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[摘 要]随着石油工业突飞猛进的发展,通过技术引进和自主研发,我国的井下作业技术水平不断提高,在油气勘探和研究开发方面发挥着重大作用,油田勘探开发的环境日益复杂,要求也不断变化,为适应未来的发展方向,井下作业技术水平必须不断创新,研发出更适合我国油气藏开发的井下作业新技术。
[关键词]井下作业技术 提升 发展趋势
中图分类号:U9 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)10-0054-01
1.井下作业技术概况
井下作业技术是针对油田勘探开发的实际需要,为提高采油效率,更好的利用资源而设计出来的,内容主要包括采油机具装备、采油工艺技术、井下作业方案设计和为确保作业施工的企业管理技术等。随着石油工业突飞猛进的发展,通过技术引进和自主研发,我国的井下作业技术水平和服务能力有了大幅度提升,可以较好地满足油气田勘探开发的需要。随着勘探开发的不断深入,对井下作业技术的要求也逐渐提高,发展需要日益明确。未来井下作业技术的发展趋势可以简单概括为:提升常規作业技术水平;积极研究边际油气藏开发低成本配套作业技术;不断加快和发展特殊井作业技术;实现大修侧钻技术的配套完善;整合压裂酸化技术体系,提高应用效果;试油测试要满足特殊油气藏和特殊工艺井的需要。
2.井下作业技术发展趋势
2.1 压裂酸化技术
根据油气田开发对压裂酸化技术的新要求,为了提高压裂酸化效果,降低压裂酸化成本,在加强优化设计的基础上,由单层压裂向多层压裂发展,实现国产压裂酸化系列工具的自主研发生产,重点发展水平井裸眼分段压裂和喷射加砂压裂技术。开展高含硫气藏压裂酸化技术研究;开展低渗气藏的高效压裂酸化技术研究;加快深井、超深井压裂酸化技术研究;发展岩性等复杂油气藏压裂酸化技术研究;稠油、高凝油藏要开发新技术提高压裂酸化效果;开展大型压裂技术研究。
2.2 提升常规作业技术水平
井下作业技术的发展目标为提高油气井单井产量,降低综合生产成本。开展防砂射孔技术、径向钻孔技术、高效选择性堵水技术、二氧化碳、氮气、烟道气等气体增产技术的研究。
2.2.1 防砂射孔技术发展
针对出砂油气层的开采,开展充填式防砂射孔和大孔径防砂射孔技术。在目前研制的单一防砂射孔弹的基础上,重点开展防砂射孔弹的防砂评价研究,根据储层岩性及出砂粒径,研制系列防砂射孔弹,开发防砂射孔优化设计软件,形成防砂射孔技术系列,提高防砂效果和油气井产量。
2.2.2 径向钻孔技术发展
以低成本的方法增加低渗透等油气藏的泄油面积,提高单井产量为目标,开展径向钻孔技术。通过大孔径射孔射穿套管、高压水射流喷射地层形成孔眼和机械旋转钻头钻穿套管、水射流与机械旋转钻头相结合钻出地层孔眼的方案,研制井下工具,配套地面设备,形成一次下井可在地层不同方向钻出直径30mm左右、深度2-3m孔眼的配套技术。
2.2.3 高效选择性堵水技术发展
油井堵水在注水开发油田控制油井出水方面十分重要,通常的堵水方法是机械堵水和化学堵水。随着油田开发进入中后期,含水上升,层间、层内及平面矛盾越来越突出,机械堵水已不能适应此类油田开发的需要,必须发展高效选择性堵水技术。研制出高效选堵剂,并开展深部堵水施工作业,提高堵水效果和油井产量。
2.2.4 气体低成本增产技术发展
开展热能、电能、二氧化碳、氮气联供低成本增产技术,以提高油井产量,降低成本,提高最终采收率为目标,以洁净煤燃烧产生蒸汽发电为基础,烟气回收利用,提供油田开发,特别是稠油开发需要的热能、电能、二氧化碳、氮气。在机理研究开发的基础上,重点开展热能、二氧化碳、氮气综合应用的吞吐、驱替方案设计和注采工艺技术研究,研制气体处理、运输、注入设备,形成配套技术。
2.3 井控新技术
此技术在现有不压井作业技术的基础上,通过研制新型井下控制工具和井口控制装置,以保护油气层为目标,来提高检泵、清砂等作业过程,并控制油套管压力水平,实现油、气、水井作业全过程不压井,防止油气层的二次污染,提高油气井的生产能力。
