井下作业中的运用,希望能为有关人员提供帮助。
关键词:连续油管技术;井下作业;应用对策引言:伴随社会的深入发展,石油工业获得了较快的发展,生产技术持续优化升级,传统的生产技术早已无法满足现阶段的生产需要,想要有效推动石油产业进一步发展,实现现阶段生产指标,应加强复杂结构井连续油管技术水平。
如此能够促进石油产业井下作业质量及效率的提升,减少生产的成本,有助于增加石油生产效益,有着较大的现实意义。
然而现阶段生产中,还有着一系列的问题,应加强有关方面的研究,促进生产的整合。
1.连续油管作业特点及技术分析1.1 作业特点研究发现,连续油管作业具有时间短、成本低廉、效率高等显著特征;在井场中的准备时间很短,起下快,作业效率更高,同时,设备很少,节省了来回搬运的时间,设备成本也到有效的控制和管理;加之,相配套的设备费用很少,能够减少设备后期的运维费用,节省了保养成本。
此外,连续油管支持带压作业,在整个作业过程中,随之可循环操作,解决了井控问题,需要的人员和相关用具少,能够最大程度上提高作业效率,保证作业质量。
1.2 技术分析(1)同心管注采技术在实际开展连续油管作业过程中发现,将连续油管充当油气井生产管柱,能够实现自喷接替,且可将连续油管作为输油管道使用,减少了焊接量,施工速度更快。
同心注采管柱主要是将连续油管置入到普通油管中,使用封隔器将上下层位进行封隔,进而实现实现分层注采的目的。
在设计上,增设了安全控制系统和环空安全系统,进一步发挥了连续油管同心管注采技术优势。
(2)钻井技术在现代连续油管、钻井技术发展下,使连续油管钻井技术成为可能,并在井下螺杆钻、牙轮钻头等井下作业工具应用支持下,进一步推动了连续油管钻井技术进步和发展,技术推广范围更加广阔,并在浅层以及海上油田作业中发挥者重要的技术作用。
碳酸盐岩储层纤维暂堵转向酸压技术研究与应用
碳酸盐岩储层纤维暂堵转向酸压技术研究与应用X孙 刚(长城钻探工程有限公司井下作业公司,辽宁盘锦 124010) 摘 要:哈萨克斯坦肯基亚克油田储层具有超深(4000~4950m)、高温(120~150℃)、裂缝孔洞型碳酸盐岩、强非均质的特点。
近年来,酸压改造已经成为肯基亚克油田成熟的增产工艺,且针对不同的改造目的衍生了多种酸压技术。
但是,当人工裂缝延伸方位与储集体走向方位不匹配时,常规酸压往往无能为力,不能有效沟通天然裂缝和孔洞。
纤维暂堵转向酸压技术是通过使用可降解人造纤维暂堵剂临时封堵天然裂缝强制流体转向来达到最大限度沟通有利储集体,从而提高储层动用程度和单井产量。
现场试验8井次表明,纤维暂堵酸压工艺可以达到人工裂缝强制转向、沟通有利储集体的目的,取得了较好的改造效果。
关键词:碳酸盐岩;超深;高温;纤维转向;酸压 中图分类号:T E 357.2 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)01—0112—02 肯基亚克油田位于哈萨克斯坦共和国阿克纠宾州,紧靠肯基亚克镇,油田面积54km 2,地貌为草原沙漠,主要开发层位二叠纪石炭系,埋藏深度4000~4950m,高温(120~150℃),裂缝孔隙双孔介质碳酸盐岩储层,该油田2003年开始勘探开发,2010年开始引进人造纤维暂堵转向酸压技术,现建成产能150万t /年。
肯基亚克油田构造上属于濒里海盆地,阿克纠宾次级隆起地台构造,碳酸盐岩裂缝性块状油藏,储层基质低孔、低渗,基质渗透率(0.0145~1.8×10-3Lm 2),基质孔隙度(4~5%),油井产能受天然裂缝发育程度控制,储层结构复杂,发育有孔隙、裂缝、孔隙-裂缝型储集空间,横向、纵向上非均质性强,渗透率各向异性。
储层埋藏深、地层致密,岩石可钻性差,建井周期长、费用高,油田开发采取“稀井高产”原则,提高单井产能、单井控制面积,尽可能沟通天然裂缝是增产措施主要目标,理论和实践证明,对于这类连通性较差的碳酸盐岩储集层,只有通过酸化压裂改造措施,形成一定长度、高导流能力的酸蚀裂缝,沟通、连接油气渗流通道和储油空间,才能保证油井正常投产和高产稳产。
转向酸化技术
