科技创新

工艺技术

针对不同开发区域地质特征,以低成本战略为根本,自主创新关键技术,引进吸收先进技术,持续优化钻井核心技术,集成配套技术,逐步形成与致密油气藏特征相适应的“三主体四特色”钻完井技术,实现了钻井工程持续提速提效、降本减费。

三项主体技术:

1、致密气小井眼水平井钻完井技术

(1)薄储层定长多靶轨道设计及控制技术

针对气层砂体有效厚度薄,地层非均质性强特点,创新形成薄储层定长多靶轨道设计与控制技术,结合随钻录井资料,保证水平段井眼轨迹在储层有利部位穿行。

(2)钻具组合

针对二开上部井段(直罗组-延长组)地层胶结性差,可钻性高,易井斜特点,优化采用“PDC+螺杆”的复合钻具组合,防碰、防斜,提高机钻。

(3)钻井液技术

针对气田不同储层泥岩煤层发育差异性大特点,以钾铵基钻井液为核心,形成低成本钾铵基钻井液技术系列,针对山西太原组的钾铵基悬浮乳液、针对奥陶系风化壳的钾铵基成膜树脂、针对定北深井的抗高温钾铵基聚磺悬浮乳液和针对易漏层的钾铵基镶嵌屏蔽钻井液体系,为快速安全成井提供保障。

(4)技术套管固井技术

针对水平井技术套管固井中存在漏失、固井质量差问题,形成低密高强领浆体系、高密高强尾浆体系、高效注替及压力节点控制防漏固井技术,有效提高固井质量。

(5)完井管柱下入技术

针对部分水平井预置管柱下入遇阻严重,导致管柱断裂变形情况,通过管柱受力分析、刚性通井、顶替技术等,形成裸眼预置管柱安全高效下入技术,保证后期压裂顺利施工。

2、致密油长裸眼水平井钻完井技术

(1)理化耦合稳定井壁技术

根据地应力、地层强度、孔隙压力、有效应力系数等力学参数计算坍塌压力及破裂压力剖面,并结合坍塌压力随井斜角、方位角的变化规律分析,建立水平井全井段钻井液安全密度窗口。

(2)裂缝性油藏防漏堵漏技术

针对红河、泾河油田钻井中上部井段及储层发生裂缝性漏失,漏失比例达50%以上,基于裂缝性地层漏失机理分析,形成裂缝识别及保护性防漏堵漏技术,缓解裂缝封堵与裂缝保护矛盾,减少井内漏失,保护储层。

(3)水平段固井技术

3、丛式井钻井整体设计技术

为进一步降低成本,依据区域地质特征,本着节约用地,减少征地,降低成本理念,形成了丛式井组钻井整体设计技术,通过推广应用的丛式井组钻井作业模式,实现了降本增效,为新老区产能建设创立了新模式,提高了社会经济效益。

四项特色技术:

1、全过程绿色环保钻井技术

(1)“三处理一循环”钻井液不落地环保钻井技术

结合地方环保要求,按照“循环无污染、收集不落地、利用少产生”的攻关思路,形成“三处理一循环”钻井液不落地环保钻井技术,实现环境保护。

(2)镶嵌屏蔽钻井液体系,实现“双保”

通过全过程绿色环保钻井技术的应用推广,有效缓解了企地矛盾,确保了开发区探明储量的有效动用,实现了鄂北全区域绿色建产,形成了陆上首个规模化绿色建产示范区。

2、恒工具面三维水平井钻井设计技术

针对泾河、洛河需采用三维水平井解决新井场建立困难问题,创新形成适合鄂南地质特征的恒工具面法三维轨道设计模型,完善配套技术,实现储量的有效动用。

3、浅层大位移水平井钻完井技术

针对渭北浅层油藏埋深浅特点,通过井身结构优化、水平段有效延伸及管柱安全下入技术研究,形成浅层大位移水平井钻完井技术,实现浅层油藏开发目的。

4、泥页岩水平井水基钻井液技术

针对东平1井长7层水平段泥页岩易出现井壁失稳问题,经实验研究及理论分析,采用硅酸盐水基钻井液体系,配合相关配套技术顺利完钻,实现分公司用水基钻井液钻页岩水平井的突破,有效降本控费。

针对致密油气藏“多、低、薄、强”的地质特点,在夯实基础研究的同时,工艺技术上采取“边引进学习、边应用提高、边配套完善”的工作思路,积极探索,大胆实践;通过引进配套攻关研究,集成配套了五项针对鄂尔多斯致密低渗油气藏储层改造工艺技术。

1、室内试验评价技术

针对致密油气藏特点及工程工艺研究需要,形成了五大特色室内实验评价技术,准确获取了不同区块不同层的储层工程地质参数,为压裂工艺选择、压裂设计和压裂液体系优化提供了更具针对性的技术支撑。

(1)致密油气藏岩石力学/地应力参数测试及数据处理技术

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(2)致密储层流体敏感性评价技术

(3)致密油气藏水锁伤害测试评价技术

(4)地层条件下(高温、高压)的液体流变测试技术

(5)地层条件下(高温、高压、动态)酸岩反应参数测试评价技术

2、水平井三维压裂设计方法

在充分考虑砂体展布、水平段钻遇显示的基础上,新形成了基于独立渗流单元的“三维”压裂设计方法。压裂设计实现了由“近井筒”到“远井筒”、由“一维(横向)”到“三维(横向、纵向、轴向)” 转变,并形成了“一井一案、一段一策”的压裂设计方案,进一步提高了设计的针对性。

