钻采工艺论文篇1
[关键词] 海洋油气工程;培养方案;支撑条件
[中图分类号]G642
[文献标识码]A
[文章编号] 1673-5595(2013)05-0173-04
中国石油大学(华东)于20世纪末针对当时海洋石油工业对人才的需求情况,欲率先建立“海洋石油工程”专业,以培养海洋石油工程所需的复合型人才,但是,由于受教育部本科专业目录设置的限制,学校于2000年开始了以“海洋油气”为特色的“船舶与海洋工程”专业的建设和人才培养的探索与实践。经过十多年的探索和实践,中国石油大学(华东)在船舶与海洋工程人才培养和专业建设方面取得了一些成果,形成了较为成熟的人才培养模式,毕业生一次就业率每年都在 95%以上,在船舶及制造业的就业人数直线上升,在海洋石油行业的就业率保持了稳定增长趋势。为了扩大中国石油大学在船舶与海洋工程和海洋石油工程两大行业中的影响力,中国石油大学(华东)2011年开始申请增设海洋油气工程专业并获审批,2012年开始招生。当前,如何办好海洋油气工程这一本科新专业是摆在石油高校工作者面前的一个新课题。为此,本文拟就海洋油气工程本科专业人才培养方案的设定、人才素质的要求及人才培养所需的支撑条件等方面的问题进行探讨。[1]
一、培养海洋油气工程专业人才的重大意义
中国陆上油气资源日渐枯竭,因此,油气资源开发向海洋尤其是深海进军已成必然趋势。中国的渤海、东海和南海海底蕴藏着丰富的石油、天然气、天然气水合物资源,是支撑未来中国油气产业发展的战略空间,其开发潜力巨大。国家“十二五”规划纲要也明确指出,将推进海洋经济发展,积极发展海洋油气等产业。为了实现国家能源战略、确保国家能源安全,加大海洋油气的开发势在必行。然而,中国海洋油气的开发利用率很低,主要原因是海洋油气工程技术、装备比较落后。因此,大力发展海洋油气工程行业的科技力量,提升行业竞争能力,为国家能源安全服务已经刻不容缓。[2]
在国家的高度重视和大力支持下,1982年2月中海油成立,其负责在中国海域自营或合营开采海洋油气资源。除中海油外,由国家发展改革委员会牵头,中石油、中石化也加快了向海洋发展的步伐。中石油于2004年11月成立了海洋石油工程有限公司。作为中石油进入海洋油气领域的“先行官”,该公司已将海洋作为其找油找气的新平台。中石化上海海洋油气分公司以东海西湖和平湖两个油气田开发项目为背景,为中石化从事中、深海油气勘探和开发奠定了良好基础,也是中石化向海洋发展的重要平台。目前,中国的海油产量已突破5000万吨油当量,目前的开发大多集中在水深百米以内的近海,但更为广阔的深水海域仍待开发。可以预见,海洋油气这一方向将会迅速发展,从而带来对该领域人才的巨大需求。
二、海洋油气工程专业人才应具备的综合素质
海上油气开发受到海洋环境的影响,油气生产所面临的问题与陆地上的问题有非常大的差异。首先,用于海洋油气工程的装备与用于陆地的有所不同,譬如多种海洋钻井平台、钻井船、采油平台和作业船舶等;其次,由于工作平台空间有限,受海流、海浪和海风影响,其稳定性差,这使得在陆地上使用的工艺和方法在海上无法适用,需要改进或采用新的工艺;再次,受海洋环境制约,海上油气工程建造成本、完井和生产操作费用都相当高,采用的技术复杂、投资高、风险大,海上油气开发的经济效益也是必须解决的重要问题。由于海洋油气工程是一个交叉性学科,所以海洋油气工程专业人才培养的基本要求为:
本专业学生需具有人文、科学和工程三方面的综合素质。[3]学生主要学习海洋油气工程所必需的基本理论,接受必要的海洋油气工程设计方法、施工管理方法和科学研究方法的基本训练,具有良好的科学素养,获得科学运算与科学实验、工程设计与施工等技能,具备运用所学到的专业知识分析解决海洋油气工程实际问题、从事科学研究、进行组织管理的基本能力。具体来讲,该专业的学生应具备以下素质与能力。