1 转向分流问题的提出碳酸盐岩储层压裂酸化改造主要目的是解除近井地带的污染以及产生新的流动通道(酸蚀蚓孔)绕过污染带以增加储层与井筒的连通性,提高油气井的产能或注水井的注入能力。
对于非均质性很强的碳酸盐岩储层,压裂酸化改造成功的关键在于能否使酸液在整个产层合理置放,使所有层段都能吸入足够的酸以达到解除近井地带污染,恢复或增加油气产量的目的。
由于储层非均质性很强,注入的酸液将主要进入高渗透层或污染较小的层段,而低渗透层或污染较大的层段改造力度较小或未被改造,尤其是注水开发后期的油气井,注水采油使各层渗透性进一步增大,使得均匀布酸非常困难,即使储层相对均质,由于污染程度的差异同样可能造成酸液难以合理放置。
碳酸盐岩储层酸改造过程具有很多特殊性,在基质酸化、酸压施工过程中,由于酸与储层岩石的非均匀反应,在井筒壁面或裂缝壁面产生大量酸蚀蚓孔,酸蚀蚓孔的形成使该区域的注入能力进一步增加,即使较为均质的储层,在形成酸蚀蚓孔后也会造成渗透率差异进一步加大,使得碳酸盐岩储层转向相比于砂岩储层来说更为困难,难以达到纵向均匀改造的目的。
图1.1碳酸盐岩储层酸化改造过程图1.2碳酸盐岩储层酸压改造过程因此,为突破常规酸化作业方式对碳酸盐巨厚储层改造时难以取得理想效果的技术难题,必须开展纵向转向分流改造技术与配套工艺、作业体系的研究。
2 转向酸化压裂技术原理对于非均质储层来说,常规的转向酸液体系通常优先穿透储层的某些大孔道或高渗部分,即从储层的大孔道或高渗部分发生指进,酸液很难作用于储层的低渗透部分,而低渗透储层正是需要改造的部分。
普通盐酸酸化碳酸盐岩地层时,在基岩中由酸溶蚀形成一些主要通道,酸液就会沿着这些通道流动,而不能对其它的岩层进行酸化处理。
这时,如果向普通酸中添加转向剂,转向剂就会暂时堵住这些通道,改变注酸流动剖面,使酸液进入相对低渗透区域,与未酸化的储层部分反应。
即通过对储层的大孔道或高渗透带进行暂堵,迫使酸液转向低渗透带,以达到对储层高渗透带和低渗透带的同时改造,这就是转向酸化技术。
连续油管钻井技术
连续油管钻井技术简介连续油管钻井技术是一种在钻井过程中使用连续油管来完成钻井、完井和产能测试的方法。
相较于传统的钻井方式,连续油管钻井技术具有多项优势,包括提高钻井效率、降低成本、减少环境污染等。
本文将介绍连续油管钻井技术的原理、应用领域和发展趋势。
原理连续油管钻井技术的基本原理是通过在钻井过程中使用连续油管作为钻杆和套管来实现钻进、固井和产能测试等操作。
连续油管是由多节钻杆组成的一种特殊钻井工具,与传统的钻杆相比,连续油管具有更高的强度和承载能力。
在连续油管钻井中,首先将一节连续油管安装在顶部的钻井工具上,并通过旋转和推拉操作将其逐渐下放到井底。
当钻进到一定深度后,需要固定连续油管以承受钻井和完井操作的力量。
为此,会在连续油管中注入水泥浆以形成固井环,使连续油管与井壁形成密封。
完成固井后,可以进行产能测试等操作。
应用领域连续油管钻井技术在石油工业中具有广泛的应用领域。
以下是几个常见的应用领域:1. 深水钻井在深水钻井中,连续油管钻井技术可以提供更高的钻进效率和安全性。
由于连续油管具有较强的承载能力,可以在深水环境下承受更大的压力和冲击力。
因此,连续油管钻井技术在深水钻井中得到了广泛应用。
2. 难以钻进的地质条件在一些地质条件较为复杂、钻进困难的区域,传统钻井技术往往效率低下或无法实施。
而连续油管钻井技术可以通过其高承载能力和灵活的操作性能,有效地应对这些复杂地质条件,提高钻进效率。
3. 油气田开发和修井在油气田开发和修井过程中,连续油管钻井技术可以快速实现储层的钻井、固井和产能测试等操作。
相较于传统的钻井方式,连续油管钻井技术可以减少井口作业次数和施工周期,降低成本并提高产能。
发展趋势连续油管钻井技术在近年来得到了快速的发展,并有望在未来进一步拓展应用领域。
以下是一些可能的发展趋势:1. 技术创新目前,连续油管钻井技术还存在一些局限性,如连续油管的强度和尺寸限制等。
未来,随着技术的不断创新,有望改善这些局限性,并开发出更高强度、更大尺寸的连续油管,以满足更复杂的钻井需求。
压裂技术现状及发展趋势
