负压射孔技术的应用
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动态负压射孔技术研究及在杏树岗油田一~三区薄差层的应用的开题报告主要内容:1. 研究背景和意义2. 动态负压射孔技术的概念和原理3. 杏树岗油田一~三区薄差层开发现状4. 动态负压射孔技术在杏树岗油田一~三区薄差层开发中的应用5. 研究方法和实验计划6. 预期成果和意义1. 研究背景和意义随着石油勘探领域的不断发展,越来越多的油田出现了薄差层油藏的开发问题。
薄差层油藏的储量大多分布在十几米到几十米的区间内,油井与储层之间的垂直距离通常不会超过20米,这给油田开发带来了很大的技术难题。
传统的射孔技术存在一定的局限性,在薄差层油藏的开发中应用有一定的困难。
因此,需要开发新的技术手段提高薄差层油藏开发能力。
动态负压射孔技术作为一种新兴的射孔技术,可以提高射孔效率,降低射孔成本,有效地开发薄差层油藏。
因此,研究动态负压射孔技术在薄差层油藏开发中的应用,对于提高我国油田的开发水平和实现国家能源安全具有重要意义。
2. 动态负压射孔技术的概念和原理动态负压射孔技术是一种通过动态改变井下压力差,实现油井或水井射孔的新技术。
它通常是通过在井下通过管道与喷嘴之间形成的负压效应来实现的。
在喷嘴周围形成的负压环境下,可以更加高效地射孔,且避免了射孔时产生的炸药渣卡住钻孔等诸多问题,并且具有一定的安全性能。
动态负压射孔技术主要实现的原理,是通过井下形成的压力差,将炸药引爆形成的冲击波引导到井壁孔洞中,以实现对储层的穿孔作用。
同时,将喷头的安装位置放在钻孔的断层面、岩层边缘等新近产生小位移短周期同步的地质突变带和薄薄层顶底等性质较为优良的地质区段,采用动态状压井内压力持续改变的方式又可极大地增强射孔的穿透力和储层受损面积,以达到改善油井、水井的产能和增强渗透性的作用。
3. 杏树岗油田一~三区薄差层开发现状杏树岗油田是国家“十一五”重点油田建设项目,是西南地区最大的油田之一。
该油田位于四川盆地东北部,油气储层主要分布在三叠系和古生界岩系中。
高导流负压射孔测试一体化技术在低渗透储层的应用摘要:低渗透储层渗透率一般在0.1 10-3 m2到50 10-3 m2之间,是储层开发的难题,射孔的压实带更降低了低渗透储层的产能。
负压射孔能有效降低压实带对渗透率的影响,清洁射孔孔道,提高产能。
分析了相关的关键技术,提出了合理负压值的计算方法,且对实际应用中的数据处理及结果的可靠性问题进行了分析。
关键词:高导流负压射孔测试一体化;低渗透;数据解释;应用效果1 常规射孔器射孔的弊端地层受到射孔弹射孔的情况下,压实带形成于射孔孔道附近,从而使固有的渗透率较低的情况变得更低,这会使井筒中流动地层流体的阻力增加,不利于油井高产。
2 高导流负压射孔测试一体化技术概述高导流负压射孔测试一体化技术是高导流射孔在油管传输隔离式负压射孔基础上发展而来的新技术。
在射孔器材检测中心贝雷砂岩靶流量测试试验结果:射孔孔容增加110.9%,流量增加17%。
表1 常规射孔弹和高导流射孔弹流量对比砂岩靶穿深(mm)流量(cm3/s)孔容(ml)常规射孔弹5410.5947SDPR高导流5640.6999射孔弹增加百分比 4.2%17%110.9%表 2 102型SDPR与深穿透射孔弹的射孔孔道对比图1 SDPR射孔弹射孔孔道图2 深穿透射孔弹射孔孔道2.1作业概述管柱下井,根据设计负压值,管柱内经流量阀进入一定高度的射孔液后流量阀关闭。
继续输送射孔器到预定深度,校深、调整管柱使射孔枪对正待射层位。
封隔器坐封,井口打压或投棒,开孔器开孔,同时建立负压。
后起爆器引爆射孔抢,实现负压状态下射孔。
进入后续测试阶段。
2.2负压实现封隔器坐封后,封隔器以上的环空压力被隔离。
开孔器开孔后,油管内液柱作用于油层,液柱压力低于油层压力,负压实现。