第一,具有良好的文化素质、道德修养,高度的社会责任感和团队协作精神,良好的安全、环境、职业健康意识,宽广的国际化视野以及较强的自学能力和工作适应能力。
第二,具有扎实的数理化、力学基础,具有机械设计、电工电子学、地质学和海洋科学等方面的基础知识和较熟练的计算机应用能力;掌握一门外语,具有较强的听、说、读、写、译能力。
第三,掌握本专业所必需的工程理论和专业技术,包括油气藏工程、海洋钻井与完井、海洋采油、海洋油气集输与流动保障等海洋油气工程理论与技术,了解本专业领域科技发展现状和趋势。
第四,接受海洋油气工程师基本训练,具有海洋油气工程设计、解决海洋油气工程实际问题和从事科技开发的基本能力。
第五,掌握技术经济和管理的基本知识,具有工程质量和效益观念以及技术管理的基本能力。
三、海洋油气工程专业人才培养方案的设定
(一)设定培养方案的基本思路
中国石油大学(华东)海洋油气工程专业是依托“油气井工程”、“油气田开发工程”两个部级重点学科,利用“石油工程”和“船舶与海洋工程”专业的雄厚基础和教学、科研资源而开设的。通过分析海洋油气工程与陆上油气工程在工作环境、海洋油气钻采装备上存在的差异,可以在石油工程和船舶与海洋工程两大专业基础上来设计海洋油气工程专业的人才培养方案。其基本思路如图1所示。
图1海洋油气工程人才培养方案设计思路
(二)海洋油气工程专业人才培养方案的总体目标
海洋油气专业人才培养方案的总体目标是:培养适应中国海洋油气工业发展需要,德智体美全面发展,具有扎实的理论基础,较强的外语和计算机应用能力,获得海洋油气工程领域工程师基本训练,掌握海洋油气工程理论与技术,具有国际视野、创新意识以及解决海洋油气工程实际问题的能力,能在海洋油气工程及相关行业从事工程设计与施工、项目建设管理和科学研究等方面工作的高级工程技术人才,以适应中国海洋石油工业的发展需要。
(三)海洋油气工程人才培养的核心课程
海洋油气工程人才首先应该具备石油工程专业人才所应具备的基本知识,除此之外,还应具备海洋工程环境、海洋钻采装备和海洋油气工艺等方面的知识,结合海洋油气工程专业在环境、装备、工艺和管理四个方面的专业知识和技能要求,其核心课程应有:海洋钻采装备与平台工程、海洋环境、石油钻采工艺原理、海洋油气工程、油藏工程、海洋油气工程管理。
海洋钻采装备与平台工程课程:旨在让学生系统掌握海洋平台以及油气钻采相关装备的原理、特点、基本功能和基本计算,了解海洋钻采装备与平台制造、安装和施工工艺。学习海洋固定式平台、海洋移动式平台、海洋钻采水面装备、海洋钻采水下装备以及海洋油气钻采装备与平台应用实例。
海洋环境课程:旨在让学生系统掌握影响海洋中船舶、建筑物以及海洋施工、营运的海洋环境条件,掌握风、浪、潮汐、海流、海冰、泥沙、风暴潮等现象的物理特征以及海底表层的地质特征,能够进行基本的计算分析。
石油钻采工艺原理课程:旨在使学生系统掌握钻井装备和工具、钻井液、钻进参数、井身结构、井眼轨道设计和控制、井筒压力控制、固井、完井等技术及其工艺原理。掌握油气田开采特点与方法,以及采油工程技术的基本原理、设计方法,试油、油气井流动规律,自喷和有杆泵采油技术、注水工艺、油水井增产增注技术等。学会运用这些理论和方法分析解决钻井、采油施工中遇到的技术问题。
海洋油气工程课程:旨在使学生系统掌握海洋油气工程中所涉及的基本概念、原理、设计计算方法、工程施工新技术和工艺。掌握海洋钻井、海洋固完井、海洋弃井与回接作业、海洋油气测试、海洋油气田开发模式、海洋油气举升、海洋油气处理与计量、海洋油气储运与流动保障等工艺技术;了解海洋钻井井场勘查、铺管作业、海洋油气工程作业安全和深水钻完井关键技术等。
油藏工程课程:旨在使学生系统掌握解决油气田开发设计、动态分析、开发调整及油藏管理的系统工程问题所必需的基本概念、基础知识和基本方法。掌握油藏工程设计基础、非混相驱动态预测、油藏动态监测原理与方法、油田开发调整、复杂油田开发及油藏管理等。初步学会应用基础理论和知识进行油气田开发设计。
