1、措施工艺技术,大港油田集团井下作业公司,目 录,装 备 配 套 工 艺 技 术 及 工 作 业 绩1、压裂工艺技术2、酸化工艺技术3、防砂工艺技术4、调剖堵水工艺技术5、卡水、分注工艺技术6、解堵工艺技术,返回,美国西方公司W-1500压裂车组,W1500型压裂车组由三缸单作用柱塞泵压裂车、WESTERN100混砂车、仪表车和管汇车组成,整套车组共有10台车:6台压裂泵车、2台混砂车、1台仪表车、1台管汇车。 单车最大排量可达到1.194m3/min. 最大工作压力为103.4 Mpa,HQ2000型压裂车组由六台HQ2000型五缸泵压裂车、二台CHFBT100型混砂车、一台T300型仪表车和
2、一台管汇车组成。,Halliburton HQ2000型压裂车组,单机最高工作压力:15000Psi 单机最大排量:2480L/min 最高压力下排量: 874L/min 最大排量下压力:36MPa(2.4m3/min) 混砂车:最大排量15900L/min、最大 输砂能力10000kg/min。 仪表车:可实现自动控制及自动液面控 制、按比例控制、远程控制。 压裂软件:Frac.softwares 实时监制软件:Fracpro,Halliburton HQ2000型压裂车组性能指标,哈里伯顿HQ-2000型压裂仪表车采用了国际先进的三维压裂酸化设计软件(FracPro PT)和现场资料采集分
3、析软件。, 拥有数据采集和监测控制系统 拥有压裂优化设计FracproPT软件 拥有压裂泵车自动遥控系统 拥有混砂车自动遥控系统,T300 仪 表 车,CHFBT100型混砂车 参数如下: 最大排量 15.9m3/min 最大输砂能力 10909kg/min 添加剂输入系统 3个液体 2个固体 额定排出压力 0.57MPa 吸入管口径 305mm 吸入接头数 12个 排出管口径 305mm 排出接头数 12个,自行研制的配液车,配液速度2-3m3/min,供液速度4-5m3/min,粉料罐容积5m3,添加剂液箱容积1.5 m32。,自行研制的连续输砂装置,可提供5000kg/min、总量100
4、m3的输砂能力。,Rt高温旋转粘度计(德国),退出,压裂工艺技术,ADVANCED FRACPRO DESIGN PROGRAM,压裂设计软件,FRACPRO-美国权威性软件,压裂前后动态预测软件包,地应力剖面计算软件,压前地层评估:储层渗透率或表皮系数进行拟合求取。 压裂设计优化:通过计算其相应的投入及产出,经济评价优化获得最佳压裂优化设计结果。 得出不同生产时间下对应的压后产量、不压产量及压裂净增产量等。 压裂效果评估:通过对压后生产动态的历史拟合求取支撑缝长或裂缝导流能力。,压裂液,特点: 不需要加入任何高分子聚合物,其粘度可满足压裂施工需要; 不需要加入任何化学破胶剂,在地层条件下可完
5、全破胶,不留残留物,对裂缝和地层的渗透率损害小。 性能测试结果: 无残渣压裂液粘-温性能:200C-700C,170S-1剪切90min,粘度大于50 mPa.s,700C-900C,170S-1剪切90min,粘度大于30 mPa.s。 破胶水化性能:水化液粘度小于3 mPa.s,残渣含量为0。 伤害性能测试:对基质伤害率小于20%,对支撑带伤害率小于10%。 压裂液流变性完全可逆,可为裂缝中的支撑带提供充足的粘度。 无残渣压裂液具有降低原油粘度的作用,当稠油与压裂液接触最高降粘幅度达97%。 无残渣压裂液具有较好的防膨效果,防膨率大于80%。,无残渣压裂液,中低渗透油层压裂改造技术 微胶囊