2.4 特殊工艺井作业技术
针对多底分支井、侧钻小井眼井、水平井等特殊工艺井作业,现有的技术有一定局限性,需要研制新的井下工具和制定新的配套工艺技术,形成特殊工艺井作业技术系列,满足生产需要。研究方向主要包括多底分支井完井再进入技术;小尺寸井眼修井、压裂酸化等措施作业井下工具及配套技术;水平井作业配套技术的研究开发。
2.5 连续油管技术
在现有连续油管作业技术冲砂洗井、钻桥塞、气举、注液氮、清蜡、排液挤酸和配合测试等基础上,引进连续油管压裂车和连续油管侧钻车,重点开展连续油管压裂、连续油管侧钻技术研究。首先连续油管压裂技术研究是针对层状油藏、不连续油藏等需要进行多级分层压裂以及分支井压裂,利用连续油管压裂技术,有选择性地进行支撑剂填充,实现在作业费用允许范围内有效地进行边际油藏压裂作业,提高油藏经济开发效果。其次开发连续油管侧钻技术,针对套管损坏井复产需求,以应用连续油管进行老井侧钻为目标,引进连续油管侧钻车,配套井下动力钻具或电动连续管钻井系统,研制配套工具,开展连续油管侧钻综合配套技术研究,形成低成本的侧钻工艺技术。
2.6 新领域作业配套技术
首先针对滩、海油田特殊的作业环境,开展以试油作业安全和环境保护为重点的试油作业井下工具、平台控制装备和工艺技术研究。其次对难采未动用的储量开发采用低成本作业。针对合作开发低渗透等难采未动用油气藏开发的实际需求,重点开展简易低成本作业和低成本压裂酸化。再次研究开发二次固井完井技术,针对蒸汽吞吐转驱、注水、注聚合物等井套管外水泥环破坏严重,难以满足生产要求的实际,开展二次固井完井技术研究。重点研究新型水泥浆体系、二次固井完井井下工具和施工技术,延长油气井的使用寿命。
3.结语
现有的井下作业技术随着石油勘探开发行业的技术进步而日益提高,我们不断总结经验,满足随时变化的勘探开采需求,科学技术日新月异的脚步推动着井下作业技术及相关配套设施的创新研发,为实现生产效益最大化、能源利用最大化的目标不断发展。
参考文献
[1] 王海涛,李相方.连续油管压裂技术进展.[J]科学技术与工程,2009.16.
[2] 蒋晓波.国内井下作业技术现状及发展趋势.[J]油气井测试.2012.1.
[关键词]井下作业技术 提升 发展趋势
中图分类号:U9 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)10-0054-01
1.井下作业技术概况
井下作业技术是针对油田勘探开发的实际需要,为提高采油效率,更好的利用资源而设计出来的,内容主要包括采油机具装备、采油工艺技术、井下作业方案设计和为确保作业施工的企业管理技术等。随着石油工业突飞猛进的发展,通过技术引进和自主研发,我国的井下作业技术水平和服务能力有了大幅度提升,可以较好地满足油气田勘探开发的需要。随着勘探开发的不断深入,对井下作业技术的要求也逐渐提高,发展需要日益明确。未来井下作业技术的发展趋势可以简单概括为:提升常規作业技术水平;积极研究边际油气藏开发低成本配套作业技术;不断加快和发展特殊井作业技术;实现大修侧钻技术的配套完善;整合压裂酸化技术体系,提高应用效果;试油测试要满足特殊油气藏和特殊工艺井的需要。
2.井下作业技术发展趋势
2.1 压裂酸化技术
根据油气田开发对压裂酸化技术的新要求,为了提高压裂酸化效果,降低压裂酸化成本,在加强优化设计的基础上,由单层压裂向多层压裂发展,实现国产压裂酸化系列工具的自主研发生产,重点发展水平井裸眼分段压裂和喷射加砂压裂技术。开展高含硫气藏压裂酸化技术研究;开展低渗气藏的高效压裂酸化技术研究;加快深井、超深井压裂酸化技术研究;发展岩性等复杂油气藏压裂酸化技术研究;稠油、高凝油藏要开发新技术提高压裂酸化效果;开展大型压裂技术研究。
2.2 提升常规作业技术水平
井下作业技术的发展目标为提高油气井单井产量,降低综合生产成本。开展防砂射孔技术、径向钻孔技术、高效选择性堵水技术、二氧化碳、氮气、烟道气等气体增产技术的研究。
