石油开发工艺技术介绍(PPT 43页).ppt

1、防砂理念
（1）适度改造、防排并重。
适度改造：
控制施工规模，达到高砂比 端部脱砂效果。
防排并重：既要防住大粒径骨架
砂，又要使粉细砂随油排除。
低渗压裂
典型井例
重 防 砂
高渗端部脱砂
一、 防砂技术
1、防砂理念
（2）水平井依据油藏特点，调整酸洗防砂工序。
针对浅薄层稠油地层胶结差、井壁不稳定，酸洗后井壁易坍 塌等问题，由先酸洗后防砂变为先防砂后酸洗，保证防砂工 序的正常进行。
0.36
0.30
0.24
-300
0.18
0.12
0.00
70.00
140.00 yards
0.00
65.00
130.00 meters
0.06 0.00
-400
0
100
200
300
400
500
-200
-300
-400
从含水饱和度场变化看，单纯泡沫调剖，生产过程高含水区域有
逐渐向井点附近突破的趋势，而栲胶+泡沫调剖高含水区域向井 点突破趋势不明显。
13
1000mg/L NaCl
12
0mg/L NaCl
11
10
9
8
7
6
0
1
2
3
4
5
6
7
8
栲胶浓度/％
8
7
6
5
4
3
2
1
100
150
200
250
300
350
温度/℃
二、泡沫调剖工艺
2、耐高温多相复合调堵工艺创新与应用 （2）多相复合调堵技术数模机理研究
gel-f oam lammenlasteam Grid Top (m) 0.00 day
二、泡沫调剖工艺
2、耐高温多相复合调堵工艺创新与应用
（2）多相复合调堵技术数模机理研究饱和度场、压力场情况对比
0
-100
泡沫调剖含水饱和度场 gel-foam lammenlasteam
栲胶+泡沫调剖含水饱和度场 gel-foam lammenlasteam
Water Saturation 260.00 day K layer: 2
二、泡沫调剖工艺
2、耐高温多相复合调堵工艺创新与应用
（2）多相复合调堵技术数模机理研究 井点生产情况对比
注泡沫与栲胶+泡沫含水变化数模对比
注泡沫与栲胶+泡沫注汽压力数模对比
注
含
汽
水
压
力
栲胶+泡沫 单纯泡沫
栲胶+泡沫 单纯泡沫
单纯蒸汽
数值模拟结果表明，从两种调剖方式含水率变化看，单纯泡沫调剖 在生产中后期含水率明显上升，而高温多相复合调剖含水一直保持 较低，封堵的有效期较长。注汽压力表现为栲胶+泡沫>单纯泡沫> 单纯蒸汽.
二、泡沫调剖工艺
1、氮气泡沫调剖注入方式优化
前置泡沫和伴注泡沫含水率变化数模对比图
全部前置 全部伴注
含 水
二是周期生产含水变化情况对比，从两种调剖方式含水率变化看，全部 伴注泡沫较前置泡沫含水降低的幅度有明显增加。 数模优化结论：伴注泡沫注入方式控水增油效果好于前置泡沫注入方式。
%
二、泡沫调剖工艺
采用CMG软件建立泡沫机理热采模型
数模累产油对比 累 产 油
累产油对比局部放大图
全部伴注 前置33% 前置66% 全部前置
t
数模方法：采用蒸汽吞吐一个周期后转泡沫调剖吞吐，分别采用全部伴注泡 沫、前置33%泡沫、前置66%泡沫，全部前置泡沫。
数值模拟结果从两个主要方面进行对比，一是累产油，随着泡沫伴注量增加， 周期累油呈递增的趋势，其中全部伴注泡沫累产油最高。
（1）强化防砂过程控制
具
压裂防砂软件模拟优化
体
作
法
施工曲线预警机制及灵活控制
7
一、 防砂技术
2、防砂工艺
（1）强化防砂过程控制
具 体 作 法
压裂防砂软件模拟优化
采用阶梯排量和停泵压降测试， 通过压裂防砂软件计算，确定地层破 裂压力、压裂液效率和综合滤失系数 等参数。
8
一、 防砂技术
2、防砂工艺
File: foam-gel2井组纯泡沫.irf
0
100
200
300
400
500
User: Administrator
0
Date: 2011-02-21
Water Saturation 260.00 day K layer: 1
100
200
300
400
500
File: foam-gel2井组.irf User: Administrator Date: 2011-02-21
③ 针对水平井循环充填短路型，迅速停泵组织反洗井，避免砂卡施 工管柱重大作业事故的发生。
一、 防砂技术
