水平井采油工艺课件.pptx

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1、三、三、结论与认识结论与认识一、一、前前 言言二、二、水平井采油工艺及配套技术水平井采油工艺及配套技术前前 言言 截止截止2007年年10月，江苏油田共完钻水平井月，江苏油田共完钻水平井36口，已口，已投产投产34口，累计产油口，累计产油46.6万吨，年产油占全油田年产万吨，年产油占全油田年产油水平的油水平的6.7%。l不同类型油藏水平井完井方式优选不同类型油藏水平井完井方式优选l水平井射孔试油工艺优化技术水平井射孔试油工艺优化技术l合理生产压差和提液时机设计技术合理生产压差和提液时机设计技术l水平井机采优化与管理技术水平井机采优化与管理技术l水平井卡堵水分段采油技术水平井卡堵水分段采油技术l

2、水平井修井技术水平井修井技术 通过多年的研究与应用，逐步形成了适应江苏油通过多年的研究与应用，逐步形成了适应江苏油田复杂小断块油藏水平井采油的六项配套技术：田复杂小断块油藏水平井采油的六项配套技术：前前 言言三、三、结论与认识结论与认识一、一、前前 言言二、二、水平井采油工艺及配套技术水平井采油工艺及配套技术综合研究分析各种完井方式的适应性及优综合研究分析各种完井方式的适应性及优缺点、实施水平井的具体油藏特征、开发过程缺点、实施水平井的具体油藏特征、开发过程中的选择性开采、增产措施等要求，对水平井中的选择性开采、增产措施等要求，对水平井完井方式进行优选优化。完井方式进行优选优化。一、水平井完井

3、方式优选一、水平井完井方式优选 针对高含水油藏和低渗透油藏，优选套管射孔完井针对高含水油藏和低渗透油藏，优选套管射孔完井方式，分段射孔进行生产，最大限度地发挥整个水平段方式，分段射孔进行生产，最大限度地发挥整个水平段的供液能力，控制边底水油藏含水上升速度。的供液能力，控制边底水油藏含水上升速度。水平井完井方式优选水平井完井方式优选 对疏松砂岩油藏选用精密微孔复合防砂筛管完井对疏松砂岩油藏选用精密微孔复合防砂筛管完井方式，配套替浆酸洗工艺，有效控制油井出砂，提高方式，配套替浆酸洗工艺，有效控制油井出砂，提高水平井的经济效益水平井的经济效益。水平井完井方式优选水平井完井方式优选水平井完井方式优选水

4、平井完井方式优选油藏类型油藏类型疏松砂岩油藏高含水油藏低渗油藏套管射孔完井套管射孔完井（31口）口）精密微孔复合防砂精密微孔复合防砂筛管完井（筛管完井（5口）口）水平井完井方式优选水平井完井方式优选针对筛管完井特点，研究应用了替浆酸洗工艺：针对筛管完井特点，研究应用了替浆酸洗工艺：应用效果应用效果：5 5口水平井通过口水平井通过替浆和酸洗施工，彻底清洗替浆和酸洗施工，彻底清洗裸眼井壁，解除钻井泥饼对裸眼井壁，解除钻井泥饼对地层油流通道及防砂管的堵地层油流通道及防砂管的堵塞。酸洗后，周塞。酸洗后，周4343平平1 1井初井初期自喷期自喷日产液量日产液量17.7t17.7t，日，日产油产油10t1

5、0t，取得了较好的解取得了较好的解堵和防砂效果。堵和防砂效果。复杂小断块油藏水平井射孔试油工艺的难点：复杂小断块油藏水平井射孔试油工艺的难点：1 1）复杂小断块油藏断层多、层内非均质强、边底水活跃、）复杂小断块油藏断层多、层内非均质强、边底水活跃、对射孔参数和射孔工艺要求高；对射孔参数和射孔工艺要求高；2 2）油层接触面积大、对于敏感性油藏容易造成油层伤害；）油层接触面积大、对于敏感性油藏容易造成油层伤害；3 3）长射孔井段射孔容易出现射孔成功率低的问题；）长射孔井段射孔容易出现射孔成功率低的问题；4 4）起下射孔试油管柱时易发生阻、挂现象。）起下射孔试油管柱时易发生阻、挂现象。二、水平井射孔

