碎屑岩水平井找堵水技术.ppt

碎屑岩水平井找堵水技术,目 录,前言 水平井找水技术 水平井堵水技术 下步工作方向,前 言,应用领域：,水平井类型：,常规水平井（“八五”）,短半径侧钻水平井、阶梯式水平井（“九五”）,分支水平井、大位移水平井（“十五”）,鱼骨状分支水平井、低渗透分段压裂水平井（“十一五”）,胜利油区水平井分布于68个油田中的42个，覆盖比例62。应用无禁区，覆盖范围广。,一、概 述,攻关试验,完善发展、推广应用,精细挖潜,胜利油田水平井历年投产情况柱状图,前 言,开井率83.8%,胜利油田水平井停产原因分析,胜利油田水平井开井状况,前 言,因高含水关井占56.9%,高含水已成为影响水平井正常生产的重要因素之一,目 录,前言 水平井找水技术 水平井堵水技术 下步工作方向,水平井找水技术,脉冲中子测井,C/O测井,脉冲中子衰减能谱测井（PND-S）,硼中子寿命测井,油气水流量测试,饱和度测井,产液剖面测试,挠性杆测井,组合生产测井,其他方法,各式流量计,数值模拟找水技术,脉冲中子-中子（PNN）,测井原理：利用脉冲中子发生器向地层发射脉冲中子，与地层中的元素原子核发生弹性散射和非弹性散射，释放出次生伽玛射线或俘获伽马射线，利用探头探测次生非弹性伽马射线和俘获伽马射线，通过能谱分析，确定剩余油饱和度,饱和度测井（C/O、PND、硼中子,PNN）,找水原理：利用剩余油饱和度间接推断出水位置。剩余油饱和度越低，出水的可能性越大。,桩12-P2井PNN数字解释成果图,应用实例,庙101-平1硼中子测井解释成果图,ZP1脉冲中子测井解释成果图,主要有涡轮流量计（全井眼流量计、连续流量计、集流式流量计）、超声波流量计、氧活化流量计、电磁流量计、光子流量计、其他相关流量计等。,1、油气水流量测试,其核心是持率（持水率、持气率）的测量,产液剖面测试,2、组合生产测井,仪器串示例,2、组合生产测井,国外,井下爬行器,连续油管,一是保护篮筐式钻杆（油管）输送电缆测井工艺；二是钻杆（油管）直推式电缆测井工艺；三是湿接头式钻杆（油管）输送电缆测井工艺。,1、钻杆（油管）输送水平井电缆测井工艺,目前主要有三种类型，胜利油田已累计完成了五百多口水平井测井:,2、水利输送法测井工艺,将油管下至目的层段以下，座封井口，利用泵车注水力量将测井仪器输送至井底，测取硼中子基线。,国内,2、组合生产测井,1、挠性杆测井技术,挠性杆测井示意图,其他手段,1、挠性杆测井技术,其他手段,伞式流量计标定图版,伞式流量计标定,持水率30%流量10方/天,持水率30%流量30方/天,1、尺寸：26mm 1500mm2、耐温：150 3、耐压:68MPa4、测量范围：2m3/d-60m3/d,相同持水率，不同流速状态下集流伞在套管内的状态模拟显示,仪器指标,1、挠性杆测井技术,其他手段,井筒流量标定测试装置,试验装置具有如下特点：1）双套模拟井筒2）模拟水平井、斜井和注水井流体的流动状态。3）可倾斜角度：0-904）有效高度：8m5）井筒规格：16-160mm,2、数值模拟找水技术,其他手段,数字化工具,地质模型,流动模拟,三维显示,平面显示,生产曲线,剩余油分布及水淹规律研究,开发效果评价,措施优选,出水机理分析,方案预测,自适应调参自动历史拟合,地质图件,地质数据,油藏特性,生产数据,测试数据,胜利采油院 OIL PRODUCTION TECH.INST.,TK118H模拟研究,剖面方向X渗透率分布及井轨迹,模拟根据定液量进行计算 计算时间2007.1.32007.10,TK118H含水变化拟合曲线,网格数:11145750=3174900 网格大小:5米5米0.5米,2007年2月1日底水突进,2007年4月1日底水突进,2007年10月1日底水突进,胜利采油院 OIL PRODUCTION TECH.INST.,水平井找水技术对比,目 录,前言 水平井找水技术 水平井堵水技术 下步工作方向,水平井堵水技术,套管射孔完井 筛管完井,不同完井方式堵水工艺,水平井堵剂研究,新型堵水剂 常规成熟堵剂,现场应用,Z12-P2 CB701-P1井,采用带双向卡瓦支撑的SPY系列水平井专用封隔器封堵下部油层，应用液压丢手工具实现丢手。