2、防砂工艺 （2）优化改进防砂配套工具
定向井高压充填工具
具改
进
体 作 定向井优化防砂管结
构
法
加长丢手芯子与外管密封段长度，从而提高 密封段耐压强度，降低因漏失油套返砂埋油 管风险。
将两端点焊绕丝方式，改为带筋的每圈点焊 方式，提高了防砂管的抗冲刷能力和耐温指 标。
氮气泡沫注入方式
优
化
通过数模软件进行泡沫注入方式理 论分析优化基础上，从前置泡沫为 主改变为伴注泡沫方式。
耐高温多相复合调 堵工艺创新与应用
通过室内试验筛选出高温堵剂，建 立多组分概念模型，利用数值模拟 技术，进行泡沫+高温堵剂多相复合 调堵机理及注入方式研究和现场应 用
二、泡沫调剖工艺
1、氮气泡沫调剖注入方式优化
二、泡沫调剖工艺
2、耐高温多相复合调堵工艺创新与应用
主 耐高温化学凝胶类堵剂筛选
要Hale Waihona Puke Baidu
多相复合调堵技术数模机理研究
作
法现
场
试
验
二、泡沫调剖工艺
2、耐高温多相复合调堵工艺创新与应用
（1）耐高温化学凝胶类堵剂筛选及评价
具有良好的 热稳定性
重量保有率/%
100 98 96 94 92 90 88 86 84 82 80
Date: 2011-02-21
Date: 2011-02-21
0
0
0
Scale: 1:3255 Y/X: 1.00:1 Axis Units: m
三维地质模型
File: foam-gel.irf User: Administrator Date: 2011-02-08 Z/X: 42.00:1
967.0 966.6 966.2 965.8 965.4 965.0 964.6 964.2 963.8 963.4 963.0
组分模型
采用CMG软件建立栲胶+泡沫复合调堵热采模型，组分模型为油气水三 相，（水、油、起泡剂、栲胶基液、交联剂、交联栲胶、氮气、泡沫） 八组分热采模型，模型中泡沫在油层中生成、运移采用泡沫机理模型， 考虑泡沫和栲胶的吸附堵塞对渗透率降低的影响。
0
0
0
Scale: 1:3255 Y/X: 1.00:1 Axis Units: m
Scale: 1:3255 Y/X: 1.00:1 Axis Units: m
WELL-2
-100
0.60 0.54
0.48
0.42
-200
ISWNTEJETLALGLgM-e1l INJT
0.36
0.30
0.24
-300
石油开发工艺技术介绍
石油开发中心生产技术部 2011年4月
1
主要工艺技术
1、防砂技术 2、调剖控水技术 3、多轮次吞吐提高采收率技术 4、水平井完井修井技术 5、水平井井筒堵塞处理技术
一、 防砂技术
1、防砂理念 （1）适度改造、防排并重。 （2）水平井依据油藏特点，调整酸洗防砂工序。
一、 防砂技术
（1）强化防砂过程控制 优化效果：
草4-9-X412井施工曲线
压裂防砂软件模拟优化
根据模拟结果确定施工排量和携砂液交联比，通过以上优 化，防砂施工最高砂比达到90%，平均砂比37%以上，措施后， 注汽压力较上周期降低近2MPa，有效提高了该井热采开发效果。
一、 防砂技术
2、防砂工艺
（1）强化防砂过程控制 施工曲线预警机制及灵活控制
油汽比
0.5 0.7
2010年中心定向井共重防砂105井次，通过工艺优化措施后， 设计符合率由87%提高到90%，防砂有效率由94%提高到97%，平均 油汽比由0.5提高到0.7，取得了显著的优化效果。
一、 防砂技术
2、防砂工艺
应用效果
2010年水平井优化效果
项目 总井数
措施前 23 措施后 44
1、氮气泡沫调剖注入方式优化
应用效果：
可对比7口井含水变化对比图
综合含水/%
100.0 95.0 90.0 85.0 80.0 75.0 70.0 65.0 60.0 55.0 50.0 1
前置
伴注
8 15 22 29 36 43 50 57 64 71 78 85 92 99 106 时间/d
通过以上数值模拟研究，确定了以伴注泡沫为主的技术策略，自2010年以来 陆续实施了12口井以伴注泡沫调剖为主的施工，可对比7口井，现场试验表明， 措施后周期平均综合含水降低5%左右。
Pressure (kPa) 260.00 day K layer: 2