(1)薄互层穿层压裂技术

针对薄互层发育的储层,为同时动用多套储层,建立了薄互层穿层压裂界限,形成了薄互层穿层压裂技术。

(2)浅层油藏压裂设计方法

针对渭北油藏储层埋藏深度浅、裂缝形态复杂问题,建立了浅层油藏裂缝形态识别技术,确定不同裂缝形态的压裂设计参数。形成了浅层油藏压裂设计方法。

(3)裂缝性储层

针对红河、泾河油田储层裂缝发育、非均质性强的特征,结合储隔层发育情况及含油性分布特征,形成了针对不同储层类型的压裂设计方法。

3、水平井分段压裂工艺

针对鄂尔多斯盆地致密油气藏储层特点,结合国内外先进技术的发展方向,引进先进技术、经验、理念,集成配套完善了五种分段压裂工艺,进一步提高工具的适应性和施工成功率。

(1)多级管外封隔分段压裂工艺

结合鄂尔多斯盆地储层特点,经过攻关研究及现场试验,逐步配套完善,形成了井口捕球、同步破胶、放喷返排制度等6项配套技术,目前在7〞悬挂41/2 〞完井管柱基础上实现了分19段能力,整体完井工具耐温达到150℃,耐压70MPa。

(2)泵送桥塞分段压裂工艺

自2013年4月引进该工艺以来,工艺技术逐渐成熟配套,配套了泵送桥塞射孔联作技术、前置酸预处理技术和水平井优快钻塞技术等四个配套技术,施工作业效率全面提升。

(3)连续油管带底封分段压裂工艺

自2013年引进该工艺以来,通过优化完善,配套完善了连续油管快速安全转层技术、优化完善水力喷砂射孔技术,国内首次实现了连续油管带底封分段多簇射孔技术,实现了连续油管带底封分段多簇压裂改造。

(4)套内封隔器分段/分层压裂工艺

自2014年引进以来,通过优化完善,优化形成了合压或机械分层压裂技术,实现了纵向上的有效动用,提高了纵向动用率,同时形成了可捞式套内封隔分段压裂工艺技术,实现了水平井的二次改造,并为水平井综合治理提供了保障。

4、水平井分段压裂技术

针对鄂尔多斯盆地不同储层特点、不同开发模式、不同储隔层厚度,通过基础研究、科研攻关及现场试验,形成了四项针对性储层改造技术,实现不同油气藏的产能突破,有力支撑产能建设。

(1)水平井多簇分段压裂技术

(2)水平井控水增气技术

(3)整体压裂技术

(4)水平井复合酸压技术

5、水平井分段压裂液体系

结合不同区块、不同储层特性、不同储层温度,形成了以水基瓜胶压裂液体系为主体的低温、中低温、中温和高温水平井低伤害低成本压裂液体系,为致密低渗油气藏有效开发提供技术支撑。

结合奥陶系风化壳碳酸盐岩储层工程地质特征和现场施工工艺需求,通过室内优化研究及现场试验,初步形成了以胶凝酸为主的水平井酸压工作液体系,满足施工需要。

针对致密油藏在开发过程中存在的检泵周期短、机采效率低、弹性开采产量递减快和气田开发过程中存在的水平井泡排效果差、含醇污水处理量大等诸多问题,通过不断的技术攻关及精细管理,在采油气工艺方面形成了以下五个主要技术:

1、致密油藏采油工艺及配套技术

采用永磁电机、高传动比转速器、小直径抽油泵、斜井泵,降低举升能耗,节能降耗成效显著。

针对杆管偏磨、检泵周期短的问题,优化完善防偏磨综合配套技术,延长油井检泵周期。

2、致密油藏能量补充技术

针对致密油藏储层特征,建立了对应的注水水质标准,优选评价出水质处理药剂及处理工艺,确保注水水质达标,形成了浅层大斜度井分注工艺研究,满足分层注水开发需求。

3、致密油藏低效井治理技术

(1)预置管柱完井水平井钻铣球座技术

设计了连续油管钻铣工具管串,钻铣滑套最多10个,钻铣最大深度3353m。创下国内油管一次施工钻滑套最多,距离最长纪录。

(2)研制了油水井解堵配方,提高解堵效果

针对因地层堵塞导致油井产量降低、水井压力升高的问题,开展了油水井堵塞原因及机理的分析,形成了配套的解堵药剂。

(3)套损井治理技术

针对套损井日益增多,开展了套损井治理技术的攻关及现场试验,形成了以小套管固井、化学堵漏、二次固井、套管补贴为主的套损井治理技术体系。

4、水平井排水采气工艺技术

(1)泡沫排水采气工艺技术

优选低含水、高稳定泡沫剂;利用气液两相流理论测算气井积液周期,实现了泡排周期和加注量的定量化计算,完善泡排加注制度,保障气田平稳生产。

(2)速度管排水采气工艺技术

针对部分水平井管径大影响携液,油套不联通泡排剂不能连续加注,水平井高产液泡排工作量大,泡排成功率低等问题,对悬挂密封装置、堵塞器、防落物装置等关键部件改进,优选管径、优化下深,完善速度管排水采气工艺技术,实现低产水平井稳定生产。

5、水合物防治工艺技术

(1)水合物抑制剂防治技术

逐步完善甲醇加注制度,实现夏季“零注醇”,缓解污水处理压力;开展了环保型水合物抑制整站替代甲醇的试验,效果初显

(2)井下节流防治水合物技术

优选出适合东胜气田井下节流工具,优选设计,实现气井稳定生产。