6、试油工艺优化二、水平井射孔试油工艺优化 建立适应性解析模型，分析射孔拟表皮和产能比之间的建立适应性解析模型，分析射孔拟表皮和产能比之间的关系，研究射孔参数对产能比的影响程度，导出产能比的关系，研究射孔参数对产能比的影响程度，导出产能比的关系式，以最佳产能比为目标优化射孔参数。关系式，以最佳产能比为目标优化射孔参数。水平井射孔试油工艺优化技术水平井射孔试油工艺优化技术1 1、射孔参数优化、射孔参数优化、射孔参数优化、射孔参数优化1316 用多变量用多变量非线性回归非线性回归油藏地质资料实体建模研究出不同射孔参数下的产能比拟合出方便现场使用的曲线图版最大产能比条件下的射孔参数应用有限元数值模拟方法

7、应用有限元数值模拟方法优化出优化出结合区块特征结合区块特征 水平井射孔试油工艺优化技术水平井射孔试油工艺优化技术优化射孔工艺优化射孔工艺优化射孔工艺优化射孔工艺优选射孔液优选射孔液优选射孔液优选射孔液室内试验筛选室内试验筛选室内试验筛选室内试验筛选1%TDC-151%TDC-151%TDC-151%TDC-15优选优选优选优选射孔方式射孔方式射孔方式射孔方式 优化射孔压力优化射孔压力优化射孔压力优化射孔压力 油管传输射孔油管传输射孔(TCP)负压、近平衡压力（通常）；负压、近平衡压力（通常）；正压（高压或压力不明）正压（高压或压力不明）2、射孔工艺优化、射孔工艺优化定向射孔技术定向射孔技术定向

8、射孔技术定向射孔技术 分级延时引爆射孔分级延时引爆射孔分级延时引爆射孔分级延时引爆射孔 水平井射孔试油工艺优化技术水平井射孔试油工艺优化技术3 3、试油工具的改进设计、试油工具的改进设计、试油工具的改进设计、试油工具的改进设计 试油管柱油管选用性能质量较高的油管；对油管接箍进行了改进；井下工具均改进采用大倒角端面；设计了井下定向射孔枪，可实现360任意相位定向射孔。定向射孔弹架大倒角加厚油管接箍示意图大倒角加厚油管接箍示意图普通油管接箍示意图普通油管接箍示意图 水平井射孔试油工艺优化技术水平井射孔试油工艺优化技术井号井号射孔射孔厚度厚度射孔射孔方式方式射孔射孔相位相位孔密孔密起爆方式起爆方式发

9、射率发射率初期日产初期日产油油备注备注AnP174m74m正压正压90901616套管打压、一次起爆套管打压、一次起爆100%100%7676射后自喷射后自喷Sh26P1211m211m负压负压90901616油管打压、一次起爆油管打压、一次起爆51%51%3333试油投产试油投产Sh7P134.4m34.4m近平衡近平衡180180下相位下相位1616油管打压、一次起爆油管打压、一次起爆100%100%1010试油投产试油投产AnP150m50m正压正压90901616油管打压、一次起爆油管打压、一次起爆100%100%3535补层合采补层合采Ch3P1232m232m负压负压9090101

10、0油管打压、延迟引爆油管打压、延迟引爆100%100%4040试油投产试油投产Ch3P2123m123m近平衡近平衡1201201313油管打压、延迟引爆油管打压、延迟引爆100%100%4040试油投产试油投产Ch3P3164m164m负压负压1201201010油管打压、延迟引爆油管打压、延迟引爆100%100%4444试油投产试油投产4 4、现场应用、现场应用 水平井射孔试油工艺优化技术水平井射孔试油工艺优化技术 水平井射孔试油工艺优化技术水平井射孔试油工艺优化技术现场应用现场应用-W6W6平平1 1井井射孔抢和射孔弹：射孔抢和射孔弹：102102枪、枪、102102弹弹相位角：相位角：