海洋油气工程管理课程:旨在使学生系统掌握海上油气田开发工程管理的基本概念、方法和手段。掌握海上油气田开发特点、开发方案、健康安全环境、生产操作与管理、海上油田工程成本控制方法等,具备从事海上油气田开发工程项目管理和决策的基本能力。
设置该专业的课程时,必须加强与企业尤其是大型企业的沟通与联系,这样做既有利于教师随时把握新技术的方向,也有利于学生水平和专业建设质量的提高,还有利于学生就业和企业对学生的选择。
四、海洋油气工程专业人才培养所需的支撑条件
(一)国家与学校的政策支持
国家“十二五”规划纲要明确指出,将推进海洋经济发展,积极发展海洋油气等产业。在2010年教育部公布的“同意设置的高等学校战略性新兴产业相关本科新专业名单”中,“海洋油气工程”专业名列其中。这充分说明了国家和教育部门对海洋油气人才的需求和重视。
鉴于海洋油气工程属于高等学校战略性新兴产业相关本科专业,其具有鲜明的专业特色和良好的发展前景,中国石油大学(华东)重点加大了对该专业的课程教材建设、实验室建设、师资培养、人才引进、教学改革与建设等方面的资金和政策上的支持,同时进行了有效的过程管理,切实加强海洋油气工程专业的建设和发展,保证专业建设各项规划目标的高质量完成,从而使专业建设水平处于国内同类高校的领先水平,人才培养质量赢得了用人单位的充分认可和社会的广泛赞誉。
(二)师资队伍建设
海洋油气资源是世界各国争夺的焦点,海洋油气工程专业的设置是国家实施海洋战略的体现,办好海洋油气工程专业要具有战略性眼光,要定位于高层次人才培养,除了培养本科生,还要培养硕士、博士,使今后的毕业生不仅往深海走,还要向国外走。当然,培养高质量的学生首先要有高水平的教师。海洋油气工程专业的师资队伍建设应采用优化整合、请进来讲学、送出去培养的思路。
首先,笔者所在学院优化整合内部三个学科有学缘的专任师资,并挖掘全校资源,成立了海洋油气工程系。师资队伍中有长江学者1人,教授7人、副教授8人,博士23人、硕士3人, 35岁以下教师5人,学历结构和学缘结构比较合理。同时,通过各种教学、科研活动和专业交流加强对现有师资的培养。如组织骨干教师参加了全国海洋油气工程新专业教学与教材规划研讨会,全面了解各兄弟院校海洋油气工程专业人才培养定位、培养方案、课程设置、培养特色、实验室建设、师资队伍建设等基本情况,为中国石油大学(华东)海洋油气工程新专业的建设积累了经验。鼓励教师参加国内外学术会议,了解海洋油气工程各个方向的最新进展。多次组织教师参加教材建设、实验室建设工作讨论,有计划地开展了教材调研、编写工作和实验室建设工作,让教师对所承担的课程教学内容有更深刻的认识,以尽快提高教师的海洋油气工程专业方面的素质。
其次,为了进一步加强师资队伍建设,目前,笔者所在单位正在积极利用国内国外资源,聘请国内外兼职教授和研究院专家来校讲学、指导年轻教师。借鉴国外先进的办学经验,促进海洋油气工程专业的快速发展;同时,还把有培养潜力的青年教师有计划地送到国外学习进修,促使青年教师快速成长。
(三)实习教学条件
教师的实践性教学能力是培养具有创新精神和实践能力的高素质工程技术人才的重要条件,其可促进学生巩固和加深对理论知识的掌握,提高学生运用知识分析和解决问题的能力,以及对未来工作的适应能力。因此,实践教学效果的好坏将会直接影响海洋油气工程专业本科教学的总体质量。海洋油气工程专业实践性教学环节包括与课程教学同步进行的实验教学、单独开设的实验课程以及独立设置的实习环节。独立设置的实习环节包括:军事训练、地质实习、金工实习、专业实习、综合设计和毕业设计等。其中不容乐观的是海洋油气工程的专业实习,目前,因油田单位、海洋工程基地对安全的顾虑以及受实习经费的限制,导致海洋油气专业学生的实习过程大部分处于参观实习的层面上,学生在实习期间根本无法动手;并且大部分石油企业都不愿意接待学生实习,不愿意为学生提供实习岗位,为此,中国石油大学(华东)构建了一线实习、模拟实习与生产视频资料相结合的多元化专业实习模式。[4]
