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DownholeServicesCompany,CSP中国石油2008气井的完井、增产、防腐技术发展点滴————————20092009年年44月月2323日日库尔勒库尔勒刘同斌刘同斌中国石油目录1.……………………前言;2.……………………高温高压;3.……………………完井选择;4.……………………增产技术;5.……………………气井防腐;6.……………………控砂提示中国石油一:前言Ø克拉苏油气区勘探开发获得了喜人的收获和突出的进展。而大北气田即将投入提高产量配套技术先导性试验,为克拉苏油气区的整体开发作好前期的技术准备。Ø现将2008年国内外完井、增产、防腐技术的发展结合大北与克拉苏油气区的特点和需要做一简介,供参考。中国石油二:高温高压Ø30年前,美国讨论加洲一口压力超过68.04MPa温度超过148℃的井,终因设备和技术的限制而放弃;Ø目前,深层油气藏发现数量逐渐增加并形成了较大规模,高温高压深层的勘探开发技术也有了突破性进展。中国石油Pressure二:高温高压中国石油初始油藏压力psi初始油藏压力MPa温度°F温度℃二:高温高压中国石油二:高温高压F从本世纪有关高温高压油气井的技术和相关设备、材料的发展来看,总体上得到了长足的进步,而经过努力和专门的研究可以满足需要,也解决了难题,实现了突破。一些典型高温高压井的情况中国石油二:高温高压表2:表1中不同颜色标注的说明中国石油二:高温高压中国石油ØTahiti1号井,水深1222.4m,井深8656.83m,距离新奥尔良190哩墨西哥湾,发现高储量油砂厚121.92m,评估最终可开采储量在6360~7950×104m3,为墨西哥湾历史罕见。Ø从2004年5月至8月进行流动测试作业,下57/8”完井管柱用完井液替钻井液,然后射孔并进行了加砂压裂(TSO),排液求得油产量4770m3/d。Ø整个作业过程管柱没有漏失和发生事故,完成了测试任务。二:高温高压中国石油二:高温高压Ø从高温高压超深的角度,必须对已完井的情况进行全面的技术分析和研究,明确井的特征及完井的主要矛盾,对油套管、材质、连接以及安全状况的要求。为油气井的完井提供材料科学量化的依据。连接的漏失和封隔的失效仍然是威胁油气井安全的主要因素.全面技术分析井特征管材、材质、连接安全要求结论的量化中国石油二:高温高压中国石油二:高温高压中国石油中国石油二:高温高压中国石油二:高温高压中国石油二:高温高压中国石油二:高温高压中国石油二:高温高压中国石油二:高温高压中国石油二:高温高压中国石油二:高温高压中国石油二:高温高压中国石油三:完井选择Ø完井技术是很关键的一步,它为井的今后数十年的寿命奠定了基础。Ø近年来完井技术的发展得到了足够的重视。完井的质量和水平得到了明显的改善,为油气井的后续作业和井的性能改善创造了条件和手段,在研究中投入了较大的人力和资源。中国石油天然裂缝成岩、岩化作用陷落/崩塌问题储层倾斜/下沉储层分布低渗透/高渗透/致密储层硬岩石地质—区域应力硅藻土信息的来源煤层确定的方法储层特性确定裂缝方向宽口-“灵巧”或“迟钝”外隔绝系统——套管封隔器,膨胀式封隔器等预制型筛管可扩展筛管可扩展套管海上或陆上多层裸眼无水泥尾管割缝或筛管下套管和固井套管/完井选择预制或边配注包胶支撑剂提高采收率/注水/注气/就地燃烧方法为压裂服务解决制造方法滑套定点压裂方法多方向压裂系统用连续油管定点增产方法使用爆炸/高能气体爆炸增产套管射孔使用连续油管或油管喷射压裂射孔、封隔和增产系统限流压裂增产常规射孔和增产可用的解决办法固定/旋转水力冲击系统超声增产和清洁消失固体材料对重油气化处理方法桥塞封闭/使用跨式封隔器射孔与压裂联作砾石充填/压裂砾石充填基质酸化/酸洗负/正压射孔高压挤酸使用相渗透率修正法支撑剂/地层稳定方法辅助解决办法三:完井选择6300总体组合→3100不可忽视→132基本因素中国石油三:完井选择Ø在完井技术中,提前介入往往是必要的,从目前来看,按照井型来说,直井和水平井得到了鼓励。Ø而水平井的轨迹和地应力方向的关系的重要性也得到了大量资料的证实。从增产和提高采收率的角度来说,这是必要的。中国石油三:完井选择中国石油三:完井选择中国石油三:完井选择Ø水平井的压裂和酸化对完井的要求和效果的影响受到了足够重视。Ø从笼统压裂和酸化到分段压裂酸化,实现了技术的飞跃和油气产量的大增,形成了以斯伦贝谢为代表的StageFrac(哈利伯顿、威德福也有类似技术)和以哈利伯顿为代表的SurgeFrac两种完井体系的增产技术。