石油开发工艺技术介绍

石油开发中心生产技术部2011年4月石油开发工艺技术介绍主要工艺技术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（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。1、防砂理念一、防砂技术（1）适度改造、防排并重。1、防砂理念适度改造：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。高渗端部脱砂低渗压裂典型井例周期生产天数油汽比采注比61760.20.872650.93.9重防砂一、防砂技术（2）水平井依据油藏特点，调整酸洗防砂工序。1、防砂理念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。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提高防砂设计符合率优化改进防砂配套工具提高防砂有效期充填砂引进和优化提高控水增油效果一、防砂技术（1）强化防砂过程控制压裂防砂软件模拟优化施工曲线预警机制及灵活控制2、防砂工艺具体作法一、防砂技术（1）强化防砂过程控制2、防砂工艺压裂防砂软件模拟优化具体作法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。一、防砂技术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。优化效果：草4-9-X412井施工曲线（1）强化防砂过程控制2、防砂工艺压裂防砂软件模拟优化一、防砂技术施工曲线预警机制及灵活控制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。（1）强化防砂过程控制2、防砂工艺一、防砂技术②对储层物性性较差的油油井，优化化加大前置置液用量，，提高施工工排量，在在动态裂缝缝扩展充分分的情况下下进行加砂砂，有效提提高了施工工成功率。。施工曲线预预警机制及及灵活控制制（1）强化防砂砂过程控制制2、防砂工艺艺一、防砂砂技术压裂防砂先先期试验效效果注汽参数草109-平16草109-平12注汽压力