首先,利用地域优势。中国石油大学(华东)东营校区位于黄河入海口,是中国大油田――胜利油田所在地。胜利油田不仅拥有陆上油田,而且也已进行多年海上油气开发。这为油气工程专业的实践教学提供了良好的外部环境。2005 年,中国石油大学(华东)青岛校区启用,该校区毗邻中石油和中海油两大石油公司的海洋工程基地,这为海洋工程的实践教学提供了极佳的条件。这种优势对于中国石油大学(华东)来说可谓得天独厚,是国内其他任何院校所不具备的。因此,在实践教学环节,可以充分利用该优势,安排学生到实际的油田生产和海洋工程生产实际中去学习和锻炼。
其次,利用已经较成熟的数值模拟和三维可视化技术模拟呈现实际的生产环节和生产状况,加上成熟的数学模型完全可以达到较为逼真的生产效果;同时,在校内创建具有一定工程规模的模拟海洋油气生产实训场所,成为发展新型实践教学方式的新方向,这样可以全面提升实习教学质量。
再次,利用有关生产现场的视频资料,不仅在很大程度上代替了现场实习,而且能够有效提高教学效率、节约教学成本。还可鼓励学生自己联系实习单位,有许多学校已经采取了这种方式,因为少数学生的分散和零星实习,不会给企业的生产带来很大影响,生产单位一般还能够接受。
总之,在油气资源开发面向海洋已成为必然趋势的形势下[5],中国石油大学(华东)新增设海洋油气工程本科专业不仅符合国家能源发展战略需求,也是学校走学科综合发展之路的需要。海洋油气工程本科专业应结合专业发展趋势,做好专业人才培养方案设置,创造专业所需要的支撑条件,才能真正为国家培养出高层次的海洋油气工程专门人才。
[参考文献]
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[2] 张波.浅析全球海洋石油工程市场现状及发展趋势[J].石油化工管理干部学院学报,2009,11(2):2023.
[3] 李志刚.海洋油气工程人才的专业素养与培育[J].中国石油大学胜利学院学报,2011,25(4):5557.
[4] 李志刚.海洋油气工程人才培养的探索与实践[J].石油教育,2011(2):8991.
钻采工艺论文篇2
关键词:钻进技术;地震钻井;工艺;技术
中图分类号:U674.38+1 文献标识码:A
近年来,国内各油田钻井技术,取得可喜成绩,为国内的石油和天然气的勘探及开发新的活力,起到了应有的作用。近年来,介绍了一种新型的国内外各种模板钻机山,山模板钻机的引入,为山区地震勘探增添了活力,解决了山坡地区缺水,复杂表面的固体岩石钻孔问题,为勘探开发复杂的表面,从坚硬的岩石在石油和天然气资源提供了希望。目前,国外井技术完成了配套,在天然气的钻探设备发展现状的基础上,完善天然气的钻探技术越来越成熟,成为主流的重要组成部分和钻井工艺技术。50年的地震勘探工作,地震钻井工程也经历了50年的发展过程并逐步完善,从早期的手压力型人工钻井发展到现在的水力机械的开采。但是使用良好的管理设备多年来,地震队钻井集团在积极探索和解决问题。吐哈油田针对目前气体钻井裸眼完井地质适应性差、采用套管阀或非透式可膨胀筛管完井技术成本高、可靠性差的问题,自主研发了冻胶阀完井工艺技术。实践表明,该钻机设备良好的运用和勘探成本有着紧密的联系,是油气勘探的关键成功因素的有效,长期坚持钻井工人的目标和任务。原理是利用化学方法能够形成钻孔封隔作用,具有一定的这些属性中的聚合物冻胶塞的、胶体不仅能实现井静态和动态密封,在大压差不得进入储层的气藏所起的作用。
1 关键要素