中国石油三:完井选择裸眼封隔器分层压裂工艺中国石油机械分卡分层压裂实例:广安002-H1-2井三:完井选择中国石油遇油膨胀分隔器打开滑套泵入球三:完井选择中国石油水力喷射式分层压裂工艺三:完井选择中国石油三:完井选择Ø从一般完井到分层分段进行增产措施,实现了为水平井完井方法选择第一阶段的飞跃;Ø从分层分段改造,到完井安装内流控制阀,通过阀的尺寸、过流面积、配置位置与数量和控制方法,实现了全段产层均匀生产、产水控制、油气比控制;Ø通过实现单井最高产量,达到提高采收率的最终目标。中国石油三:完井选择中国石油三:完井选择中国石油三:完井选择中国石油三:完井选择中国石油三:完井选择中国石油三:完井选择中国石油四:增产技术Ø对于压裂酸化技术发展很快,我国在跟踪世界水平方面,引进国外先进技术方面,其速度、规模和效益都是有目共睹的;Ø侧重介绍,对压裂裂缝的认识,这是设计的基础;Ø压裂酸化后的排液,这是影响效果的重要因素之一;Ø压裂监测和效果评价,是改进技术﹑提高效果的主要途径和重要依据。中国石油四:增产技术Ø压裂酸化所形成的水力裂缝或酸蚀裂缝是增产措施改善渗透性和油气流通孔道的重要手段;Ø形成的裂缝并非如教科书所画,而是非常复杂和不规则的,有的类型油气藏要减少和避免这种复杂性来提高压裂措施效果,有的类型油气藏要利用这种复杂性提高压裂措施的效果。中国石油四:增产技术中国石油四:增产技术中国石油四:增产技术中国石油四:增产技术中国石油四:增产技术中国石油四:增产技术中国石油四:增产技术中国石油四:增产技术Ø随着非常规油气资源所占比例和油气产量的急剧增加,而排液引起各方面更大的关注。Ø在很多情况下,压裂水力裂缝长度和支撑缝长可以达到,但由于携砂能力、砂比、支撑剂质量、压裂液破胶等原因使有效缝长达不到设计要求,因而也不能提供较好的产量。中国石油四:增产技术中国石油四:增产技术中国石油四:增产技术中国石油四:增产技术中国石油四:增产技术中国石油Ø在当前的技术和水平条件下,对裂缝的监测和评估,主要依靠压前诊断(微型压裂、注入测试)、压裂施工的压降分析和净压力拟合;Ø测试产量尤其是累积产量最重要的证据;Ø而微地震监测技术、倾斜仪监测技术是直接测量技术,正在发展中。四:增产技术中国石油四:增产技术中国石油四:增产技术中国石油四:增产技术中国石油四:增产技术中国石油四:增产技术中国石油五:气井防腐Ø气井防腐主要参考卡塔尔北气田由ExxonMobil管理的高产气井的防腐实践;Ø该井有H2S,CO2,凝析物和气田水,且要经过盐酸酸化后才能投产,其腐蚀状况十分复杂,而该井采取的材料和防腐有其独特的做法,其思路值得参考。Ø最近我们做了一组实验:028合金龙-6井0.000160.000310.00031mm/aG3合金罗-8井0.00480.0073价格70×104元/t30×104元/t中国石油五:气井防腐中国石油五:气井防腐中国石油五:气井防腐中国石油五:气井防腐中国石油五:气井防腐中国石油五:气井防腐中国石油五:气井防腐中国石油五:气井防腐中国石油五:气井防腐中国石油五:气井防腐中国石油五:气井防腐中国石油六:控砂提示Ø我国已开发气田中除青海涩北气田出砂严重是生产中主要矛盾外,一般气田出砂并没有上升为影响生产的主要问题,相对来说研究和预防工作并不普及;Ø从检索来看,国外气井出砂的问题相对较为普遍。在检索SPE文献时其数量也较多。中国石油六:控砂提示根据已查文献归纳成为以下四点看法F出砂是气田管理者必须面对的问题,传统的控砂观点是防止砂进入井筒和进入生产系统。而现在的出砂管理是通过细致的监测和精心的调节,使砂子产出到可以承受的水平。放弃了砂子零产量的指导原则。中国石油六:控砂提示F要研究岩石出砂机理和井的特性,预测出砂的规律,要研究岩石矿物学,颗粒尺寸分布测试(滤网和激光法),砂子保持力测试以及相应完井工艺参数和流体的影响测试,基础研究是防砂工艺的基础。中国石油六:控砂提示F要根据防砂的要求,地质力学模型和钻井资料来优化井的参数,用以减少和推后出砂,这方面包括井的轨迹,射孔方法,地层压力下降及相应的生产压差等对出砂的影响。中国石油六:控砂提示F从目前气井的防砂技术来讲,除常规所讲的以外,“膨胀式控砂筛管是全球接受的控砂系统,已经应用超过600口井以上,尤其是在裸眼井”(Jamer-Phillips),另外在气井还应用柔性筛管也取得了一定的效果。中国石油
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