陆梁油田水平井环空封隔堵水工艺技术研究 汇报人 杨兆中西南石油大学 2009 10 汇报内容 开题的必要性国内外水平井堵水工艺陆梁开展ACP技术的实施条件项目主要研究方向及研究内容项目计划进度前期研究基础情况和支撑条件分析项目人力资源计划 薄层底水油藏水平井出水原因更为复杂 由于割缝筛管完井结构导致出水位置难以判断 目前没有有效的测试手段对出水层进行准确判断 薄层底水油藏水平井由于油层较薄 避水厚度小 加之水平段油层发育的不均衡 在水平段上采液强度不均 导致随着水平井的开采 部分的井段会提前见水而导致全井水淹 因此 水平井出水造成的危害更大 开题必要性 陆梁油田陆续在不同层系投入水平井开发50余口 部分水平井已经进入中高含水阶段 水平井堵水已经成为迫在眉睫的重要课题 塔里木油田水平井堵水 对全井段出水或B点出水 采取水泥封隔的方式 对全井段封隔或B点封堵 全井封堵井 对造斜段进行射孔 在塔里木油田取得了显著效果 但对水平段中部出水的井 或出水位置不明的井 目前还没有有效的方案 海洋采用过顶替的相选择性堵剂笼统挤注 目前见报道的仅一口井 据有关专家介绍 该方式成功率较低 不推荐使用 割缝管水平井堵水 目前最好的方式仍然是ACP技术 即 管外封隔后再实施定点挤注 国内水平井堵水工艺 国外SchlumbeigerDowell公司应用环空封隔技术在Alaska的PrudhoeBay油田开展了矿场应用 该公司利用连续油管及跨式封隔器将堵剂挤入割缝管及岩石壁之间 形成不渗透的阻流环套 有效的将水平段封隔成两个采油单元 俄罗斯苏尔古特石油天然气股份公司应用的封堵水平井管外窜流的尾管过滤工艺与ACP技术相同 都是在割缝管及岩石壁之间形成不渗透的阻流环套 国外水平井堵水工艺 国外ACP技术使用方法 环空化学封隔器的放置主要采取以下工艺 1 井眼清洗 通井 连接连续油管 2 利用连续油管放置双重IBP 膨胀式封隔器 3 注入环空化学封隔堵剂 一般是触变性水泥 4 环空封隔堵剂从双重IBP之间注入环空 5 拉起连续油管使双重IBP放气 使IBP缩小 6 喷射清洗作业段 使多余的堵剂循环至地面 7 堵剂固化后通井 磨洗并冲洗套管 ACP技术实施后示意图 环空化学封隔示意图 这是Schlumbeiger公司开展ACP作业时的封隔器总成 技术相对成熟 国内在该方面有相应的配套封隔器 但在水平井中应用较少 现场应用经验不足 国外成熟的水平井施工工具 新疆油田公司采油院有成套的多系列封隔器总成 但没有适合在水平井割缝管中使用的 水平井由于曲率变化大 需要小尺寸工具 目前国内有相应的配套工具 但现场使用经验较少 可以使用挤注桥塞的方式施工 但该方式成本费用太大 经济性难以承受 国外成熟的水平井施工工具 具有选择性堵水性能的触变性堵剂的开发成功 为实现环空封隔 ACP 堵水工艺提供了堵剂应用条件 堵剂的选择性堵水效果 触变性堵剂基本性能 陆梁开展ACP技术的实施条件 堵剂具有的选择性特性 降低了堵剂施工的风险 室内模拟装置的设计 为堵剂施工安全性评价创造了条件 试验装置的主要作用 1 模拟堵剂注入过程中 从割缝管的缝隙中漏失的可能性 以便调整堵剂配方 确定合理的堵剂性能 2 模拟堵剂在成胶过程中 堵剂体积的变化及不同触变性对堵剂形成封堵环后的形态变化 用以判断堵剂在施工中形成的封堵段塞的状况 陆梁开展ACP技术的实施条件 管柱特点 1 封隔器尺寸小 便于封隔器起下 2 封隔器依靠压差工作 可控性强 封隔可靠 3 堵剂施工完后 