2.3技术特点(1)下井一次即做完两种施工作业(检测温度压力及负压射孔);(2)射孔后对地层产出现状及目的层温度压力改变进行直接检测,得到储层数据信息;(3)显著提升了施工效率、减少了施工时间,从而使完井期限缩短;(4)既可以实现压力起爆,又能实现撞击投棒起爆。
采气井负压射孔管柱及推广应用作者:孙国海袁冲张广辉张伟来源:《中国化工贸易·中旬刊》2018年第10期摘要:天然气是本世纪优质、高效、清洁的新能源,以其节能、环保、经济、方便的优势备受世界各国的关注。
我国已列为二十一世纪经济和环保重点推广的新能源。
加快天然气的开发利用,对改善能源结构保护生态环境、提高人民生活质量、节约能源具有十分重要的战略意义。
随着天然气需求量的不断增长,对地层天然气的开采也随之进入了快车道。
由于天然气埋藏在地下的封闭地层中,为了对封闭地层中的天然气进行开采,可以将射孔管柱下至气层,通过射孔管柱上的射孔枪射开套管及封闭地层,以实现天然气的开采。
正压射孔易污染地层,使射孔后不能自喷生产,甚至压死地层。
常规负压射孔需要在射孔前将套管内射孔液面降低至合理负压高度,费时费力,且不适用于井筒纵向射开多产层的天然气开采。
针对上述情况,我们提出了采气井负压射孔管柱优化结构,目前已在大港油田采油二厂地区推广应用,施工成功率达到了100%,并申请了国家实用新型专利。
关键词:天然气;开采;射孔;负压射孔;推广应用;专利1 常规气层射孔1.1 正压射孔采油二厂地区气层射孔方式普遍采用正压射孔的方式。
由于该地区地层压力系数相对较低,气层压力一般不是很高,对于井筒纵向有已射开的层位的井,施工前一般采用密度大于等于1.0g/cm3的压井液进行压井,然后进行油管传输射孔作业;对于空井筒的井需要射开气层时,一般井筒射孔液为清水,且液面在井口。
相对于低压气层,也属于正压范畴。
气层正压射孔后,一般均需进行诱喷作业,方可自喷生产。
目前应用较多的诱喷方法为氮气诱喷,该方法为射孔后通过注入高压氮气将井筒射孔液排出,降低井筒液面高度,从而使井筒压力低于地层压力,达到气井自喷的目的。
正压射孔最大的缺点在于射孔后压井液易对地层造成污染,甚至压死地层。
使用氮气排液诱喷无形中增加了开采成本。
例如:庄1501井,封层、补层单采气,射孔井段1172.94-1175.94m,射孔液为清水,补孔后观察4小时,油套无压力,清水反循环洗井出口无油气显示。
油气井射孔技术探究摘要】:射孔技术是油气井完井工程中的重要环节并在最近几年获得了巨大发展,极大的促进了油气井的增产。
国内外射孔技术大致分为以下几方面:①高效射孔完井技术,如聚能射孔技术,为了最大程度的沟通油气生产通道、提高产能,该射孔技术逐渐向大药量、超深穿透,多级火药装药气体压裂增效等方向发展;②可以保护油气层、完善和提高射孔完井效果射孔工艺技术,如负压射孔工艺技术、动态负压射孔工艺技术、超正压射孔工艺技术、定方位射孔工艺技术等;③可以提高作业效率一体化组合作业工艺,包括提高测试资料真实性的射孔与测试联作工艺、射孔与酸化、射孔与压裂等措施联作工艺等,如 DST(油气井中途测试)联作工艺、负压射孔测试工艺等;④可以提高作业安全性和效果的管柱安全性设计、施工优化设计、智能定向射孔、射孔施工过程监测和诊断等;⑤可以恢复油气井产能、延长使用寿命的增产措施,如射爆联作增产技术和爆燃压裂增产技术等。
射孔技术及工艺的不断丰富和发展,改变了单纯依靠射孔器简单打开油套管的油气田开发模式,不断充实着射孔技术和工艺在油田开发中的作用。
【关键词】:射孔技术射孔技术是油气井完井工程中的重要环节,以下为目前国内外主流的射孔技术及其研究。
1 负压及动态负压射孔技术负压和动态负压射孔技术是通过在井筒中制造负压,射孔时利用负压形成的地层与井筒间的压力差产生快速的冲击回流,冲洗孔道附近地层和孔道内的堵塞物,清洁油流通道,使近井带地层的渗流特性更接近于原始地层,是一项较好的射孔增产工艺技术。
近几年在国内得到了极大发展,目前国内成熟的负压射孔工艺是利用管内封隔器将射孔层段隔离,然后在油管内按要求形成负压,通过压力起爆方式使油管与封隔器以下套管环空沟通,在射孔段形成负压,继而引爆射孔枪实现负压射孔。