11、90 90 孔密：趾部孔密：趾部1616孔孔/米，跟部米，跟部1313孔孔/米米射孔负压：射孔负压：4MPa4MPa井号井号层位层位层号层号投产日期投产日期投产初产量投产初产量目前产量目前产量产液量产液量t t产油量产油量t t产液量产液量t t产油量产油量t t瓦瓦6 6平平1 1K2t1K2t124-26#24-26#200605122006051224.124.123.423.423232323瓦瓦6-8A6-8AK2t1K2t15 5、9#9#20060512200605127.27.27.17.13.03.02.82.8瓦瓦6-56-5K2t1K2t119-21#19-21#2006

12、0905200609056 65.95.91.51.51.51.5通过边底水油藏水平井稳态产能和流入动态关通过边底水油藏水平井稳态产能和流入动态关系研究、水平井临界产量模型对比研究、油层损系研究、水平井临界产量模型对比研究、油层损害表皮系数对产能及生产压差的影响分析研究，害表皮系数对产能及生产压差的影响分析研究，确定出最合理的油井初期生产压差。确定出最合理的油井初期生产压差。三、合理生产压差和提液时机设计三、合理生产压差和提液时机设计1 1、合理生产压差设计、合理生产压差设计、合理生产压差设计、合理生产压差设计 临界产量模型临界产量模型临界产量模型临界产量模型 计算出单井临界产量计算出单井临界

13、产量计算出单井临界产量计算出单井临界产量确定合理生产压差确定合理生产压差确定合理生产压差确定合理生产压差计算采油指数计算采油指数计算采油指数计算采油指数指标指标W6平平1井（水平段长度为井（水平段长度为100m）BorisovGigerJoshiRenard生产压差生产压差(Mpa)0.570.410.640.57确定出合理生产压差为：确定出合理生产压差为：0.55 Mpa合理生产压差和提液时机设计合理生产压差和提液时机设计采油指数模型采油指数模型采油指数模型采油指数模型通过分析研究和生产实践，摸索出水平井中高通过分析研究和生产实践，摸索出水平井中高含水期合理提液时机，找出提液开采的经济效益含

14、水期合理提液时机，找出提液开采的经济效益最好的含水率，当液量提高时将生产压差控制在最好的含水率，当液量提高时将生产压差控制在一个合理的范围能有效控制地层水锥和出砂。一个合理的范围能有效控制地层水锥和出砂。合理生产压差和提液时机设计合理生产压差和提液时机设计2 2、提液时机设计、提液时机设计安丰平安丰平1 1井井：优选在含水：优选在含水6666、7777和和8787时提液，实时提液，实践证明：在三个提液阶段，含水并没有出现阶梯性上升，践证明：在三个提液阶段，含水并没有出现阶梯性上升，只是略微有所增加，后期基本趋于平缓，达到了提液增只是略微有所增加，后期基本趋于平缓，达到了提液增油，提高采油速度，

15、提高采收率的目的。油，提高采油速度，提高采收率的目的。合理生产压差和提液时机设计合理生产压差和提液时机设计永永2525平平1 1井井：优选含水上升至：优选含水上升至7070以上时提液，从产量以上时提液，从产量走势上看油量下降的趋势得到有效遏止，后期含水并走势上看油量下降的趋势得到有效遏止，后期含水并未上升，取得了较好的效果。未上升，取得了较好的效果。合理生产压差和最佳提液时机设计合理生产压差和最佳提液时机设计针对多数水平井穿透层系多、断层多、层间差针对多数水平井穿透层系多、断层多、层间差异大、层内非均质严重、边底水活跃等特点，研异大、层内非均质严重、边底水活跃等特点，研制了卡堵水分层工具，实现