利用洗井阀可将两封隔器间滞留的堵剂冲洗掉 保证施工安全 4 提管柱时 如管柱内外压差导致封隔器启封 可利用压井阀泄压 优点 作业成本低缺点 封隔器解封后上提形成的抽吸力可能影响堵剂封固质量 如堵剂泄漏至割缝管内 可能导致管柱上提困难 管外封隔工艺设计 该工艺选择是在国内已有的条件下设计的 所需的工具 封隔器 阀组 连续油管车 新疆已经具备条件 封隔器需要开发及安全评价 管柱特点 1 利用高粘度暂堵剂将欲封隔井段下部充填 2 下可钻式桥塞将暂堵剂隔离 3 下挤注管柱将触变性堵剂或水泥堵剂挤注至割缝管外环空 4 提管柱 5 钻塞 优点 堵剂封固质量好 封固可靠 可使用水泥等高风险堵剂 缺点 需要多次提下管柱 钻塞等导致施工成本高 技术上相对安全的方式 目前使用该工艺进行施工 工具 桥塞等相对成熟 但需要钻塞 费用高 根据对目前技术现状的分析 建议采用经济上投入较少的管外封隔工艺方式 该方式主要的技术风险是堵剂的性能风险 管柱 封隔器及相配套的阀组是基本成熟的 在不清楚水平段准确出水位置的情况下 采用相对经济的方式在水平段实施多组ACP封隔 再进行测试及定点挤注 经济上相对稳妥 采用安全的钻塞方式 投入太大 项目主要研究方向 研究目标 通过对触变性堵剂性能的分析 研究合理的施工工艺条件及配套的井下工具组合 确定安全施工工艺条件 形成适合陆梁水平井堵水的ACP工艺技术 1 ACP工艺技术对触变性堵剂安全操作性能要求及触变性堵剂流变及封堵性能 2 施工管柱工艺安全性设计要求 3 ACP施工工艺流程设计 技术研究路线 项目关键技术 1 触变性堵剂现场施工工艺技术研究1 1触变性堵剂现场施工方法优选 施工工具的筛选 1 2不同施工方案的经济技术可行性评价 1 3合理堵剂用量研究 2 设计施工工艺条件下触变性堵剂的性能研究 2 1跨式封隔器的筛选 性能可靠性评价 2 2不同流动介质下封隔器启封特征 启封安全窗口设计 定压阀设计或定压孔的开孔尺寸设计及启动压力计算 2 3触变性堵剂通过定压阀及定压孔后 触变性堵剂性能变化特征 满足安全施工条件下的触变性堵剂性能设计 项目主要研究内容 项目主要研究内容 3 满足施工工艺工作条件下的触变性堵剂配方调整方式研究 3 1模拟井下工况条件下实验方法研究及论证 3 2不同工况条件下 触变性堵剂配方调整方案研究 3 3暂堵剂配方研究及性能评价 4 施工应急方案研究4 1施工管柱井下应急方案研究 触变性堵剂倒流至井眼中的应急方案 4 2施工后触变性堵剂对割缝管通径的影响 对割缝管内部滞留的触变性堵剂的处理方法研究 5 适合ACP工艺条件的水平井研究 出水位置对堵水工艺的要求 6 现场试验1 2口井 项目计划进度 计划进度甘特图 1 项目前期研究基础情况2009年4月 12月 与陆梁油田作业区合作 开展了应用于水平井堵水的触变性堵剂研究 成功开发出适合ACP施工工艺条件下的触变性堵剂 为陆梁油田水平井堵水打下了良好的基础 2 支撑条件分析1 仪器设备西南石油大学化学化工学院油田化学是具有博士点的学科 拥有对硫化氢等实验研究的先进的实验设施和评价设备 大部分为进口设备 如美国进口的红外光谱分析仪 色质联用仪 原子吸收光谱仪 紫外吸收光谱仪 ICP等离子光谱等 并且具有对产品进行放大实验的中试基地 很好地满足了新产品的开发和生产 2 人员从事油田化学研究的人员大多具有博士和硕士学位 且具有副教授以上职称 具有长期从油田化学 石油地质 油气田开发等研究工作经验 前期研究基础情况和支撑条件分析 项目人力资源计划 谢谢大家