压裂技术(jìshù)现状及发展趋势(长城(Chángchéng)钻探工程技术(jìshù)公司(ɡōnɡsī)) 在近年(jìn nián)油气探明储量中,低渗透储量所占比例上升速度在逐年加大。
低渗透油气藏渗透率、孔隙度低,非均质性强,绝大多数油气井必须实施压裂增产措施后方见产能,压裂增产技术在低渗透油气藏开辟中的作用日益明显。
1、压裂技术发展历程自1947年美国Kansas的Houghton油田成功进行世界第一口井压裂试验以来,经过60多年的发展,压裂技术从工艺、压裂材料到压裂设备都得到快速的发展,已成为提高单井产量及改善油气田开辟效果的重要手段。
压裂从开始的单井小型压裂发展到目前的区块体积压裂,其发展经历了以下五个阶段[1]:(1)1947年-1970年:单井小型压裂。
压裂设备大多为水泥车,压裂施工规模比较小,压裂以解除近井周围污染为主,在玉门等油田取得了较好的效果。
(2)1970年-1990年:中型压裂。
通过引进千型压裂车组,压裂施工规模得到提高,形成长缝增大了储层改造体积,提高了低渗透油层的导流能力,这期间压裂技术推动了大港等油田的开辟。
(3)1990年-1999年:整体压裂。
压裂技术开始以油藏整体为单元,在低渗透油气藏形成为了整体压裂技术,支撑剂和压裂液得到规模化应用,大幅度提高储层的导流能力,整体压裂技术在长庆等油田开辟中发挥了巨大作用。
(4)1999年-2005年:开辟压裂。
考虑井距、井排与裂缝长度的关系,形成最优开辟井网,从油藏系统出发,应用开辟压裂技术进一步提高区块整体改造体积,在大庆、长庆等油田开始推广应用。
(5)2005年-今:广义的体积压裂。
从过去的限流法压裂到现在的直井细分层压裂、水平井分段压裂,增大储层改造体积,提高了低渗透油气藏的开发效果。
2、压裂技术(jìshù)发展现状经过五个阶段的发展,压裂技术(jìshù)日益完善,形成为了三维压裂设计软件和压裂井动态预测(yùcè)模型,研制(yánzhì)出环保(huánbǎo)的清洁压裂液体系和低密度支撑剂体系,配备高性能、大功率的压裂车组,使压裂技术成为低渗透油气藏开辟的重要手段之一。
碳酸盐岩地层的钻井技术措施
合 理 解 决 影 响碳 酸 盐 岩 地 层 钻 井 的 因 素 , 设 计 最 佳 的 钻 机 械 钻 速 , 使 其 更 好 地 为 碳 酸 盐 岩 储 层 的 钻 井 施 工 服 务 。
2.1 欠 平衡 钻 井技术 措施 的应 用
机 械 钻 速 。
为 了 保 护 油 气 层 ,减 少 对 油 气 层 的 污 染 , 应 用 欠 平 衡 钻
优 化 设 计 防漏 堵 漏 技 术 措 施 ,针 对 深 井 和 超 深 井 钻 井 施
井 的技术 措施 ,有 效地解 决地 层漏 失的 问题 ,应用边 喷边钻 工的实 际情 况,选择合适 的钻井液 的密度 ,既保证安全 钻进,
井 技 术 措 施 , 解 决 地 层 的 可 钻 性 差 的 问 题 ,优 化 钻 具 的 组 合 2.3 深 井高密 度钻 井液 的钻 井技 术措 施
形 式 ,结 合 钻 井 配 套 技 术 措 施 , 更 好 地 完 成 深 井 及 超 深 井 的
塔里 木油 田碳 酸 盐岩 的地 层钻 井施 工,钻探深 井和 超深
2 碳 酸 盐岩 地 层 的钻 井技 术措 施
温 度 不 断升 高 ,钻 井 液 体 系 必 须 满 足 温 度 的 条件 ,保 持 设 计 的
为 了 提 高 塔 里 木 油 田碳 酸 盐 岩 储 层 的 钻 井 施 工 效 率 ,研 钻井液性能不发生改变,才能达到预期 的钻井施 工效率 。
造成 一 定的影 响,有待 于进 一步研 究完井技 术措施 ,提 高塔 得 到提 高 ,满 足 超 深 井 的钻 井 需 要 。 同时 提 高 了钻 井 液 的 耐 高
华北油田碳酸盐岩及复杂砾岩储层酸压改造技术
华北油田碳酸盐岩及复杂砾岩储层酸压改造技术随着石油资源的逐渐枯竭,开发难度也越来越大。
华北油田储层类型虽然较为复杂,但是碳酸盐岩及复杂砾岩储层却是华北地区的两大储层类型。
为此,针对这两大储层类型的酸压改造技术逐渐成为石油勘探开发领域的研究热点。