6、破胶技术 深井压裂工艺技术 重复压裂工艺技术 有机硼延缓交联技术 低渗透油藏整体压裂技术 控缝高技术 泵后交联技术 高渗疏松地层压裂防砂技术 高砂比技术,内容: 1、压裂泵注时的压力分析 2、压裂停泵后压力递减分析 3、确定瞬时停泵压力和闭合压力等 功能: 1、监测施工过程中的裂缝延伸情况与潜在脱砂 2、裂缝参数计算:液体滤失系数,液体效率,裂缝宽度与 长度以及裂缝闭合时间 3、修正与改进压裂设计方案 4、评价压裂效果 测试方法: 1。微地震法监测压裂裂缝 2。大地电位法测裂缝方位和长度 3。井温法测裂缝高度 4。示踪剂法测裂缝高度,压裂服务 大港(91年至今施工4000余井次,增油12万吨)
7、 辽河油田 长庆油田 冀东油田 华北油田 江苏油田 延长油矿 华东石油地质局 中联煤层气有限责任公司 中国石油天然气勘探开发公司(苏丹),国外合作公司 Shell SLB BJ PHLIPS 泛华等,长2井施工现场:气井,初步方案设计排量为7-83/min,地面泵入管线连接三条进入井口。经mini测试,地层孔隙发育,压裂液滤失较为严重。决定提高排量,最大达9.63m3/min。,英荷 壳牌 (中国) 勘探 公司 榆林 长2井 压裂 施工 现场,69X1井,完钻井深5464.43m,最大井斜46.4,总水平位移3128.168m,压裂井段4996.2-5008.7m,压裂前测液面求产,平均液面2
8、170m,折日产油1.21m3,压裂后自喷,用5mm油嘴生产,日产油37m3,压裂取得了成功。 在江苏油田施工的管1井创造了一趟管柱压裂2层,增产3倍的好成果.,压裂深度5440米、封隔器选压达3500米、施工泵压80MPa,XS-03井6#煤层压后裂缝模拟结果图,华北油田务古2井酸压作业:排量10m3,泵压80MPa,液量800m3。 板深7井实施了大型混气胶凝酸闭合酸压工艺,挤酸量达190m3,排量2.5 m3/min,挤酸泵压62MPa. 乌深1井5000多米深油层,一次挤酸量达216 m3 较好地解决了碳酸盐岩酸化的三大关键技术,即缓速技术、降滤失技术、非均质刻蚀技术。,返回,酸化工艺
9、技术,低浓度盐酸酸化技术 高浓度盐酸酸化技术 土酸酸化技术 互溶土酸酸化技术 氟硼酸酸化技术 逆土酸酸化技术 油酸乳化液酸化技术 缓速酸化技术,磁处理酸化技术 低伤害酸酸化技术 热酸酸化技术 防膨酸酸化技术 集成酸酸化技术 胶凝酸闭合酸压技术 硝酸粉末酸化技术,压力脉冲解堵工艺。该工艺集物理、化学解堵于一体。目的在于扩大地层能量衰竭严重的井的酸化效果,达到深部连通的目的。 硝酸粉末酸化工艺。该工艺特点是反应物均是易溶盐,反应时并产生大量热,适合于稠油砂岩地层酸化。 乳化酸酸化工艺。适合于含水层的油井酸化。可选择性地对油层酸化。 混气胶凝酸闭合酸压工艺:大规模地处理碳酸盐岩.,特色工艺,高温碳酸
10、盐岩深部酸压改造技术 (国家经贸委) 酸液体系耐温性能达180; 管柱的腐蚀速率小于80g/cm2.h(参照SY/T 5405-1996); 酸液降阻率大于60%; 排量4m3以上,酸液用量达360m3,泵压达到80MPa。 酸岩反应时间延长1-2倍,有效防止了酸液在近井地带形成“蚓孔”的现象,酸蚀半径20-50m; 高温碳酸盐岩地层实施大规模的工艺施工,工艺成功率90%以上,增产倍比3倍以上。,特色工艺,酸渣沉淀控制技术:解决了含沥青质原油酸渣沉淀造成的二次伤害。 独特的氟化物沉淀控制技术:可避免含钙质成份的砂岩酸化时形成CaF2、Na2SiF6、K2SiF6等难溶沉淀物。 粘土晶格膨胀消除
11、技术和防砂技术:解决粘土已经膨胀或将来膨胀造成的孔道堵塞。 润湿反转控制技术:可使岩石保持原来的润湿性。,返回,防砂工艺技术,双层筛管预充填、预固化防砂筛管 转换充填一次完成筛管防砂技术 防砂堵水一体化技术,防砂工艺,通过我油田近40年的研究开发和引进,目前已形成了人工井壁防砂、化学溶液固砂、衬管防砂和筛管砾石充填防砂4大类21种工艺及配套技术。下面介绍的是独有和特色技术:,双层预充填、预固化防砂筛管,种类我们研制的双层预充填、预固化防砂筛管分为三种:内外层均为饶丝筛管,中间预充填挡砂材料、地面预固化处理;内外层均为割缝筛管,中间预充填挡砂材料、地面预固化处理。内层为饶丝筛管,外层为割缝筛管,