承压能力25MPa。该管柱适用于逐级上返投产的水平井。,（1）封下采上管柱,1、套管射孔完井,机械卡封,采用皮碗封隔器实现封闭层的封堵，应用液压丢手工具实现丢手。全部管柱支承在人工井底，上部采用防落物管柱插入丢手接头，防止管柱移动。承压能力20MPa。该管柱可以实现水平段任意层段的封堵。,（2）任意油层封堵和采油管柱,1、套管射孔完井,胜利采油院 OIL PRODUCTION TECH.INST.,采用多级液压封隔器和液控开关实现水平井多层系、长井段、分段选择性开采。,（3）选择性采油管柱,适用条件：套管射孔完井；出水点明确。,1、套管射孔完井,水平井机械堵水管柱应用情况,1、套管射孔完井,一般使用在无法确定出水层位或近井区域无分隔层（如页岩层）的井。将选择性堵剂或相对渗透率调整剂笼统注入所有射孔层，以控制被处理流体和次生流体的流度。,笼统挤注,1、套管射孔完井,复合封堵,1、套管射孔完井,环空化学封隔层(ACP)工艺,2、筛管完井,不同完井方式适用不同堵水工艺,小 结,胜利采油院 OIL PRODUCTION TECH.INST.,DL-1水凝胶堵水剂,YN1液体凝胶堵水剂,缔结交联聚合物体系,水平井新型堵剂,成熟堵剂体系,2、水平井堵剂研究,堵剂研究YN1液体凝胶堵水剂,主要利用聚硅体分子量小、稳定性好且易和离子络合反应连接牢固的特性。堵剂溶液可反应生成等体凝胶，具有很高的强度。适应油藏低渗透、高温、高矿化度条件。,2、水平井堵剂研究,、体系适应地层高温条件,静态热稳定试验,在岩心中的热稳定性试验,液体凝胶堵剂,堵剂研究YN1液体凝胶堵水剂,2、水平井堵剂研究,、适应地层高温条件,堵剂研究YN1液体凝胶堵水剂,体系静态热稳定性试验,在80160内，生成的凝结体仍保持凝结状态。体系在静态条件下可满足温度小于160 的高温地层要求。,温度与凝结体状态表,2、水平井堵剂研究,不同时间堵剂堵塞率和热稳定试验结果,在120温度，经过30天，间断对堵后岩心进行耐冲刷试验，堵剂体系对岩心的堵塞率仍大于94。该堵剂具有好的热稳定性。,堵剂研究YN1液凝堵水剂,30天,1天,15天,在岩心中的热稳定性试验,、适应地层高温条件（温度高，大于100）,2、水平井堵剂研究,矿化度对凝结聚硅体系影响试验,凝结聚硅体系在岩心中耐水冲刷试验,、体系适应地层高温条件,堵剂研究YN1液体凝胶堵水剂,水质对凝结聚硅体系的影响,矿化度小于50000mg/L的水对凝结聚硅体系的性能影响不大，可满足配制要求。,堵剂研究YN1液凝堵水剂,改变矿化度数值,矿化度与凝结状态表,堵剂研究YN1液凝堵水剂,注入水冲刷倍数与岩心堵塞率试验,、适应地层高盐条件,在岩心中的耐水冲刷性试验,2、水平井堵剂研究,、体系适应地层低渗透条件,凝结聚硅体系溶解性试验,岩心注入能力试验,堵剂研究YN1液凝堵水剂,2、水平井堵剂研究,堵剂研究YN1液体凝胶堵水剂,配制时间与溶液粘度的关系,、适应地层低渗透条件,体系溶解性试验,2、水平井堵剂研究,体系注入能力试验,体系用量与岩心注入压力的关系,随堵剂注入量增加，压力逐渐降低，具有很好的注入能力,K：0.252,、适应地层低渗透条件,堵剂研究YN1液体凝胶堵水剂,2、水平井堵剂研究,4、堵剂选择性评价,堵剂研究YN1液体凝胶堵水剂,2、水平井堵剂研究,阻力系数,注入体积 PV,非均质岩心物模试验,体系对不同渗透率岩心的选择封堵性,调剖后，高渗透岩心残余阻力系数为：40-60；低渗透岩心残余阻力系数为：16-26。说明：在岩心中的凝结作用实现了对非均质岩心的选择封堵目的。,小 节,堵剂研究YN1液凝堵水剂,1 YN1液凝堵剂溶液粘度低，具有很好的注入能力，施工工艺简单，有利于选择性地进入地层。,2能与散状石英砂凝结成高强度凝胶，在高温高盐条件下长期稳定，满足80-160高温地层要求。,3凝结体强度大，具有长期的热稳定性、耐水冲刷能力和选择封堵性。