首先,碳酸盐岩储层的改造,在酸压技术中具有重要的地位。
碳酸盐岩储层中,石灰石、白云岩、菱镁矿等主要成分的岩石结构松散,孔隙度大,导致储层压力低,流动性差。
传统酸压技术中使用的酸液,难以对碳酸盐岩进行有效的侵蚀,只能在储层表层形成微小的溶孔,无法对整个储层产生良好的改造效果。
经过多年的研究,华北油田酸压改造技术得到了较大的进展,主要表现在使用特制酸液、改进酸压工艺、加大注入量等方面。
如使用有机酸(如草酸、醋酸等)和化学添加剂作为主打酸液,可极大地增强酸液对碳酸盐岩的侵蚀能力。
而采用双液注入工艺,可使酸液扩散至整个储层中心,从而达到有效的改造功效。
此外,酸压改造技术还可以与其它技术(如微波技术、爆破技术等)相结合,提高碳酸盐岩储层的改造效果。
其次,复杂砾岩储层在国内外石油勘探开发中占有很重要的地位。
这种储层常常形成于河流、湖泊等地表底质的沉积作用,因此岩性破碎不均,孔隙连通性差,难以形成有效的天然储层。
通过酸压改造技术,可以破坏储层中的颗粒固结,形成一定的溶孔空间,提高储层的孔、隙度和渗透性。
过去对于复杂砾岩储层的酸压改造技术,主要使用氢氟酸等酸液,但是由于氢氟酸具有较强的腐蚀作用及毒性,容易引起水环境污染,受到了许多环境保护部门的质疑。
因此石油勘探开发领域开始逐渐研究替代酸液。
当前主流的替代酸液有盐酸、草酸、醋酸等,通过不同配比的混合使用,可以达到较好的改造效果。
综上所述,针对华北油田的碳酸盐岩及复杂砾岩储层,酸压改造技术成为提高储层效益的有效手段。
深入研究酸液的组成、注入方式、配比比例和工艺流程,是实现酸压改造技术优化的关键点。
同时,为了避免对环境产生污染,酸压改造技术也需要不断探索低毒性、高效性的替代酸液。
XX气田碳酸盐储层增产改造措施研究
结业论文题目:XX气田碳酸盐储层增产改造措施研究专业:石油与天然气工程二零一二年十一月摘要:针对xx气田碳酸盐储层的埋藏深、温度高、高含HS、非均质性强等特点,提出2进行深井高温含硫化氢储层增产改造的酸液体系、酸化工艺、酸化规模及排量,为xx气田提高单井产量提供技术保证。
通过研究,对于储层纵向上连续性好、较均质的储层,采用高温胶凝酸体系;对于纵向上层段多、非均质性强的储层,采用高温自转向酸体系;气井改造立足于近井解堵,改善油气渗流能力;施工规模为50~100m3,排量应达到2.0m3/min以上,可以满足气田储层改造的要求。
关键词:xx气田碳酸盐岩深井高温储层改造前言xx构造飞仙关组、长兴组具有埋藏深(6000m左右)、温度高(130-150℃)、高含H2S(17-130g/m3)、台缘储层溶蚀孔洞发育、部分储层还具有非均质性强等特点。
结合储层地质特征和前期酸化改造结果分析认为,酸化改造的主要难点在于:①地层温度高,酸盐反应速度快,再加上储层孔隙发育,滤失大,酸液有效作用距离短,难以实现深度改造;②纵向上跨度大,层薄,非均质性强的地层,难以实现均匀布酸。
1 酸液体系1.1高温胶凝酸xx构造飞仙关、长兴组储层埋藏深(施工层深度6000m左右)、温度高(130~150℃),酸岩反应速度快,再加上储层孔隙发育,滤失大,大部分酸液消耗在进井筒附近,造成酸蚀作用距离短、无法实现深部解堵的难题。
目前高温胶凝酸在xx构造飞仙关、长兴组储层酸化改造中取得了较好的效果。
(1)性能特点①流变性能高温胶凝酸在150℃下、20%酸浓度时的反应速率为1.0675×10-4 mol/cm2.s,比常规酸慢50.38%,岩心流动试验也表明酸液对岩石渗透率有明显的提高(50%以上)。
通过对高温胶凝剂进行改进,调整聚合物中单体的比例,在150℃放置2小时后粘度明显降低,降解率45~60%左右,有利于后期排液。
与常规酸相比,该体系具有粘度高、滤失小、缓速效果好、良好的耐温、耐剪切性能、造缝能力强等特点[1]。
转向酸化技术
1 转向分流问题的提出碳酸盐岩储层压裂酸化改造主要目的是解除近井地带的污染以及产生新的流动通道(酸蚀蚓孔)绕过污染带以增加储层与井筒的连通性,提高油气井的产能或注水井的注入能力。
对于非均质性很强的碳酸盐岩储层,压裂酸化改造成功的关键在于能否使酸液在整个产层合理置放,使所有层段都能吸入足够的酸以达到解除近井地带污染,恢复或增加油气产量的目的。