12、中间预充填挡砂材料、地面预化处理。,特点三种筛管各具优缺点:第一种筛管由于内外均为饶丝筛管,渗透率相对较高,但存在着筛管易脱落、不易打捞,易造成工程事故的隐患;第二种筛管由于内外均为割缝筛管,相对于第一种筛管而言渗透率相对较低,但整体强度较高,结构尺寸小,不易脱落;第三种筛管介于两者之间,由于挡砂材料采用地面预充填、预固化处理,外部割缝筛管的缝隙宽度可以适当加大,很大程度上克服了割缝筛管渗透率相对较低的问题,同时具有强度高、不易脱落的优点,使用场合较广。下面重点介绍外割缝、内饶丝预充填、预固化筛管。,双层预充填、预固化防砂筛管,结构 连接接箍:实 现防砂管柱的连接。 带孔中心管: 实现防砂管柱
13、的连 接,允许液体通过。 添砂固结层: 实现以充填材料挡砂,所用材料为预包砂或陶粒砂。 饶丝筛管:固结填砂层,允许经过滤的液体通过,为全焊式不锈钢筛管。 割缝筛管:固结填砂层,允许油水井的液体进入,由油管或套管加工而成。,双层预充填、预固化防砂筛管,筛管结构参数外割缝、内饶丝预充填、预固化双层筛管结构设计,既要考虑筛管综合过滤面积尽可能大,L2/L1的值尽可能大,又要确保填砂、固化稳定可靠。兼顾冲砂、打捞的工艺性,我公司经过长期探索,在为满足特殊井防砂施工而对组合筛管进行结构设计的基础上,对于一般施工井已经形成了相对系列化的组合筛管结构参数。,双层预充填、预固化防砂筛管,双层预充填、预固化防砂
14、筛管,组合筛管技术参数:结合施工实际、实验研究、历次防砂施工质量分析,根据地层砂粒度中值的不同、填砂固化层选择材料不同,我公司的组合筛管技术参数如下:,双层预充填、预固化防砂筛管,双层预充填预固化筛管适合的防砂工艺双层预充填预固化筛管是对传统防砂筛管的改进,筛管本身由于地面预充填预固化,确保了挡砂固砂层的质量。组合筛管可以适合传统防砂筛管适用的防砂工艺。既可以作为滤砂管使用,又可以配合托砂皮碗使用,还可以配合循环充填、压填工具使用,实现多种防砂工艺。,双层预充填、预固化防砂筛管,双层预充填预固化防砂工艺技术的特点该防砂工艺技术已应用于陆上、海洋油水井施工,近期又成功地应用于境外油田。相对于传统
15、的机械防砂工艺技术,该工艺技术具有以下特点:1、砂材料采用地面预充填预固化工艺,可以确保填砂与固化的质量。防砂效果不理想多数是由于地下填砂固化质量不好造成的,不仅影响防砂周期、防砂质量,严重的还造成施工失败。采用地面预充填预固化工艺可以有效地解决这个问题。,双层预充填、预固化防砂筛管,2、内饶丝、外割缝地面预充填预固化筛管巧妙地综合了饶丝筛管和割缝筛管的优点。由于采用了地面预充填预固化工艺,割缝筛管的割缝宽度可以加大4-5倍,渗流面积增大4-5倍。弥补了割缝筛管的本身缺陷,在保证强度的基础上提高了防砂质量,确保施工工艺安全。,双层预充填、预固化防砂筛管,3、双层预充填预固化筛管在斜井、小井眼防
16、砂施工中有独特的优势,斜井、小井眼防砂施工由于井下工具下入困难,不便于进行复杂的防砂施工,由于这种筛管将充填和固化工作在地面完成,使施工工艺简单化。对于小井眼防砂,内外割缝筛管+预充填预固化技术可以减小筛管的结构尺寸而几乎不影响强度,这种筛管对于小井眼防砂更具优越性。,双层预充填、预固化防砂筛管,研制开发了适用于不同类型油水井防砂的砾石充填筛管防砂工艺关键性工具-转换充填一次完成防砂封隔器,并将此封隔器首先应用到了难度较大的5 1/2”套管上。,转换充填一次完成筛管防砂技术,转换充填一次完成筛管防砂工具,转换充填一次完成筛管防砂技术,油 层,施工管柱结构图,转换充填一次完成筛管防砂技术,用这种
