巴彦油田深井高凝油藏试油完井一体化技术.pdf
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1、2024 年 2 月 第 33 卷 第 1 期 试油试采技术 文章编号:1004-4388(2024)01-0026-06 2024-01-12 收稿,2024-01-15 修回,2024-01-18 接受,2024-02-20 网络版发表巴彦油田深井高凝油藏试油完井一体化技术徐文光1,邵振鹏2,李璐2,王彬3,姚庆童3,程晓伟31.中国石油集团渤海钻探工程有限公司华北石油工程事业部 河北任丘 0625522.中国石油集团渤海钻探工程有限公司油气井测试分公司 河北廊坊 0650073.中国石油华北油田分公司巴彦勘探开发分公司 内蒙古巴彦淖尔 015000通讯作者:Email:shaozpeng
2、 项目支持:中国石油集团渤海钻探工程有限公司指导性项目“压裂实时评价与压后排液-测试一体化技术研究”(2022D28F)引用:徐文光,邵振鹏,李璐,等.巴彦油田深井高凝油藏试油完井一体化技术J.油气井测试,2024,33(1):26-31.Cite:XU Wenguang,SHAO Zhenpeng,LI Lu,et al.Integration technology for testing and completion of deep well high point reservoir in Bayan oilfield J.Well Testing,2024,33(1):26-31.摘要
3、针对巴彦油田深井高凝油藏在试油完井施工中存在工艺复杂、施工周期长、储层二次伤害严重、施工成本高等问题,通过分析现有的高温高压深井试油完井一体化技术特点及存在不足,结合临河油区油藏地质特征和原油物性特点,设计了 3 套试油完井一体化管柱,制定了相应的工艺流程,并对每种一体化工艺的特点及适用条件进行了分析。上述 3 种试油完井一体化技术已在现场成功试验 14 口井,其中压裂-射流泵排液一体化技术现场试验 9 口井,缩短施工周期 23 d,有效提高了压裂后排液求产效率,降低了储层二次污染;完井投产一体化技术现场试验 5 口井,提高了自喷井和机抽井完井投产效率,缩短了单井完井周期,减少了储层污染,降低
4、了作业成本。深井高凝油藏试油完井一体化技术的成功应用为巴彦油田勘探开发一体化进程高效推进提供了有力的技术保障,对国内同类型油藏试油完井技术研究具有指导借鉴意义。关键词 巴彦油田;深井;高凝油;试油完井;一体化技术;气举诱喷;射流泵排液;储层污染中图分类号:TE353 文献标识码:B DOI:10.19680/ki.1004-4388.2024.01.005Integration technology for testing and completion of deep well high point reservoir in Bayan oilfieldXU Wenguang1,SHAO Zh
5、enpeng2,LI Lu2,WANG Bin3,YAO Qingtong3,CHENG Xiaowei31.Huabei Petroleum Engineering Department,CNPC Bohai Drilling Engineering Company Limited,Renqiu,Hebei 062552,China2.Well Testing Branch,CNPC Bohai Drilling Engineering Company Limited,Langfang,Hebei 065007,China3.Bayan Exploration and Development
6、 Branch,PetroChina Huabei Oilfield Company,Bayannur,Inner Mongolia 015000,ChinaAbstract:In view of the problems of complicated process,long construction period,serious secondary damage of reservoir and high construction cost in the construction of deep well and high point reservoir in Bayan oilfield
7、,th ree sets of integrated well testing and completion pipe strings were designed by analyzing the characteristics and shortcomings of the existing integrated technology of high temperature and high pressure deep well testing and completion,combined with the geological characteristics of the reservo