由于储层非均质性很强,注入的酸液将主要进入高渗透层或污染较小的层段,而低渗透层或污染较大的层段改造力度较小或未被改造,尤其是注水开发后期的油气井,注水采油使各层渗透性进一步增大,使得均匀布酸非常困难,即使储层相对均质,由于污染程度的差异同样可能造成酸液难以合理放置。
碳酸盐岩储层酸改造过程具有很多特殊性,在基质酸化、酸压施工过程中,由于酸与储层岩石的非均匀反应,在井筒壁面或裂缝壁面产生大量酸蚀蚓孔,酸蚀蚓孔的形成使该区域的注入能力进一步增加,即使较为均质的储层,在形成酸蚀蚓孔后也会造成渗透率差异进一步加大,使得碳酸盐岩储层转向相比于砂岩储层来说更为困难,难以达到纵向均匀改造的目的。
图1.1碳酸盐岩储层酸化改造过程图1.2碳酸盐岩储层酸压改造过程因此,为突破常规酸化作业方式对碳酸盐巨厚储层改造时难以取得理想效果的技术难题,必须开展纵向转向分流改造技术与配套工艺、作业体系的研究。
2 转向酸化压裂技术原理对于非均质储层来说,常规的转向酸液体系通常优先穿透储层的某些大孔道或高渗部分,即从储层的大孔道或高渗部分发生指进,酸液很难作用于储层的低渗透部分,而低渗透储层正是需要改造的部分。
普通盐酸酸化碳酸盐岩地层时,在基岩中由酸溶蚀形成一些主要通道,酸液就会沿着这些通道流动,而不能对其它的岩层进行酸化处理。
这时,如果向普通酸中添加转向剂,转向剂就会暂时堵住这些通道,改变注酸流动剖面,使酸液进入相对低渗透区域,与未酸化的储层部分反应。
即通过对储层的大孔道或高渗透带进行暂堵,迫使酸液转向低渗透带,以达到对储层高渗透带和低渗透带的同时改造,这就是转向酸化技术。
连续油管作业技术在页岩气井中的应用分析
连续油管作业技术在页岩气井中的应用分析摘要:近些年我国的页岩气开发和采集的项目工程量在不断的增加,而随着页岩气采集工作的不断提升,使得具体的采集难度也在不断的提升,所以在此过程中应当完成更加符合实际要求的采集技术进行使用。
而在此过程中连续油管技术就是较为重要的使用手法之一,在具体的工作开展生能够提升工作效率,目前页气岩在实际的采集过程中还是存在较多的特点,第一水平段较长、第二压裂分段的级数较多,具体的施工压力较大,并且实际的打捞也比较快困难。
所以在具体的开展过程中合理的使用连续油管技术,更好的提升实际的建设效果,最大程度的满足其具体的建设和发展需求。
关键词:连续油管技术;页岩气井作业;应用现状引言:随着我国社会经济的不断发展,当前相关的资源需要能够满足人们的日常生活水平的日益提高。
当前人们对资源的需求量已经在逐渐增加,所以完成对各种资源的整体开采也是较为重要的,目前为了能够提高页气井中实际采集效果,针对各种采集技术都要完成全面的提升,针对连续油管的技术运用,在具体的作用过程中连续油管作业技术与常规技术和方式相比,此技术具有较多重要的优势和特点,目前较为重要的表现即是在主要过程中作业成本较低,同时能够增加实际的采取产量,保证作业的安全性,使得整体施工更加的方便和敏捷,大幅度提高了对资源的生产效率,使得资源采集工作能够得到不断的发展。
1连续油管技术在井下作业中的应用现状首先针对目前的连续油管技术使用来说,我国虽然已经使用相关的连续油管技术,但是这些技术都是在国外进行直接的引用,整个使用过程中都是在国外企业的施工工艺体系,而我国的地质条件与国外还是有着一定的不同,在具体的施工过程中较多的技术在我国还是无法进行使用,因此这些都不能够发挥出重要的作用,为了能够全面的提升实际的建设效果,再具体的开展上这些技术在实际的开展上对各种技术理解还是不够全面,所以对连续油管技术的使用还是不能够满足具体的使用需求。
长期以来,我国的页岩气在实际开发过程中使用的多是国外的各种施工技术,并且使用的各种工具也都是国外的,在实际的开展过程中主要实施的就是钻磨桥塞和压裂改造。
储层酸化工艺技术现状与综述
储层酸化工艺技术现状酸化是一种使油气井水井增产增注的主要工艺方法之一,已经有100多年的历史。
油气井酸化的方法最早是1890年代提出的,最初使用的酸是盐酸,主要用于地层解堵。
随后开发了适用于各种地层的酸液以及各种添加剂。