17、转换充填一次完成筛管防砂封隔器,配合双层筛管预充填、预固化防砂筛管,既能满足防砂强度,保证质量,又降低了劳动强度,还具有安全、可靠的特点,不失为一种较好的选择!,转换充填一次完成筛管防砂技术,防砂堵水一体化技术,防砂堵水剂DGJ-01是我公司与石油大学合作研制的一种新型的胶结固化材料,其特点是密度低、施工悬浮性好。该技术对解决砂岩油田注水开发过程中出砂及高含水问题具有重要的现实意义,是目前国内老油田注水开发高含水期采油的一项先进技术。,技术参数及 性能指标,工 艺 适 应 性 防砂堵水剂DGJ-01具有非常理想的现场适应性,工艺要求简单,胶结固化速度随温度的升高而加快,现场施工后12小时即可进
18、行下步工序。适用地层砂中值粒度0.06d500.3mm,对不同情况的出砂井,通过调整防砂堵水剂DGJ-01粒度,即可满足对不同地层砂中值粒度防砂堵水的需要。 该项技术对出砂严重,有注水能量补充的生产井具有非常好的防砂堵水效果,尤其对注水受益明显,产液量大、高含水、水驱效率低、实体亏空严重的高渗透层其降水增油作用更为明显。对因出砂不能正常注水及层间层内矛盾突出的注水井亦有理想的防砂及调整吸水剖面效果。防砂堵水剂DGJ-01可适应常温至300的油、水井中,弥补了其它化学防砂堵水剂在适应温度上的缺陷。,返回,调剖堵水工艺技术,高效聚合物弱凝胶调剖体系 高温油藏深部调剖技术,高效聚合物弱凝胶调剖体系,
19、调剖剂的特性:1、高效交联剂XH-2合成工艺简单,显碱性,不腐蚀运输及注入设备。2、高效调剖体系聚丙烯酰胺使用量在0.05-0.15%,成胶时间1-10天可调,堵剂成胶强度20000-45000cp。3、适宜的成胶条件为:温度30-80,矿化度小于60000ppm 。4、该调剖体系主要适用于低渗、中高渗油藏,油藏温度30-80,不适合特高渗及大孔道油藏。5、该调剖体系成本低廉,性能稳定,堵剂单方价格50元左右。6、该体系也可携带与之配伍的颗粒堵剂,如体膨聚丙烯酰胺、胶粒等。7、该体系也是调驱措施较好的用剂,其交联剂呈碱性,不腐蚀设备,可以用污水配置,聚丙烯酰胺使用浓度低,成本低。,高温油藏深部
20、调剖技术,调剖剂的特性: 1、耐温聚合物是通过丙烯酰胺单体AM、耐高温单体A和单体B通过三元共聚获得。该共聚物的分子量在500-700万之间,产品可以根据需要做成溶液型和颗粒型; 2、该耐温聚合物具有良好的可成胶性,多价金属离子和酚醛类交联剂均可与之产生稳定的交联。静态成胶时间8-48h可控,成胶强度大于20000mPa.s,耐盐达到100000 mg/ L。 3、该聚合物也可携带与之配伍的颗粒堵剂复配使用,以降低成本,增强封堵效果。 4、该耐温聚合物在90-130具有较好的耐温性。 5、矿物质PRT主要起稳定聚合物结构、限制聚合物水解的作用。,返回,分注、卡水工艺技术,深斜井分注工艺技术 高
21、凝、高粘油田分注工艺技术 深斜井找卡水工艺技术,深斜井分注工艺技术 概况:该工艺技术采用Y341可洗井封隔器,偏心配水器,支撑式水力卡瓦,防腐涂料及深斜井液力助捞测试五配套。解决深井定向井分层注水技术问题。,偏心配水器,Y341B封隔器,卡瓦,偏心配水器,球座,丝堵,筛管,Y341封隔器及其锚定深斜井分注工艺管柱,技术指标,应用范围及效果,井况:一级两段、两级三段 有效期:1年以上该技术已在我油田大面积推广应用,施工一次成功率90%以上,投捞测配成功率达85%,累计增油11.2万吨。,1、适用井温可达150。 2、适用工作压差可达35MPa。 3、适用井深可达3500m。 4、适用井斜角可达4