,2、水平井堵剂研究,DL-1水凝胶堵水剂,YN1液体凝胶堵水剂,缔结交联聚合物体系,水平井新型堵剂,成熟堵剂体系,2、水平井堵剂研究,Ca2+Mg2+mSiO2CaOmSiO2MgOmSiO2,堵剂研究DL-1水凝胶堵水剂,DL-1是一种水溶性堵剂，地面粘度与水相当，挤入地层后，利用地层水或加入适量的阳离子与堵剂反应生成颗粒凝胶，对出水孔道起物理堵塞作用，表现出选择性的特点。,2、水平井堵剂研究,堵剂研究DL-1水凝胶堵水剂,堵剂与钙离子浓度的变化曲线,实验温度：105,与地层水中钙、镁离子试验,堵剂,a浓度,、适应地层高盐条件,g浓度,堵剂与镁离子浓度的变化曲线,2、水平井堵剂研究,堵剂研究DL-1水凝胶堵水剂,温度对聚硅堵剂沉淀量的影响,实验条件：20%DL-1堵剂与10%的氯化钙（氯化镁）溶液反应，高温放置24小时称取沉淀量,温度影响,硅酸盐沉淀对高温不敏感，可以应用于高温地层,、适应地层高温条件,2、水平井堵剂研究,堵剂研究DL-1水凝胶堵水剂,DL-1堵剂与氯化钙（氯化镁）溶液交替注入后封堵能力,对填砂岩心管封堵试验,3、堵剂封堵窜流通道能力,2、水平井堵剂研究,堵剂研究DL-1水溶性堵水剂,4、施工工艺简单,可从油套环空注入地层，不需要起下管柱作业，省去了作业程序。,小 节,1、DL-1水溶性剂地面粘度低，小于5mPa.s，流动性强，易进入地层。,2、DL-1水溶性堵剂与钙、镁离子反应生成沉淀，反应不受温度影响，适应于高温高盐地层的堵水工作。,3、岩心堵塞率%，能够有效封堵出水孔道。,2、水平井堵剂研究,DL-1水凝胶堵水剂,YN1液体凝胶堵水剂,缔结交联聚合物体系,水平井新型堵剂,成熟堵剂体系,2、水平井堵剂研究,研制了适合高温高盐油藏的缔结交联聚合物体系,0.6%,0.4%,0.5%,作为成熟堵剂应用广泛,2、水平井堵剂研究,水平井堵水技术,胜利采油院 OIL PRODUCTION TECH.INST.,套管射孔完井 筛管完井,不同完井方式堵水工艺,水平井堵剂研究,新型堵水剂 常规成熟堵剂,现场应用,Z12-P2 CB701-P1井,3、现场应用情况,施工采用三段塞方式,共注入液体865m3。其中桩西联合站污水80m3，前置段塞40m3，堵剂490m3，封口剂125m3，高粘顶替液130m3。,整个施工过程的注入排量在5.0m3/h8.0m3/h之间变化，其中主要集中在7.8m3/h8.0m3/h。压力则在07.8MPa之间变化，起始压力0MPa，最高压力7.8MPa。,3、现场应用情况,桩12平2井堵水施工概况,Z12-P2井,Z12P2井开发生产动态,2007年11月实施化学堵水，含水由堵前的98.3最低下降至91.0，目前稳定在93左右，统计08年至2月底，累计增油169.2吨。,3、现场应用情况,CB701-P1井2007.5投产,完钻井深2028m，水平段232m,日液129.5t，日油4.5t，含水96.5%。根据钻井轨迹数据分析，埕北701-P1井水平段末端垂深过低，水平段距油水界面较近，边底水比较活跃。,CB701-P1井,埕北701-P1钻井轨迹示意图,CACB701-P1开发生产曲线,2007年10月实施化学堵水，堵后日油水平由2.5吨上升到27.1吨，含水下降28.2%，截至08年3月19日累计增油2266.9吨，效果显著。,CB701-P1井,3、现场应用情况,与冀东油田合作，开展冀东油田边底水驱油藏水平井化学堵水现场实施方案，完成7口水平井的堵水方案设计,与塔河油田合作，开展水平井找堵水技术及工艺研究，完成10口水平井的堵水方案设计,目 录,前言 水平井找水技术 水平井封堵技术 下步工作方向,出水机理：,找水技术：,堵水技术：,进一步深化油藏基础研究和水平井渗流规律研究，建立简单实用的出水规律预测模型。,由单一找水向组合找水发展，开展生产测井与生产动态综合找水技术研究。重点是发展廉价高效的生产测井仪器。,机械卡封,化学堵水,多点见水,出水定位困难,高选择性堵剂（笼统挤注）,廉价高效ACP材料（筛管完井）,下步工作方向,汇报完毕 谢谢！,欢迎批评指正，谢谢！,