2 深穿透聚能射孔技术原始射孔技术是采用子弹式射孔作为穿透套管及水泥环、构成目的层至套管连接孔道的手段,但这种射孔方式的穿深有限,经常无法形成有效的孔眼,所以聚能射孔得到迅速发展。
基于油田开发后期的后效负压射孔技术研究与应用摘要:后效负压射孔技术是在常规负压射孔的基础上增加后效体二次爆燃的一种工艺,该技术可以显著降低地层表皮系数,增加孔道深度和孔道半径,从而增加油气产能。
本文在介绍了后效体射孔技术的作用原理及技术优势基础上,就某开发后期油田一口定向井实施后效体射孔技术的工艺方案进行了详细阐述。
结果表明:后效射孔技术与负压射孔技术的结合将进一步提升孔道的深度和宽度,增加卸油面积,运用后效体技术后在相同生产条件下预计产液量比常规射孔增加30%以上,技术优势明显。
关键词:后效负压射孔;开发后期油田;定向井0 前言射孔技术是指利用高能炸药爆炸形成射流束射穿油气井的套管、水泥环和部分地层,建立油气层和井筒之间的油气流通道的工艺。
由于射孔质量直接影响着油藏的后续开发效果,因此射孔工艺的发展日新月异,射孔方式由最初的电缆射孔发展到油管输送射孔及过油管射孔等南海东部某油田由于进入开发后期,可利用储层减少,为了最大程度的动用剩余可采储量,减少地层污染,提高采收率,对该油田的一口定向井实施后效负压射孔技术。
本文对后效负压射孔技术在该井的实施工艺进行分析,为该技术在其它油田调整井中的应用奠定基础。
1后效负压射孔工艺简介1.1定义后效负压射孔工艺的核心是负压射孔和后效集束射孔的有机结合。
负压射孔是指在井筒内液柱压力低于地层压力的条件下射开油气层。
负压射孔可以减少地层污染,避免射孔液侵入地层,同时把射孔孔道内的碎屑和孔道周围的压实层清除干净。
后效射孔是指在常规射孔效果基础上,通过一种特殊的爆燃材料后效体的灼热爆燃,扩展射孔孔道深度,提升孔道渗透性的一种工艺技术。
1.2作用原理(1)负压射孔射孔过程中通过替入低密度的射孔液,使得井筒内业主压力低于地层压力。
射孔管柱生成负压射孔液柱的方法主要有有两种:一是钢丝作业打开井下滑套,从油管替入轻密度的射孔液,再关闭井下滑套,二是从油管内下入连续油管,替入轻密度的射孔液,实现负压射孔。
浅析负压射孔技术的应用
【摘要】负压射孔是用来消除射孔伤害、提高产能的射孔新技术,负压射孔的关键在于利用射孔瞬间负压产生的高速回流冲洗孔眼,运移由于射孔压实造成的孔眼堵塞物,以期获得清洁无伤害的孔眼。
【关键词】负压射孔油管流量阀负压开孔装置
1 负压射孔工艺技术简介
负压射孔即射孔枪点火发射时,井筒内的液柱压力低于地层压力,压力差的存在有助于清洁射孔孔眼,地层流体向射孔孔眼中流动将会带走足够多的金属碎屑,从而打开地层流体向井筒内流动的通道。
2 油管传输负压射孔技术的应用
该工艺是利用油管连接射孔枪下到油层部位射孔。
油管下部联有延时起爆装置,油管内只有部分液柱,校深,调整管柱,安装井口,投棒起爆、或压力起爆、或压差起爆等各种方式使射孔弹引爆一次射开油气层,形成射孔负压。
tcp负压射孔优点:
(1)能按目的层的压力和岩性特点设计合理的负压,实现对射孔孔眼的回流冲洗从而提高产能;
(2)施工安全可靠。
可以在起爆前,装好井口,特别适用于高压油气井;
(3)在高温高压超深井中,采用负压射孔方式能够保护射孔管
柱,确保施工成功率;
(4)便于与测试、压裂、酸化等增产措施联合作业,减少压井和起下管柱。
tcp负压射孔方式可采用投棒起爆和压力起爆两种方式实现负压射孔。
2.1 投棒起爆负压射孔
方式操作简单,施工效率高。
施工井满足投棒作业要求,根据设定值在油管内掏空一定高度即可完成负压射孔。
2.1.1施工要求
(1)井斜小于45度;
(2)井深一般小于3000米;
(3)管柱内没有台阶,最小通径不小于¢48mm;
(4)井内保持清洁,投棒前井液替换成清水为宜。
(5)施工前根据要求掏空一定的液面高度。