8、ir and the physical properties of crude oil in Linhe oil area.The corresponding process flow is established,and the characteristics and applicable conditions of each integrated process are analyzed.The integrated technology has been successfully tested in 14 wells,including 9 wells,which shorten the
9、 construction period by 2-3 days,effectively improve the production efficiency of fluids after fracturing,and reduce secondary reservoir pollution.The integration technology of completion and production was tested on 5 wells,which improved the completion and production efficiency of flowing well and
10、 mechanical pumping well,shortened the completion period of single well,reduced reservoir pollution and reduced operating costs.The successful application of the integrated technology of deep well and high point oil testing and completion provides a strong technical guarantee for the efficient promo
11、tion of the integration process of exploration and development in Bayan oilfield,and has a guiding significance for the research of the same type of oil testing and completion technology in china.Keywords:Bayan oilfield;deep well;high freezing point oil;oil testing and well completion;integrated tec
12、hnology;gas lift induced spray;jet pump drains liquid;reservoir pollution第 33 卷 第 1 期徐文光等:巴彦油田深井高凝油藏试油完井一体化技术 巴彦油田临油区块位于河套盆地临河坳陷东北部,主要含油层位为古近系临河组,区域内油藏具有埋藏深(油层中深 4 3005 600 m)、纵向上发育多个油组、储层 非 均 质 强、原 油 饱 和 压 力 低(2.83 3.61 MPa)等特征。储层具有出强盐敏、强速敏,中等水敏的特性1-2。原油整体物性中等,具有含蜡量高(平均 15.6%)、凝 固 点 高(平 均 44.6、最 高5
13、7)等特点,平均原油密度 0.84 g/cm3,属于中质高含蜡高凝原油3。随着巴彦油田勘探开发不断向纵深发展,采用合理高效的试油完井一体化技术将为油田增储上产工作提供有力的技术保障。针对国内油气田高压、高温、深井试油完井施工过程中存在的工艺复杂、施工周期长、储层二次伤害严重等问题4-6,赵益秋7通过研究设计试油完井一体化管柱可以实现在试油测试作业结束后将上部测试工具及油管起出,完成试油及测试资料的录取,同时封隔器及配套封堵工具留在井底,减少压井堵漏工序,既可以保护油气层,同时后期也可进行投产;孙海芳等8针对塔里木油田碳酸盐岩深井易出现井漏或溢流等复杂工况、压井易造成二次污染等问题设计了两套试油
14、完井一体化管柱,利用一趟管柱实现射孔-酸化-测试-封堵、完井投产等多种功能;庞东晓等9-10通过研究高温高压气井中提高试油完井一体化技术可靠性的井下工具,研制了一种基于环空操作的开关阀,增加了两个试压环节,将常规试油完井一体化工艺进行升级改进,避免了一体化管柱施工中出现密封不严导致井下复杂的问题;张海博11、温杰文等12通过研究塔里木碳酸盐深井常规试油完井中存在的问题,设计了一套适用于易喷易漏井试油完井一体化管柱,在常规一体化管柱结构上增加了伸缩管,补偿了管柱收缩量,提高了管柱安全系数,有效减少了试油完井一体化施工过程中的井控安全风险;邱金平等13-14通过研究合川中、塔里木库车超深高温高压、
15、含 H2S和 CO2等气体的油气藏在勘探试油过程中存在的技术难点,形成了适用于超深高温高压含硫化氢储层的配套试油技术,设计了完井投产一体化管柱,有效缩短了单井试油周期;王鹏等15通过研究巴彦油田深井试油测试中存在的问题,同时结合储层及原油物性特征,形成了一套 STV 测试射孔-排液一体化工艺,适用于巴彦油田深井测试排液,实现了一趟管柱完成射孔、排液求产和测试资料的录取,有效降低了压井造成储层二次污染的问题。以上研究主要针对高温高压深井试油完井一体化技术,关于巴彦油田深井试油技术方面的研究也主要是针对测试排液技术,并未考虑高凝油对于深井试油完井一体化工艺技术的影响。因此,根据临河油区油藏特征和原
