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中原油田油水井屏蔽暂堵技术研究与应用
中原油田油水井
屏蔽暂堵技术研究与应用
摘 要
油田进入中后期开发阶段以后,经过多年的注水开发,随着开发程度的加深,层间矛盾日益突出,井况不断恶化,严重地制约着油水井钻塞、冲砂、挤堵、注灰及正常作业等措施的实施。在油水井措施中经常遇到下列难题:①高压低渗注水井作业前溢流难放的问题,部分井放压时间长达数月,不仅造成地下存水率降低,增加了地面污水处理费用,而且由于作业时需不停地打回水,浪费了大量的人力、物力及财力;更重要的是这种大压差反吐,会造成井下套管损坏,给注水井后期措施带来极大隐患。②油水井分层调堵措施中,因套变、气大而无法采取卡封、填砂或注灰等手段,以致分层调堵工艺无法实施。③部分油层亏空漏失严重,以致在钻塞、冲砂等作业施工中,因无法建立循环,不得不因此中途放弃施工,不但浪费了前期大量的作业费用,而且其它油层也得不到利用,影响了油井产能。
针对中原油田的实际情况,为了确保油水井措施的及时正常实施,需研制开发一种屏蔽暂堵技术。该技术应用于溢流难放的注水井不动管柱暂堵,旨在在注水井进行井下作业前,将暂堵剂挤入地层炮眼附近,暂时封堵注水层,可保证地层压力不被释放、不反吐的情况下,进行井下作业的安全施工;应用于低压漏失层的近井屏蔽,可确保后续钻塞、冲砂等工艺的实施。施工结束后,可及时进行解堵,并确保油层不受伤害或少受伤害,从而恢复油水井的生产能力。
技术路线:屏蔽暂堵剂的研究;暂堵工艺技术的研究;解堵剂的研究;油层保护技术及其工艺技术的研究。
所研制的暂堵剂组成:①结构支撑剂;②固相颗粒;③膨胀型活性填充剂;④活性微晶增强剂;⑤增韧剂;⑥胶凝固化剂;⑦施工性能调节剂。
暂堵剂形成暂堵机理:暂堵剂由无机和有机材料复合而成,配制的暂堵剂稳定性和流动性好,固化时间易于调整,能快速形成网架结构,有效地滞留在漏失层的炮眼附近。并在井下温度和压力条件下,通过各组份之间的协同效应和化学反应,能形成韧性好、微膨胀、有一定强度并可解的固化体。
暂堵剂特点:流变性能好、悬浮性好、耐高温(30-150℃)、初凝时间可调(9-16小时)、耐高矿化度、耐高压(35MPa).
解堵工艺:优选配套的解堵剂,通过解堵,暂堵地层的深透率恢复达95%以上,对地层的伤害极小。
现场应用效果评价:2010年来,中原油田共实施油水井作业屏蔽暂堵35井次,所有施工均达到了预期目的,工艺一次成功率100%。其中水井不动管柱暂堵14井次,减少溢流排放32500 m3;低压油井屏蔽暂堵21井次,截止目前,累计增油10260t,效果明显。较好的满足了现场各种井况的需要,具有较为广阔的推广应用前景。
结论:
1.配制的暂堵剂流变性好,并有很好的悬浮稳定性能,可泵性强;不会造成暂堵剂配制时产生的颗粒沉降给现场施工带来负面影响;
2. 暂堵剂的抗压差能力强30-35MPa,具有很好的抗盐能力;适用于井温30-150℃,固化时间任意可调,现场施工简单、安全可靠。
3.该技术的配套技术即解堵技术,工艺简单,且解堵后残留物含量少,有利于反排冲洗,对生产层几乎不造成伤害。
4.通过对该技术进行改进与完善,较好地解决了由于低压漏失层的存在而无法进行钻塞、冲砂、填砂等作业的问题,有利于提高油井产能。
5.高压注水井屏蔽暂堵,可避免长期反吐放压导致地层能量降低,不仅提高了注水开发效益,而且可有效地控制放压对套管、注水管线的损坏,成为井下、地面设备的保护性措施,具有十分重要的意义。
关键词:屏蔽暂堵;暂堵剂;解堵剂;油层保护;水井溢流;钻 塞;冲砂;低压漏失层
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目 录 3
第一章 前 言 1
1.1 引言 1
1.2 国内外屏蔽暂堵技术的发展现状 1
1.3 主要研究内容 2
1.3.1 研究开发强度高韧性好并能根据需要随时进行解堵的屏蔽暂堵剂 2
1.3.2 暂堵施工工艺研究 3
1.3.3 解堵剂研究 3
1.3.4 研究油层保护技术 3
1.4 技术路线 3
1.4.1 研究能较好模拟挤堵炮眼工况以及解堵工况的仪器设备 3
1.4.2 屏蔽暂堵剂的研究 3
1.4.3 暂堵工艺技术的研究 4
1.4.4 解堵剂的研究 4
1.4.5 油层保护技术及其工艺技术的研究 4
1.5 技术关键 5
1.6 创新点 5
1.6.1 在研究与评价手段和方法方面创新 5
1.6.2 在屏蔽暂堵剂和解堵剂的研究方面创新 5
第二章 工艺技术的改进与完善 6
2.1 扩大技术应用范围 6
2.2 完善了暂堵剂配方 6
2.3 改进了解堵剂配方 6
2.4 完善顶替工艺 7
2.5 低压漏失油层暂堵施工改进 7
第三章 室内研究及其评
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