2.1.2工艺原理及施工设计方法:
油管流量阀用于tcp射孔中,控制油管内液柱高度。
管柱下井过程中,由于油管流量阀处于打开状态,油管和环空连通,当管柱下到油管内液柱高度达到设计要求时,油管流量阀滑套固定剪切销剪断,滑套上行关闭流通孔,油管和环空不再连通,由于开孔器玻璃盘的间隔油管内处于封闭空间。
管柱下到目的层后,经校深调整管柱确保射孔枪对准目的层,封隔器座封。
井口往油管内投点火棒,点火棒先撞碎开孔器的玻璃盘,使油管与封隔器以下套管相通。
点火棒再撞击点火头完成射孔,由于地层压力大于油管中静液柱压力
达到负压目的。
射后如地层压力过高,井口环空内打压打开反循环阀,可以进行循环压井。
优点:
(1)自动精确灌液;
(2)缩短施工周期;
(3)提供压井措施;
缺点:
(1)下井工具较多;
(2)设计要求复杂;
2.2 压力起爆负压射孔
在tcp作业时,采用油管内加压起爆或者环空加压,起爆器动作后,井口立即泄压,延时5~7分钟后点火起爆射孔弹,以达到负压射孔的目的。
作业管柱:深井超深井的tcp管柱要带封隔器下井以保护套管,从而保证井的安全。
起爆方式:采用压力延时起爆方式。
射孔枪上边安装一个压力延时起爆器,以提高起爆成功率。
油管内加压到预设起爆值后稳压,井口泄压,延时5~7分钟射孔枪起爆。
根据深井超深井射孔的作业经验,这种压力延时的起爆方式有利于保护作业管柱,有效降低射孔震动对管柱的影响。
压力点火头的剪切销数量严格按设计要求计算安装。
管柱下井过程中,油管和环空连通,当管柱下到油管内液柱高度达到设计要求时,油管流量阀滑套固定剪切销剪断,滑套上行关闭流通孔,油管
和环空不再连通,由于压力开孔装置生产孔道未打开,油管内处于封闭空间。
管柱下到目的层后,经校深调整管柱确保射孔枪对准目的层,封隔器座封。
井口环空打压,压力经封隔器上旁通孔同时作用于压力开孔器滑套活塞和压力点火头,当压力达到一定值时,打开负压开孔装置生产孔,点响压力点火头完成射孔,由于地层压力大于油管中静液柱压力达到负压目的。
射后如地层压力过高,井口环空内打压打开反循环阀,可以进行循环压井。
负压开孔装置是一种在射孔完井作业中建立负压并传递环空点或压力的装置,该装置可替代测试工具开关阀实现负压。
优点:
(1)自动精确灌液;
(2)缩短施工周期;
(3)提供压井措施;缺点:
(1)下井工具较多;
(2)设计要求复杂;
3 射孔与压力测试工艺一体化
射孔与压力测试一体化技术是将压力计直接下到油层顶部,可以在第一时间直接采集油层射孔后的压力、温度变化,采集数据能直接反映射孔前、射孔枪起爆、射孔后直至射孔枪身起出整个过程的压力变化,进而计算出地温梯度、地层压力梯度、产量等数据,为采油厂提供最原始、直观、真实的第一手资料,为油气井的后续作业、工作制度优化提供可靠的依据。
为甲方提供储层的第一手压力
及温度资料。
4 三联作试油(测试)工艺技术
设计原理:将射孔枪及其引爆系统、地层测试工具系统与滑套式喷射泵(滑套处于关闭状态)一起下入井下预定位置,通过校深使射孔枪对准目的层,做封封隔器,环空加压引爆射孔枪,地层测试器测流动压力和压力恢复,测试完成后,油管加压,打开滑套,投泵心(下挂压力计)进行排液,排出液经地面分离计量系统分离,计量后求取产能,压力计纪录地层压力,取样器完成最终流体取样。
5 负压射孔施工注意事项
(1)下井工具安装的销钉剪切值严格按设计要求计算,正确安装销钉。
各工具耐压动作值由小到大依次为:油管流量阀、负压开孔装置、压力点火头、反循环阀,各级压差至少在5mpa以上。
(2)下井工具顺序严格按照施工设计装配。
(3)下井过程控制油管下速,严防顿钻。
(4)井口加压时,专人指挥,严格按设计逐步加压,不得随意增加压力。
参考文献
[1] 牛超群,等.油气井完井射孔技术.石油工业出版社,1994
[2] 刘玉芝主编.油气井射孔井壁取心技术手册.石油工业出版
社 2000年
[3] 吴会龙,张晓成.tcp射孔在渤海油田应用.2009年射孔新技术研讨会论文集。