File: foam-gel2井组纯泡沫.irf
File: foam-gel2井组.irf
0
100
200
300
400
500
User: Administrator
0
100
200
300
400
500
User: Administrator
水平井防砂服务器工
具
改
进
加长防砂服务器密封段长度和采用多级密封 结构，提高防砂服务器和充填装置之间密封 段的耐压差强度。
一、 防砂技术
2、防砂工艺
应用效果
2010年定向井优化效果
项目 总井数
措施前 47 措施后 58
设计符合率
井数 41 52
比例 87% 90%
防砂有效率
井数 44 56
比例 94% 97%
一、 防砂技术
2、防砂工艺
（1）强化防砂过程控制 施工曲线预警机制及灵活控制
② 对储层物性较差的油井，优化加大前置液用量，提高施工排量， 在动态裂缝扩展充分的情况下进行加砂，有效提高了施工成功率。
压裂防砂先期试验效果
一、 防砂技术
2、防砂工艺
（1）强化防砂过程控制 施工曲线预警机制及灵活控制
二、泡沫调剖工艺
2、耐高温多相复合调堵工艺创新与应用
（2）多相复合调堵技术数模机理研究饱和度场、压力场情况对比
0
-100
-200
泡沫调剖压力场 gel-foam lammenlasteam
栲胶+泡沫压力场 gel-foam lammenlasteam
Pressure (kPa) 260.00 day K layer: 2
避免井壁坍塌
井数
比例
18
78.3%
44
100.0%
设计符合率 井数 比例 21 91% 42 95%
2010年中心共水平井防砂67井次，通过工艺优化措施后，设计 符合率由措施前91%提高到95%，避免井壁坍塌实现循环充填成功率 由78.3%提高到100%，取得了很好的优化调整效果。
一、 防砂技术
2、防砂工艺 （3）充填砂的引进和优化
① 针对地层滤失大，施工过程油套压上升迅速，采用变砂比施工， 适当采用分步加砂方式，防止施工早期砂堵。
一、 防砂技术
2、防砂工艺
（1）强化防砂过程控制 施工曲线预警机制及灵活控制
② 对储层物性较差的油井，优化加大前置液用量，提高施工排量， 在动态裂缝扩展充分的情况下进行加砂，有效提高了施工成功率。
先酸洗后防砂
先防砂后酸洗
由于井壁局部塌陷，循环充填压力较高， 无法完成循环充填施工
井壁稳定，循环充填压力保持稳定，成 功完成循环充填施工。
一、 防砂技术
2、防砂工艺 强化防砂过程控制 优化改进防砂配套工具
充填砂引进和优化
提高防砂设计符合率 提高防砂有效期 提高控水增油效果
6
一、 防砂技术
2、防砂工艺
00
落叶栲胶的热稳定强试验
（试验温度300℃）
老化时间（h)
5500
110000
1老 1550化 0 时间 220/000h
225500
330000 353500
通过筛选，高温堵剂选择落叶松改性栲胶，主要的 有效成分是单宁，可在300℃条件下应用，且耐温稳 定性好，强度不损失。
二、泡沫调剖工艺
2、耐高温多相复合调堵工艺创新与应用
（1）耐高温化学凝胶类堵剂筛选及评价
加入栲胶堵剂不会影响泡沫的发泡体积和
半衰期。
与高温起泡剂 具有良好的配 伍性
二、泡沫调剖工艺
2、耐高温多相复合调堵工艺创新与应用
（1）耐高温化学凝胶类堵剂筛选及评价
通过调整栲胶浓度和交联剂配方可实现 成胶时间的优化和主动调控。
成胶时间可 调可控
成胶时间/h
成胶时间/h
孚盛砂：表面形成单层分子膜，形成较强疏水性能的界面膜，在多孔
介质中具有良好的阻水透油作用。
包覆层
控水增油支 撑剂
骨料：石英砂
一、 防砂技术
2、防砂工艺 （3）充填砂的引进和优化
应用效果： 现场施工优化配套VES压裂液，应用4口井，措施后 平均含水降低10%左右，见到了明显的控水增油效果。
二、泡沫调剖工艺
0.18
0.12
0.00
70.00
140.00 yards
0.00
65.00
130.00 meters
0.06 0.00
-400
0
100
200
300
400
500
-400
-300
-200
-100
WELL-2
-100
0.60 0.54
0.48
0.42
-200
ISWNTEJETLALGLgM-e1l INJT