现在常用的氢氟酸酸化方法是1933年由J.R.Wilson 首次提出,同年A.M.Mepherson首次把此方法应用于现场。
1940年道威尔公司把土酸用于油井中钻井液沉积物的清除获得了成功。
到70年代酸化技术形成了较完善的系统,80年代至今,酸化技术主要集中于增加活性酸的作用距离,延缓酸岩反应时间方面,并且形成了一些成熟的工艺方法,开发各种工作酸液体系和添加剂。
近年来国外已经有人开发了酸化专家系统,并且用它结合工程师的经验来对酸化的工艺设计。
一. 储层酸化技术概述1.酸化的原理酸化是一种使油气井增产的有效方法,它是通过井眼向地层注入工作酸液,利用酸与地层中可反应的矿物的化学反应,溶蚀储层中的连通孔隙或天然(水力)裂缝壁面岩石,增加孔隙、裂缝的流动能力,从而使油气井增产或注水井增注的一种工艺措施。
酸化技术有不同的分类方法,如按照作用原理可以分为解堵酸化和深传透酸化(深度酸化);按照施工压力可分为基质酸化和压裂酸化。
下面就分别简单介绍各类的酸化原理:(1)基质酸化基质酸化也称常规酸化或解堵酸化,是指在井底施工压力小于储层破裂压力的条件下,将酸液注入地层,解除井筒附近的伤害,恢复储层产能的酸化。
在基质酸化中酸液不压开地层,酸液主要在岩石孔隙和天然裂缝内流动,并与孔隙或裂缝中的堵塞物质反应,使之溶解于酸液中达到解堵的目的。
基质酸化广泛应用于砂岩和碳酸盐岩储层。
对砂岩储层进行常规酸化作业时一般使用土酸,它是由盐酸和氢氟酸以及多种添加剂组成。
氢氟酸主要溶蚀孔隙中的石英、粘土、泥浆颗粒和泥饼等硅酸盐矿物,盐酸主要用于防止氢氟酸与粘土等硅酸盐类以及碳酸盐反应生成沉淀,同时盐酸与砂岩储层中的碳酸盐矿物反应可以使氢氟酸能够充分发挥溶蚀粘土的作用。
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第7卷第1期2011年3月新疆石油天然气X i nji ang O il&G as V o.l 7N o .1M ar .2011文章编号:1673 2677(2011)01 034-05收稿日期:2010-12-7作者简介:张保康(1983-),男,工程师,2008年中国石油大学毕业,硕士,从事连续油管作业及科研工作。
连续油管酸化钻孔技术在碳酸盐储层改造中的应用张保康,杨永庆,李效波,刘明娟(中海油田服务股份有限公司,天津 塘沽 300450)摘 要:连续油管酸化钻孔技术作为新型、有效的储层改造技术已经成功应用于国外碳酸盐储层改造,并取得了良好的效果,国内目前还没有相关的作业应用。
本文首先介绍了连续油管酸化钻孔技术工艺方案、井下工具、增产机理、技术特点、作业程序,连续油管设备选择等关键技术,然后以国外具体的现场应用情况为基础对连续油管酸化钻孔技术的可行性和存在的问题进行了分析总结。
关键词:连续油管;酸化;碳酸盐岩;储层改造中图分类号:TE242.9 文献标识码:A 碳酸盐岩作为重要的油气储层,广泛发育于国内外含油气盆地中[1,14],据全球资料统计,碳酸盐储层的油气储量约占总储量的一半,油气产量达到总产量的一半。
波斯湾盆地是世界碳酸盐油田分布最广泛的地方,我国主要集中分布在四川、鄂尔多斯、渤海湾、塔里木、珠江口盆等区域。
虽然世界上相当大一部分油气储量都蕴藏在碳酸盐岩油藏中,但是碳酸盐油藏孔隙度和渗透率分布不均匀、渗透率低的储层特征导致碳酸盐油藏采收率比较低[2-3],往往达不到原始石油地质储量的40%~50%。
为了有效地提高碳酸盐储层的采收率,国际上也采用了一些有效的EOR 方法,主要包括CO 2、注蒸汽、聚合物驱等技术手段,也达到了比较好的效果[4,5],本文主要介绍一种新型的工艺技术,即连续油管酸化钻孔技术,以期为碳酸盐油藏的有效开发开辟新的途径。
该技术利用连续油管作业快速、安全、经济的特点,主要针对碳酸盐储层裸眼井段或者是已经实施完套管锻铣的老井井段,进行酸化钻孔作业,以达到提高采收率的目的。
1 连续油管酸化钻孔技术工艺方案和常规的小井眼侧钻、连续油管侧钻技术相比,该技术施工工艺相对简单,主要包括以下几个关键方面,如图1所示。