19MPa20MPa注汽干度

71%0%注汽速度7t/h

7t/h一、防砂砂技术②对储层物性性较差的油油井，优化化加大前置置液用量，，提高施工工排量，在在动态裂缝缝扩展充分分的情况下下进行加砂砂，有效提提高了施工工成功率。。施工曲线预预警机制及及灵活控制制（1）强化防砂砂过程控制制2、防砂工艺艺③针对水平井井循环充填填短路型，，迅速停泵泵组织反洗洗井，避免免砂卡施工工管柱重大大作业事故故的发生。施工曲线预预警机制及及灵活控制制（1）强化防砂砂过程控制制2、防砂工艺艺一、防砂砂技术（2）优化改进进防砂配套套工具定向井高压压充填工具具改进加长丢手芯芯子与外管管密封段长长度，从而而提高密封封段耐压强强度，降低低因漏失油油套返砂埋埋油管风险险。将两端点焊焊绕丝方式式，改为带带筋的每圈圈点焊方式式，提高了了防砂管的的抗冲刷能能力和耐温温指标。定向井优化化防砂管结结构具体作法2、防砂工艺艺加长防砂服服务器密封封段长度和和采用多级级密封结构构，提高防防砂服务器器和充填装装置之间密密封段的耐耐压差强度度。水平井防砂砂服务器工工具改进一、防砂砂技术应用效果2010年中心定向向井共重防防砂105井次，通过过工艺优化化措施后，，设计符合合率由87%提高到90%，防砂有效效率由94%提高到97%，平均油汽汽比由0.5提高到0.7，取得了显显著的优化化效果。2010年定向井优优化效果2、防砂工艺艺一、防砂砂技术2010年中心共水水平井防砂砂67井次，通过过工艺优化化措施后，，设计符合合率由措施施前91%提高到95%，避免井壁壁坍塌实现现循环充填填成功率由由78.3%提高到100%，取得了很很好的优化化调整效果果。2010年水平井优优化效果应用效果2、防砂工艺艺一、防砂砂技术应用效果：：井号措施前措施后累油含水含水草128-斜972.00%60.00%2307.8草128-斜1390.00%76.00%437.7草4-7-斜21585.00%73.00%632.7草128-斜1477%66%115现场施工优优化配套VES压裂液，应应用4口井，措施施后平均含含水降低10%左右，见见到了明明显的控控水增油油效果。。2、防砂工工艺（3）充填砂砂的引进进和优化化一、防防砂技术术二、泡沫沫调剖工工艺氮气泡沫沫注入方方式优化化通过数模模软件进进行泡沫沫注入方方式理论论分析优优化基础础上，从从前置泡泡沫为主主改变为为伴注泡泡沫方式式。通过室内内试验筛筛选出高高温堵剂剂，建立立多组分分概念模模型，利利用数值值模拟技技术，进进行泡沫沫+高温堵剂剂多相复复合调堵堵机理及及注入方方式研究究和现场场应用耐高温多多相复合合调堵工工艺创新新与应用用1、氮气泡泡沫调剖剖注入方方式优化化数模方法法：采用用蒸汽吞吞吐一个个周期后后转泡沫沫调剖吞吞吐，分分别采用用全部伴伴注泡沫沫、前置置33%泡沫、前前置66%泡沫，全全部前置置泡沫。。数值模拟拟结果从从两个主主要方面面进行对对比，一一是累产产油，随随着泡沫沫伴注量量增加，，周期累累油呈递递增的趋趋势，其其中全部部伴注泡泡沫累产产油最高高。采用CMG软件建立立泡沫机机理热采采模型全部伴注前置33%前置66%全部前置累产油t数模累产产油对比比累产油对对比局部部放大图图二、泡沫沫调剖工工艺1、氮气泡泡沫调剖剖注入方方式优化化前置泡沫沫和伴注注泡沫含含水率变变化数模模对比图图全部前置置全部伴注注含水%二是周期期生产含含水变化化情况对对比，从从两种调调剖方式式含水率率变化看看，全部部伴注泡泡沫较前前置泡沫沫含水降降低的幅幅度有明明显增加加。数模优化化结论：：伴注泡泡沫注入入方式控控水增油油效果好好于前置置泡沫注注入方式式。二、泡沫沫调剖工工艺通过以上上数值模模拟研究究，确定定了以伴伴注泡沫沫为主的的技术策策略，自自2010年以来陆续实实施了12口井以伴注泡泡沫调剖为主主的施工，可可对比7口井，现场试试验表明，措措施后周期平平均综合含水水降低5%左右。1、氮气泡沫调调剖注入方式式优化应用效果：前置伴注可对比7口井含水变化化对比图二、泡沫调剖剖工艺耐高温化学凝凝胶类堵剂筛筛选多相复合调堵堵技术数模机机理研究主要作法现场试验2、耐高温多相相复合调堵工工艺创新与应应用二、泡沫调剖剖工艺2、耐高温多相相复合调堵工工艺创新与应应用（1）耐高温化学凝凝胶类堵剂筛筛选及评价通过筛选，高高温堵剂选择择落叶松改性性栲胶，主要要的有效成分分是单宁，可可在300℃条件下应用，，且耐温稳定定性好，强度度不损失。