16、油物性特点,基于现有的高温高压深井试油完井一体化技术,设计了 3 套试油完井一体化管柱,制定了相应的工艺流程,并对每种一体化工艺的特点及适用条件进行了分析,为巴彦油田勘探开发一体化进程高效推进提供了技术保障。1 巴彦深井试油完井技术难点 巴彦油田临河深井试油阶段主要以自喷求产为主,部分低产低效层需要采用水力压裂增产措施以达到获取工业油流的目的,常用的压裂后人工助排工艺为连续油管氮气气举排液和射流泵加热排液。受原油凝固点高的影响连续油管下深受限,且不能加热排液;常规的射流泵加热排液工艺需在压裂后单独下一趟泵排管柱,多次起下试油管柱易造成井筒复杂。完井投产阶段主要采用常规射孔投产管柱,对于自喷井缺
17、少简单有效的诱喷方法,非自喷井射孔后需单独下入机采管柱,存在作业周期长,多次起下管柱,无法加热排采、施工成本高等问题。综合分析地质和工程两方面的因素,目前试油完井阶段主要存在以下几个方面的技术难点:(1)临河组储层埋藏深、非均质性强,试油层位多,多次起下试油完井管柱易导致井筒复杂等问题。(2)储层原油凝固点高,常规的试油排液及完井采油工艺无法实现加热排采,不能充分释放储层产能。(3)单井试油完井施工周期长,且储层具有水敏、盐敏特性,压井作业次数多,易对储层造成二次伤害,影响投产开发效果。2 试油完井一体化技术 通过对巴彦油田深井地质特征及现有的试油完井工艺进行深入研究,设计了 3 套试油完井一
18、体化管柱,在此基础上对其各自的工艺流程、工艺特点及适用性进行了深入分析,最终形成了适用于巴彦深井高凝油藏的试油完井一体化工艺技术。2.1 压裂-射流泵加热排液一体化 针对巴彦油田临河深井试油压裂后常规人工助排工艺存在的不足,设计研制了加强型射流泵井722024 年 2 月下工作筒,提升了工具的抗内压/外挤强度、抗拉强度(详细参数见表 1),最大下深 3 500 m,满足了射流泵排液与压裂酸化联合作业的条件,为实现压裂-射流泵加热排液一体化技术奠定了基础。表 1 加强型射流泵工作筒主要技术参数Table 1 Main technical parameters of enhanced jet pu
19、mp working barrel技术参数最大外径/mm最小内径/mm长度/mm抗拉强度/kN抗外挤/MPa抗内压/MPa耐温/数值114.35090090070701502.1.1 管柱结构对于低产低效储层试油压裂作业,可采用压裂-射流泵加热排液一体化管柱,其管柱组成自上而下依次为:压裂射流泵工作筒+托砂皮碗+RTTS 安全接头+RTTS 封隔器(见图 1)。该一体化管柱可以实现压裂后迅速通过射流泵加热排液求产,避免了压裂液在地层中长期滞留对储层的污染伤害,对于深井高凝油起到了深排、加热排液的作用。图 1 压裂-射流泵加热排液一体化管柱图Fig.1 Frac-jet pump heating
20、 and draining integrated pipe column diagram2.1.2 工艺流程该一体化工艺施工主要分为两部分:压裂施工和射流泵加热排液。其中射流泵井下工作筒自带的滑套在压裂施工过程中处于安全关闭的状态,准备排液时,先将配套的钢球投入到管柱预定位置,然后通过地面注入加压的方式打开滑套,沟通油套内外,后投入泵芯开始加热排液。该工艺流程为:下入一体化管柱坐封装井口压裂放喷投球打开滑套投泵芯射流泵正排液求产反洗出泵芯解封起出一体化管柱。2.1.3 工艺特点射流泵加热排液工艺适用于深井高凝油试油排液,通过地面加热动力液的方式,使井筒内流体温度大于原油凝固点,保证高凝油在井筒
21、内处于正常流动的状态。压裂-射流泵加热排液一体化工艺通过一趟管柱实现压裂及压后射流泵加热排液,同时,减少起下管柱次数、避免多次压井作业、降低压井液及压裂液对储层的二次伤害(见表 2)。表 2 压裂-射流泵加热排液一体化工艺特点Table 2 Characteristics of frac-jet pump heating and drainage integration process适用条件压后需人工助排求产的高凝油深井常规工艺局限性螺杆泵加热排液:需压井,且多次起下管柱,伤害储层;不能深排,加热效率低。常规射流泵加热排液:需压井,且多次起下管柱,伤害储层。连续油管氮气气举:成本高,下深受限
22、,排液效果一般。工艺特点一趟管柱实现压裂及压后射流泵加热排液,减少起下管柱次数,避免多次压井,降低对储层的二次伤害。2.2 射孔-气举诱喷-电伴热投产一体化 针对巴彦临河深井自喷井完井投产井,设计了射孔-气举诱喷-电伴热投产一体化管柱,通过对常规油管传输射孔投产管柱进行优化改进,增加了气举阀,实现了自喷井投产后气举诱喷的目的;同时,通过在投产管柱内下入加热电缆,保证井筒内原油温度始终维持在凝固点之上,解决井筒内易出现原油凝管停喷的问题。2.2.1 管柱结构对于自喷井可采用射孔-气举诱喷-电伴热投产一体化管柱,其管柱组成自上而下依次为:一级(或多级)气举工作筒+筛管+点火头+射孔枪(见图 2)。
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