(1)利用连续油管将具有转向、造斜、喷射破岩功能的井下作业工具下入到裸眼井段或者套管磨铣井段。
(2)然后通过地面高压泵向连续油管泵入酸液,并通过工具串末端的喷射喷嘴,形成高压射流作用于地层,与此同时压力促动转向工具弯曲并和主井眼形成一定角度,在连续油管压力和高压射流的作用下,酸化钻孔井下工具串进入井壁,在主井眼周围形成酸化孔道,溶解孔道周围堵塞[6]。
(3)酸化钻孔达到设计深度以后,起出连续油管及井下工具串到主井眼,上提或下放连续油管和井下工具串到新作业点,泵入酸液,实施新孔道钻进。
重复2、3作业程序可以实现多分支孔道钻进,如图1所示。
34第7卷第1期 张保康等:连续油管酸化钻孔技术在碳酸盐储层改造中的应用2 连续油管酸化钻孔技术增产机理、设备工具及优点2.1 增产机理[7,8]连续油管酸化钻孔技术的顺利实现主要是基于碳酸盐岩的机械完整性和在酸中高溶解性,其增产机理主要表现在两个方面:(1)利用连续油管及井下作业工具在主井眼周围形成多条分支井眼,能最大限度地沟通已经存在的裂缝,改善油气渗流通道,提高油井泄油面积。
(2)由于该技术以酸液为工作液,所以在形成多条分支井眼的同时,又可以对分支井眼周围地层进行二次深度酸化处理,从而达到降低近井地带污染,减小渗流阻力,提高油层渗透率的目的。
以上两方面共同作用则能有效地解决碳酸盐地层采收率较低的矛盾,目前该技术在国外已经有了广泛的应用,如图2、3所示,图3为地面酸化钻孔试验,由于碳酸盐岩有较好的机械完整性、较高的酸溶性,所以酸化喷射能有效地在碳酸盐地层中形成酸化孔道。
图3 地面酸化钻孔试验2.2 连续油管酸化钻孔技术设备、工具介绍(1)连续油管设备连续油管酸化钻孔技术设备主要是指连续油管设备,该技术对连续油管设备性能要求较低,常规的连续油管作业设备均能满足该技术的现场作业需求,现场设备主要包括连续油管、注入头、动力设备、鹅颈、防喷管、防喷器、耐腐蚀高压泵等设备。
作业过程中连续油管处于极其严重的酸性、高压作业环境,且当油气井中含有H2S时,对于连续油管寿命有很大的影响,如果操作使用不当,很容易发生氢脆等腐蚀问题,不仅使连续油管寿命降低而且极易引起井下作业事故,如油管断裂、油管渗漏等问题,增加了作业成本和风险,所以要加强连续油管地面、井下作业设备的选择和保养,制定合理的作业程序。
目前国内外针对酸性含H2S气体环境下的连续油管安全使用已经展开了研究,并提供了一些解决方案,比如依据NACE MR0175/I SO15156做出了不同钢级材料连续油管的Ph-H2S浓度安全作业域图,为设备选择提供依据。
在酸性环境下,目前国外公司推荐使用较低钢级的连续油管,如QT800和QT900,对于较高钢级的连续油管材料,比如QT1000则需要按作业类型使用适当的腐蚀抑制剂,国外B J、ha lliburton公司已经开发了连续油管专用的腐蚀抑制剂和井口注腐蚀剂设备。
除了连续油管设备自身性能要求和抑制剂使用以外,还要加强对连续油管设备的作业后的保养,尽量减少作业中或运输中对油管的机械伤害,使用以后要对设备进行必要的保养,比如管内氮气吹扫、管外涂防腐蚀剂等[9-13]。
(2)连续油管酸化钻孔技术井下工具串连续油管酸化钻孔技术井下作业工具是影响该工艺技术现场作业成败的关键因素,该工具串主要由高压喷射喷嘴、万向节、弯接头、单流阀、液压35新疆石油天然气2011年脱手、连接短节构成,其中最为关键的是高压喷射喷嘴和万向节,主要是实现井下酸化喷射破岩、转向进入地层的功能。
经过不断完善改进,目前该工具已经从第一代的弯接头形式、发展到第二代的单万向节、第三代的双万向节结构,使井下工具串能更灵活地横向进入地层,增加分支井眼延伸长度。
目前常用的工具组合从下往上分别是高压喷射喷嘴+连接短节+万向接头+连接短节+万向接头+连接短节+液压脱手+单流阀(安全阀)+杂质过滤器+连续油管接头+连续油管,如图4。
图4 酸化钻孔井下工具管串(3)高压喷射喷嘴:高压喷射喷嘴由1个中心水眼和4个带有喷射角度的水眼组成,在喷射喷嘴的外部四周还分布着多条流道,目的是在酸液喷射完以后,酸液能从这些流道回流并对地层实施进一步的酸化处理。