具有良好的热热稳定性二、泡沫调剖剖工艺2、耐高温多相相复合调堵工工艺创新与应应用（1）耐高温化学凝凝胶类堵剂筛筛选及评价加入栲胶堵剂剂不会影响泡泡沫的发泡体体积和半衰期期。与高温起泡剂剂具有良好的的配伍性二、泡沫调剖剖工艺2、耐高温多相相复合调堵工工艺创新与应应用（1）耐高温化学凝凝胶类堵剂筛筛选及评价通过调整栲胶胶浓度和交联联剂配方可实实现成胶时间间的优化和主主动调控。成胶时间可调调可控二、泡沫调剖剖工艺2、耐高温多相相复合调堵工工艺创新与应应用采用CMG软件建立栲胶胶+泡沫复合调堵堵热采模型，，组分模型为为油气水三相相，（水、油油、起泡剂、、栲胶基液、、交联剂、交交联栲胶、氮氮气、泡沫））八组分热采采模型，模型型中泡沫在油油层中生成、、运移采用泡泡沫机理模型型，考虑泡沫沫和栲胶的吸吸附堵塞对渗渗透率降低的的影响。三维地质模型型组分模型（2）多相复合调堵堵技术数模机机理研究二、泡沫调剖剖工艺注汽压力2、耐高温多相相复合调堵工工艺创新与应应用数值模拟结果果表明，从两两种调剖方式式含水率变化化看，单纯泡泡沫调剖在生生产中后期含含水率明显上上升，而高温温多相复合调调剖含水一直直保持较低，，封堵的有效效期较长。注注汽压力表现现为栲胶+泡沫>单纯泡沫>单纯蒸汽.注泡沫与栲胶胶+泡沫含水变化化数模对比栲胶+泡沫单纯泡沫井点生产情况况对比注泡沫与栲栲胶+泡沫注汽压压力数模对对比栲胶+泡沫单纯泡沫单纯蒸汽含水（2）多相复合调调堵技术数数模机理研研究二、泡沫调调剖工艺2、耐高温多多相复合调调堵工艺创创新与应用用从含水饱和和度场变化化看，单纯纯泡沫调剖剖，生产过过程高含水水区域有逐逐渐向井点点附近突破破的趋势，，而栲胶+泡沫调剖高高含水区域域向井点突突破趋势不不明显。饱和度场、、压力场情情况对比泡沫调剖含含水饱和度度场栲胶+泡沫调剖含含水饱和度度场（2）多相复合调调堵技术数数模机理研研究二、泡沫调调剖工艺饱和度场、、压力场情情况对比从压力场变变化看，单单纯泡沫调调剖，生产产过程井点点附近和高高含水区域域之间压降降较小，利利于边水的的突进，而而有栲胶+泡沫调剖井井点附近形形成较高的的封堵压差差，有力于于控制边水水的突进速速度。泡沫调剖压压力场栲胶+泡沫压力场场2、耐高温多多相复合调调堵工艺创创新与应用用（2）多相复合调调堵技术数数模机理研研究二、泡沫调调剖工艺2、耐高温多多相复合调调堵工艺创创新与应用用伴注栲胶前置栲胶不同栲胶注注入方式累累油对比不同栲胶注注入方式含含水变化对对比累产油t含水%栲胶注入方方式数模优优化：通过数模对对前置栲胶胶泡沫和伴伴注栲胶泡泡沫两种注注入方式进进行效果对对比。数模模结果表明明，伴注栲栲胶生产效效果效果较较好。（2）多相复合调调堵技术数数模机理研研究二、泡沫调调剖工艺2、耐高温多多相复合调调堵工艺创创新与应用用（3）现场应用效效果井号施工时间注入方式栲胶注入量/方郑411-平532009.12前置栲胶+前置泡沫4万+伴注泡沫4万65郑411-平72010.9前置栲胶+前置泡沫3万+伴注泡沫7万40郑411-平672010.9前置栲胶+前置泡沫3万+伴注泡沫7万20草104-斜512010.11前置栲胶+前置泡沫1万+伴注泡沫4万20草128-斜192010.11前置栲胶+前置泡沫1万+伴注泡沫5万20草109-平192011.2前置栲胶60方+前置泡沫1万+伴注栲胶60方+伴注泡沫9万120通过以上堵堵剂筛选和和数模机理理研究的基基础上，2010年以以来来陆陆续续实实施施了了6井次次复复合合调调堵堵控控水水施施工工，，注注入入方方式式为为栲栲胶胶+伴注注泡泡沫沫方方式式，，可可对对比比5井次次。。二、、泡泡沫沫调调剖剖工工艺艺2、耐耐高高温温多多相相复复合合调调堵堵工工艺艺创创新新与与应应用用（3）现场场应应用用效效果果现场场试试验验表表明明，，措措施施后后平平均均综综合合含含水水比比常常规规泡泡沫沫调调剖剖方方式式降降低低10%以上，其中中草109-平19井采用伴注注栲胶泡沫沫，含水降降低幅度达达25%，整体措施施初步见到到了一定的的成效。二、泡沫调调剖工艺三、多轮次次吞吐提高高采收率技技术经过多年的的开发，部部分区块油油井已进入入高轮次吞吞吐阶段（（尤其草4ES44断层封闭区区块），生生产特征主主要表现为为周期注汽汽压力、油油汽比下降降，回采水水率上升。。存在问题工艺技术1、蒸汽伴注注氮气泡沫沫调剖，改改善油井吸吸汽剖面，，提高油层层注汽热利利用效率。。2、采用空气气催化氧化化技术，达达到增加地地层能量、、扩大热波波及体积、、裂解稠油油，改善热热采效果目目的。（1）氮气泡沫调调剖先期试试验效果序号