2.2.1 防砂射孔技术发展
针对出砂油气层的开采,开展充填式防砂射孔和大孔径防砂射孔技术。在目前研制的单一防砂射孔弹的基础上,重点开展防砂射孔弹的防砂评价研究,根据储层岩性及出砂粒径,研制系列防砂射孔弹,开发防砂射孔优化设计软件,形成防砂射孔技术系列,提高防砂效果和油气井产量。
2.2.2 径向钻孔技术发展
以低成本的方法增加低渗透等油气藏的泄油面积,提高单井产量为目标,开展径向钻孔技术。通过大孔径射孔射穿套管、高压水射流喷射地层形成孔眼和机械旋转钻头钻穿套管、水射流与机械旋转钻头相结合钻出地层孔眼的方案,研制井下工具,配套地面设备,形成一次下井可在地层不同方向钻出直径30mm左右、深度2-3m孔眼的配套技术。
2.2.3 高效选择性堵水技术发展
油井堵水在注水开发油田控制油井出水方面十分重要,通常的堵水方法是机械堵水和化学堵水。随着油田开发进入中后期,含水上升,层间、层内及平面矛盾越来越突出,机械堵水已不能适应此类油田开发的需要,必须发展高效选择性堵水技术。研制出高效选堵剂,并开展深部堵水施工作业,提高堵水效果和油井产量。
2.2.4 气体低成本增产技术发展
开展热能、电能、二氧化碳、氮气联供低成本增产技术,以提高油井产量,降低成本,提高最终采收率为目标,以洁净煤燃烧产生蒸汽发电为基础,烟气回收利用,提供油田开发,特别是稠油开发需要的热能、电能、二氧化碳、氮气。在机理研究开发的基础上,重点开展热能、二氧化碳、氮气综合应用的吞吐、驱替方案设计和注采工艺技术研究,研制气体处理、运输、注入设备,形成配套技术。
2.3 井控新技术
此技术在现有不压井作业技术的基础上,通过研制新型井下控制工具和井口控制装置,以保护油气层为目标,来提高检泵、清砂等作业过程,并控制油套管压力水平,实现油、气、水井作业全过程不压井,防止油气层的二次污染,提高油气井的生产能力。
2.4 特殊工艺井作业技术
针对多底分支井、侧钻小井眼井、水平井等特殊工艺井作业,现有的技术有一定局限性,需要研制新的井下工具和制定新的配套工艺技术,形成特殊工艺井作业技术系列,满足生产需要。研究方向主要包括多底分支井完井再进入技术;小尺寸井眼修井、压裂酸化等措施作业井下工具及配套技术;水平井作业配套技术的研究开发。
2.5 连续油管技术
在现有连续油管作业技术冲砂洗井、钻桥塞、气举、注液氮、清蜡、排液挤酸和配合测试等基础上,引进连续油管压裂车和连续油管侧钻车,重点开展连续油管压裂、连续油管侧钻技术研究。首先连续油管压裂技术研究是针对层状油藏、不连续油藏等需要进行多级分层压裂以及分支井压裂,利用连续油管压裂技术,有选择性地进行支撑剂填充,实现在作业费用允许范围内有效地进行边际油藏压裂作业,提高油藏经济开发效果。其次开发连续油管侧钻技术,针对套管损坏井复产需求,以应用连续油管进行老井侧钻为目标,引进连续油管侧钻车,配套井下动力钻具或电动连续管钻井系统,研制配套工具,开展连续油管侧钻综合配套技术研究,形成低成本的侧钻工艺技术。
2.6 新领域作业配套技术
首先针对滩、海油田特殊的作业环境,开展以试油作业安全和环境保护为重点的试油作业井下工具、平台控制装备和工艺技术研究。其次对难采未动用的储量开发采用低成本作业。针对合作开发低渗透等难采未动用油气藏开发的实际需求,重点开展简易低成本作业和低成本压裂酸化。再次研究开发二次固井完井技术,针对蒸汽吞吐转驱、注水、注聚合物等井套管外水泥环破坏严重,难以满足生产要求的实际,开展二次固井完井技术研究。重点研究新型水泥浆体系、二次固井完井井下工具和施工技术,延长油气井的使用寿命。
3.结语
现有的井下作业技术随着石油勘探开发行业的技术进步而日益提高,我们不断总结经验,满足随时变化的勘探开采需求,科学技术日新月异的脚步推动着井下作业技术及相关配套设施的创新研发,为实现生产效益最大化、能源利用最大化的目标不断发展。
参考文献
[1] 王海涛,李相方.连续油管压裂技术进展.[J]科学技术与工程,2009.16.
[2] 蒋晓波.国内井下作业技术现状及发展趋势.[J]油气井测试.2012.1.