图5 高压喷射喷嘴俯视图2.3 技术优点该技术不仅仅具备了常规侧钻、酸化工艺技术的功能特点,还有传统工艺技术方案所不具备的一些技术优势:(1)和常规侧钻相比,该技术无需钻机、修井机,大大地节约作业成本。
(2)地面无需固相控制设备、井下工具无需液压马达及随钻测量设备,作业工艺流程简单,现场操作容易实现。
(3)由于工作液为酸液,所以对地层无污染或者污染极小。
(4)不仅仅能解除近井地带污染,沟通油藏天然裂缝,而且酸液通过酸化孔道也能解除地层深部地带的污染,达到深部酸化的目的。
(5)和常规的笼统酸化相比,该技术的有效酸化半径更大。
(6)以连续油管为载体不仅可以实现安全、快速的施工作业,而且还可以以较为简单的工艺方法实现均匀布酸、定点酸化的功能。
3 现场应用作为一项新技术,目前该技术已经在国外各大油田得到广泛的应用和推广,但是国内还没有此方面的报道,这里借助该技术在国外油田的具体应用,对该技术在现场应用做简单介绍。
3.1 油田基本情况Casa16[8]井位于地中海西班牙海域casab l a ncap latfor m ,作业水深530f,t 完井方式采用裸眼完井,生产层位为白垩纪碳酸盐油藏,主要成分为方解石、白云岩、少量的海绿石及石英,井温超过200℉(93 )。
该井采用电泵生产,在作业之前产量递减明显,且含水上升较快,分析认为是有机物、无机物沉积结垢和井眼坍塌导致(连续油管下入到5080m 时无法下入)产量递减,从生产层位岩石的矿物组成来看,该井是很好的酸化钻孔技术应用井,酸化钻孔技术能有效地解决有机物、无机物沉积结垢和井壁坍塌对油井产量的影响,油井具体情况如表1。
表1casa 16基本数据原始地层压力/psi3950psi 目前地层压力/psi 3745psi井底温度/ 150油藏岩石类型天然裂缝碳酸盐岩地层H 2S 含量/pp m1003.2 作业程序(1)起电泵洗井,连续油管带13/4 冲击旋转井下冲洗工具,解除井眼中的沉积及结垢。
(2)连续油管下入到5080m 时遇阻,判断为井壁不规则坍塌引起,打入6m 3酸液,起出连续油管。
(3)更换酸化钻孔井下作业工具,并用连续油管下入,为了不启动井下工具的造斜功能,通过连续油管低排量0.5bpm 、高泵压泵入酸液,在5080-5120m 井段开始酸化钻孔作业,最终重新打通40m 长的裸眼井段。
(4)上起连续油管至5119m 处,实施主井眼侧向钻孔作业,排量为1.1bpm,最终酸化钻孔进入地层深度约为5.8ft 。
36第7卷第1期 张保康等:连续油管酸化钻孔技术在碳酸盐储层改造中的应用(5)由于主井眼已经打开,酸化钻孔结束以后又进行了地层笼统酸化处理,进一步提高酸化效果。
此次实施酸化钻孔作业中使用了乙酸 盐酸混合酸,目的是降低酸液和地层岩石的反应速度,达到深部酸化的目的,酸化钻孔作业过程中共用酸约85m3,重开主裸眼井段40m,侧钻井段达5.8m,解决了油井结垢和井眼坍塌的问题,后期油气产量增加明显。
此外,该技术目前在委内瑞拉西部m ara油田有了广泛的应用,该油田属于碳酸盐岩储层,目前约有400口油井,采用ESP或螺杆泵生产[6]。
从已经完成连续油管酸化钻孔施工的9口作业井结果来看,该技术取得了比传统酸化作业更好经济效益,4号井原本预期产量为800bopd,用混合酸实施常规泡沫转向酸化后产量为380bopd,不满足预期产量,但是用15%和10%的盐酸实施连续油管酸化钻孔以后,油井产量达到了859bopd。
9口作业井共计完成89个分支井眼的钻进,分支井眼总长度3596f,t产量增加约3000bopd。
其中单井最多分枝井眼数达到了15个,最长分枝井段长度达到了85ft。
9口井作业共计使用10%酸液为4291bb,l15%酸液为4326bb l。
4 存在的问题及应用前景目前连续油管酸化喷射钻孔技术在美国、加拿大、委内瑞拉、厄瓜多尔等国已经有了广泛的应用,并且取得了很好的作业效果。
但是也存在一定的问题,将来作为一种行之有效的碳酸盐岩储层改造技术还需要进一步改进。
(1)因为该技术喷射工具不具备穿透井壁套管的能力,所以目前只适用于碳酸盐岩储层裸眼井段或者经过套管锻铣的井段,使用范围受到局限。