井号

周期序号

油汽比措施前措施后1C4-10-X31660.30.22C4-6-X42470.50.53C4-6-X42570.60.54C4-7-X42540.70.95C4-7-X42640.60.86C4-8-X32661.11.0采用CMG数模软件，，对无边水水油藏添加加氮气泡沫沫蒸汽吞吐吐井进行机机理模拟，，结果表明明周期累油油和日产油油峰值都较较常规吞吐吐有较大幅幅度增长，，为下步现现场试验奠奠定了理论论基础。现场实施7井次，可对对比6井次，其中中有5井次措施后后油汽比增增高或保持持不递减，，措施有效效率达到83%，为下步该该措施进一一步推广应应用打下良良好的实践践基础。累产油t日产油t/d三、多轮次次吞吐提高高采收率技技术（2）空气催化氧氧化技术先先期试验效效果现场试验了了草4-8-斜313井，日产油油峰值较上上周期增加加4t/d，目前生产产势头良好好，措施取取得了较好好的效果，，下步将进进一步研究究工艺的适适用条件，，优化注入入参数，在在此基础上上继续选井井试验。稠油油催催化化氧氧化化技技术术是是在在注注蒸蒸汽汽前前，，注注入入高高温温催催化化剂剂，，并并辅辅以以一一定定量量的的空空气气注注入入，，在在油油层层发发生生催催化化、、裂裂化化、、氧氧化化反反应应，，起起到到了了降降粘粘、、加加大大热热波波及及体体积积的的作作用用。。技术术原原理理三、、多多轮轮次次吞吞吐吐提提高高采采收收率率技技术术四、、水水平平井井完完井井修修井井技技术术应应用用1、免免钻钻塞塞完完井井技技术术创创新新和和扩扩大大应应用用无内内管管免免钻钻塞塞分分级级注注水水泥泥完完井井技技术术针对对常常规规滤滤砂砂管管完完井井钻钻塞塞过过程程易易导导致致套管管伤伤害害问题题，，首首创创了了无无内内管管免免钻钻塞塞分分级级注注水水泥泥完完井井技技术术，，实实现现了了分分级级箍箍、、管管外外封封隔隔器器和和盲盲板板的的三三位位一一体体设设计计。。该技技术术在在经经历历了了3次大大的的改改进进后后，，在在中中心心应应用用56井次次，，除除先先期期试试验验阶阶段段几几口口井井外外，，免免钻钻成成功功率率达达到到100%。为分分析析免免钻钻塞塞工工艺艺对对于于减减少少套套损损的的效效果果，，统统计计了了开开发发中中心心热热采采区区块块钻钻塞塞完完井井和和免免钻钻塞塞完完井井的的水水平平井井，，在在固固井井工工具具附附近近套套损损的的情情况况。。分类施工井数固井工具处套损井数套损率钻塞完井521223%免钻塞完井5624%现场场应应用用表表明明，，套套损损率率由由钻钻塞塞完完井井的的23%下降降到到免免钻钻塞塞完完井井的的4%，有有效效降降低低了了常常规规滤滤砂砂管管完完井井钻钻塞塞完完井井的的套套损损率率。。注：：免免钻钻塞塞2口套套损损井井(草104-平6、草草104-平18)，是是钻钻塞塞过过程程造造成成固固井井工工具具附附近近破破损损。。1、免免钻钻塞塞完完井井技技术术创创新新和和扩扩大大应应用用四、、水水平平井井完完井井修修井井技技术术应应用用针对对不不同同类类型型套套损损井井，，形形成成了了四四类类套套损损井井修修复复技技术术：：2、水水平平井井修修井井技技术术应应用用及及效效果果套损形式修复方式井数恢复产量/吨套管错断内挂套管加固方式修复34359.1固井段套破双端密封支撑体加固技术修复31628.6管外滤砂管破损管内悬挂滤砂管防砂

19884.3管内滤砂管破损水平井增力打捞滤砂管后进行重防砂

1581合计

716500采用用以以上上四四种种修修井井工工艺艺对对以以上上7口套套损损井井全全部部进进行行了了修修复复