16、水平井的分层开采。制了卡堵水分层工具，实现水平井的分层开采。四、水平井卡堵水分段采油工艺四、水平井卡堵水分段采油工艺研制了水平井可取式桥塞，施工简单、安全可靠、封研制了水平井可取式桥塞，施工简单、安全可靠、封堵效果好，工作压力大（堵效果好，工作压力大（50MPa50MPa以上），工作温度可达以上），工作温度可达150150。对对QSBQSB型桥塞及其座封工具、打捞工具进行改进设计，防型桥塞及其座封工具、打捞工具进行改进设计，防止起下钻出现阻挂现象；止起下钻出现阻挂现象；桥塞内部增加盲堵，使空心桥塞变为实心，提高了桥塞桥塞内部增加盲堵，使空心桥塞变为实心，提高了桥塞封堵性能；封堵性能；水平井卡堵

17、水分层段采油技术水平井卡堵水分层段采油技术水平井水平井QSB型桥塞型桥塞、桥桥塞塞总总成成下下部部及及座座封封工工具具的的上上部部都都加加装装螺螺旋旋尼尼龙龙扶扶正器，防止下钻过程中对桥塞密封胶皮的磨损；正器，防止下钻过程中对桥塞密封胶皮的磨损；、设设计计了了桥桥塞塞打打捞捞工工具具，在在打打捞捞工工具具的的上上部部也也加加装装相相同同尺寸的螺旋尼龙扶正器，确保打捞施工一次成功。尺寸的螺旋尼龙扶正器，确保打捞施工一次成功。水平井卡堵水分层段采油技术水平井卡堵水分层段采油技术螺旋油管尼龙扶正器螺旋油管尼龙扶正器 桥塞打捞工具桥塞打捞工具针对部分水平井存在偏磨、油井结蜡严重的特点针对部分水平井存在

18、偏磨、油井结蜡严重的特点通过研究形成了以下机采配套技术：通过研究形成了以下机采配套技术：水平井机采优化设计技术水平井机采优化设计技术 清防蜡工艺技术清防蜡工艺技术 自动化监测技术自动化监测技术 有效延长了油井的检泵周期，有效延长了油井的检泵周期，使水平井的维护成本使水平井的维护成本得到了控制。得到了控制。五、水平井机采优化与管理技术五、水平井机采优化与管理技术水平井机采优化设计技术水平井机采优化设计技术（1 1）研究开发了抽油杆系统三维力学综合分析软件，分析抽）研究开发了抽油杆系统三维力学综合分析软件，分析抽油杆载荷与应力分布，对抽油杆柱和工作参数进行优化设计。油杆载荷与应力分布，对抽油杆柱和

19、工作参数进行优化设计。（3 3）研究应用了管式加重杆和传重式加重杆，使中和点下移，）研究应用了管式加重杆和传重式加重杆，使中和点下移，有效减少抽油杆的失稳弯曲造成的偏磨。有效减少抽油杆的失稳弯曲造成的偏磨。（2 2）研究应用了抽油杆防偏磨接箍和防磨垫圈，有效减少了）研究应用了抽油杆防偏磨接箍和防磨垫圈，有效减少了管杆的偏磨。管杆的偏磨。水平井机采优化设计技术水平井机采优化设计技术防磨接箍防磨接箍防磨垫圈防磨垫圈 采用物理法清蜡和定期热洗的办法外，还通过摸索油井的结蜡采用物理法清蜡和定期热洗的办法外，还通过摸索油井的结蜡规律，调整泵挂深度避开结蜡点，收到了明显的防蜡效果。规律，调整泵挂深度避开结

20、蜡点，收到了明显的防蜡效果。Y21平平1井泵深井泵深700米，尾管深度米，尾管深度750米，米，投产后产量出现周投产后产量出现周期性（期性（45天左右）天左右）变化。变化。泵结蜡泵结蜡C3平平1井泵深井泵深750米，米，尾管尾管1800米，生产米，生产了了8个月以后产量个月以后产量出现下降，热洗无出现下降，热洗无效。效。尾管结蜡尾管结蜡优化设计结果：泵优化设计结果：泵深深1300m，尾管，尾管1650m，检泵周期，检泵周期已超过已超过1年。年。清防蜡工艺技术清防蜡工艺技术 利用自动化监测手段了解油井的功况，分析水平井的结利用自动化监测手段了解油井的功况，分析水平井的结蜡规律。蜡规律。自动化监测