22、5 5、适用51/2套管井,高凝、高粘油田分注工艺技术,概况:该工艺技术可使高凝、高粘油田注水井管柱锚定可靠,大排量热水反循环洗井后投捞测配安全、成功率高。该技术采用Y341可洗井注水封隔器、空心配水器、中心配水器、水力卡瓦、防腐涂料油管相配套来实现分层注水。,技术指标,应用范围及效果,井况:适用原油粘度可达2000mPa.s的油井。 有效期:1年以上 该技术自1988年大港南部高凝、高粘油田应用施工成功率100%,投捞测配成功率87.6 %,累计增油6.7万吨。,1、适用井温可达120。 2、适用工作压差可达20MPa。 3、适用井深可达2500m。 4、适用井斜角可达25 5、适用51/2
23、套管井,深斜井找卡水工艺技术,概况:该项工艺技术通过采用Y211封隔器、Y341-115自验封隔器、LHZK找水开关及配套工具组成的一趟工艺管柱,可实现找水和卡水工艺一次完成。具有找水准确、卡水可靠、堵而不死、灵活多变的特点,具有非常广泛的适用性。,座封机械封隔器,座封液压封隔器,开采层位1,机械找卡水一次完成技术,管柱一,打压换向,开采层位2,管柱二,开采层位1,打 压 丢开丢手,座封液压封隔器,开采层位2,打压换向,技术指标,1、适用倾斜角可达45。 2、适用井深可达3500m。 3、适用井温可达150。,应用范围及效果,井况:一级两段、两级三段 有效期:一年以上。该技术可对油井进行找卡水
24、一次完成作业,工艺管柱设计合理,施工方便,在我油田应用中,施工成功率100%,有效率92.3%,有效的实现找、卡水,降低产出原油含水率,提高油井产量。,返回,解堵工艺技术,压力脉冲解堵 声波注水技术,压力脉冲解堵技术是一种新型物理法解堵技术。主要技术有压力脉冲发生器和控制柜组成,将压力脉冲发生器安装在井口套管阀门上,由压风机通过另一套管阀门在环空注入高压空气,当压力达到一定值后,由控制柜操纵使压力脉冲发生器产生压力波,由此在井底造成压力波振荡来解除地层堵塞并使堵塞物反吐落入井底口袋。有条件时可以反洗井将堵塞物洗出。 技术优势: 1、形成压力波能量大,频率低,解堵深度大,效果好。 2、操作简单,
25、使用方便,不必起下管柱,所以不用上作业队伍,节约生产成本。 3、既可适用于油井解堵,也可适用于水井解堵。,压力脉冲解堵,选井条件 1、由泥浆污染对地层造成堵塞的油井。 2、由机械杂质堵塞的油水井。 3、由于地层微粒运移造成的堵塞。 4、采用其他防砂措施的油井,由于粘土膨胀等原因而使产量下降的油井,可以恢复其产能。 5、注入聚合物等造成堵塞的注水井。 6、注入水不合格造成堵塞的水井。 现场应用情况:该工艺是最近在胜利油田引进的新技术,在胜利油田应用28口井,有效率90%;在大港油田应用一口井,解堵效果明显。,压力脉冲解堵,工作原理: 将声波增注器联接在注水管柱的适当位置,利用水泥车提供的动力液,
26、通过声波增注器产生的声波对油层进行强化预处理,解除油层堵塞,而后利用注水管线提供的注入水为动力,使声波增注器长期作用于地层,改善地层的渗透性,起到解堵、增注作用。 工具尺寸及工作参数: 1、最大外径:110mm; 2、长 度 :310mm; 3、最小流量:13m3/h; 4、工作压力:1028MPa; 5、工作压差:2Mpa。,声波注水技术,选井原则:1、地层渗透性好,初期吸水能力强,但在注水过程中,由于水质不合格及修井作业不当造成后期堵塞的注水井;2、油井投转注后,吸水较差的井;3、注水层段多、井段长、渗透率低、分层改造难度较大的注水井;4、注水层间矛盾较大的井(如调堵后的注水井可对其原吸水性差的层进行处理)。,声波注水技术,技术特点:1、实现了声波处理及注水管柱一次完成工艺技术,节约施工成本和减少了多次起下管柱给油层带来的污染;2、该项技术可串接多个声波增注器,同时对几个层进行长期处理;3、声波增注器所产生的是一种非线性复合谐波,它以低频为载体,携带高频能量至油层深处长期解堵、增注、防垢并改善注水效果。,声波注水技术,返回,