21、技术自动化监测技术针对水平井出现的卡、落、垢、砂等井下针对水平井出现的卡、落、垢、砂等井下复杂情况，开发了专用修井作业工具，研究应复杂情况，开发了专用修井作业工具，研究应用了水平井冲砂、打捞、套铣等修井工艺，初用了水平井冲砂、打捞、套铣等修井工艺，初步形成了水平修井工艺技术。步形成了水平修井工艺技术。六、水平井修井工艺技术六、水平井修井工艺技术水平井修井工艺技术1、研究应用了水平井井下防落物工艺研究应用了水平井井下防落物工艺:设设计计了了丢丢手手QSBQSB型型桥桥塞塞，安安装装在在水水平平井井造造斜斜点点以以上上，避避免免了了开开采采过过程程中中落落物物掉掉入入水平井段。水平井段。水平井修井

22、工艺技术 针对高液量水平应用针对高液量水平应用该工艺容易出现井下供液该工艺容易出现井下供液节流问题，研究开发了大节流问题，研究开发了大通径的通径的QSC-1QSC-1桥塞，该型桥塞，该型桥塞通达到了桥塞通达到了48mm48mm，较好，较好地满足水平井的提液要求。地满足水平井的提液要求。QSB-114桥塞桥塞内通径内通径36内通径48mm2 2、水平井冲砂技术、开发了水平井连续冲砂装置，实现了连续作业，保证冲砂施工的、开发了水平井连续冲砂装置，实现了连续作业，保证冲砂施工的安全性。安全性。、设计加工了设计加工了水平井旋流冲砂器，通过侧流孔在水平井筒内形成水平井旋流冲砂器，通过侧流孔在水平井筒内形

23、成强大旋流，充分搅动水平段沉砂，增加了冲砂效果；强大旋流，充分搅动水平段沉砂，增加了冲砂效果；、优选了摩阻低、伤害低、漏失少、携砂能力强的甲酸盐冲砂液。、优选了摩阻低、伤害低、漏失少、携砂能力强的甲酸盐冲砂液。连续冲砂井口装置连续冲砂井口装置旋流冲砂器旋流冲砂器水平井修井工艺技术3 3、水平井内打捞、磨铣技术针对水平井打捞落物时，管柱无法传递扭矩、水平针对水平井打捞落物时，管柱无法传递扭矩、水平段管柱摩擦力大的特点，为了提高打捞成功率专门研制段管柱摩擦力大的特点，为了提高打捞成功率专门研制了通井、打印一体化工具，设计了液压脱手工具。了通井、打印一体化工具，设计了液压脱手工具。丝堵印丝堵印痕明显

24、痕明显CLF强磁打捞强磁打捞器一次捞获器一次捞获 通井打印一通井打印一体化工具体化工具三、三、结论与认识结论与认识一、一、前前 言言二、二、水平井采油工艺及配套技术水平井采油工艺及配套技术结论与认识结论与认识江江苏苏油油田田水水平平井井采采油油工工艺艺技技术术通通过过引引进进应应用用和和集集成成创创新新，不不仅仅为为水水平平井井的的开开发发提提供供了了坚坚实实的的技技术术保保证证，而而且且为为今今后后水水平平井井技技术术的的进进一一步步发发展展奠奠定定了了坚坚实实的的基基础础，对对促促进进油油田田开开发发水水平平和和经经济济效效益益的的提提高高具具有有重重要要的的现现实实意义。意义。江江苏苏油油田田水水平平井井数数量量不不是是很很多多，应应用用领领域域主主要要为为中中高高渗渗边边底底水水油油藏藏和和低低渗渗油油藏藏；多多数数水水平平井井生生产产时时间间不不长长，套套损损等等复复杂杂问问题题还还没没有有充充分分暴暴露露；水水平平井井水水力力压压裂裂、酸酸化化解解堵堵、化化学学堵堵水水、复复杂杂修修井井工工艺艺研研究究刚刚刚刚起起步步，因因此此需需要要进进行行更更多的研究和储备，不断提高、发展水平井采油工艺。多的研究和储备，不断提高、发展水平井采油工艺。结论与认识结论与认识