机场在钻探施工过程中,严格按照设计程序来建设的建设工作,必须检查钻孔前桩,确保刺激定位准确。未来天然气的钻探技术来降低能源消耗,不断扩展的能量场和可持续发展。气体反循环钻探设备、应对更少的地层出水的能力,满足未来的天然气的开采的发展趋势。在遇到特殊情况,需要以抵消移动,连续移动很有效,必须根据计划执行指定的技术人员。目前,气举反循环钻探已成为一个水井、地热井、煤矿轴、气体排放的主要技术方法。每口井的井深达到施工设计要求,并应做好阀体直立,墙壁的平滑重砂冲洗干净,确保顺利抱掺杂,引起深井建设设计与要求。完整地填写完整的每一个好地震钻井,填补这个领域。措施不容忽视,第一个从井口应密封在一个500毫米以下,要求准确表达清楚。钻探钻队长必须是100%检查,确保后期时抱案件光滑,没有留下障碍。
2 合理选择钻井参数
钻井参数也被称为钻井和变量,并表示钻井技术措施,具体指的压力的钻头、砂轮转速、水泵的排放,这里指的是旋转法,除了影响钻井钻法。钻压直接加点,钻压越大进深地层,在旋转阻力越大,功率消耗也越大,这是一无可驳的挤压力钻杆的,也很容易导致钻杆弯曲变形,因此在钻井钻压不宜太大,应该根据实际情况适当的选择。钻井过程中,更规则的岩性、地下完好钻床、速度和位移可以打开,但不能超过额定压力,包括钻压、转速、流量和钻井液的性能。粘土地层钻头与塑料、钻压不宜太大,转速适中位移,防止土壤包钻头。合理选择切削参数是提高钻井效率、降低材料消耗的一个重要因素。较大的岩石钻头梯度、钻压小转速适中,位移在案件。钻一个裂缝的岩性、钻床、速度、要小,防止合金叶片和卡钻坏了。在遇到坍塌至卡钻现象,演练少量可以零增长速度和位移。所以钻井速度受钻压、转速、排放限制。在钻井过程中,三者缺一不可。就在钻具带下去,直到解决钻井后保持卡。陷入了砂卡钻现象,应适当增加洗井液粘度和试图增加排放的影响,减少钻压、转速适中,没有继续钻井工作。
2.1 转速
速度的速度直接影响钻井速度的速度,速度越快,遇到阻力也正在逐渐增加,应力变化相应增加,提供麻纤维板作用,钻进地上吃以更快的速度,消耗的功率越来越多了。所以,在高速钻井、钻杆容易断裂。
2.2 钻压
钻压的大小,不仅与设备的重量和功率有关,而且还与岩性有关,再就是与井下是否存在卡阻有关。
2.3 排量
排量的大小,也直接影响钻进的快慢。可以看出排量越大,说明冲洗井底的能力越强,这样对钻头的冷却就越快。也导致钻井液循环就越迅速,提高钻井速度的重要因素。
3 地震钻井方法
3.1 选用不同循环液
钻井不易冲坏岩石,被选中干净的水可使泥孔壁可增强,更好的保护已经破碎的岩石上带到表面,从而防止形成涌水、隔离的岩石。在冷冻进入的地区,可以选择含有盐溶液。在钻井过程中,井漏应停止泵水、土泄漏,能够避免是徒劳的。在钻井过程中,如果遇到好崩溃,应该套管固井。钻探松散的不稳定,冲坏的岩层,选择的泥浆。在空气冲击钻进、遇见黄泥层,可以参加这个循环的碱性液体化合物。
3.2 割取岩芯
没有特殊情况,最好不要携带钻具,当达到长度和核心的核心筒的长度时,应停止钻进、钻井工具将一个小提到了一圈后沉没在洗砂,可以扔石头切取下来的核心。切取心之前,在石头上的正确方法是,沉到水底的沙洗干净,,首先应该开个铸造砂器盖,岩心钻探、钻压要适中,速度慢下来,并将准备在石头上的沙子里面,覆盖替沙从小型到大型逐步开放铸造砂器球阀。发掘能动性和锤子钻杆,洗井液可使石头以地下卡为核心。正确的方法以减少取心,石头出现卡核心抑制泵。泵压力上升,高压摇摆不好,这一次带了管钳移动钻杆、阻力增大。证明了快速核心,应立即停泵,缓慢的圆圈,再用管扳手移动钻杆,如果阻力减小,确认核心已经切断了,可以开始工作了。
3.3 安全规程
应检查线夹钻机下松动,操纵符钻机的性能、结构、使用和维护熟悉,必须经过严格的专业培训考核,获得了证书的独立运营钻机。方钻杆是挂在公司、升降电梯系统与性能是否良好,运行可靠。工作前、后和演练钻机性能,钻进前,效果良好,就顺利进行。把锁立即工作。在作业时,钻头不要离开工作岗位,看各地区钻机运转情况,看当泵入的压力变化、钻井液循环工作,严禁使用高速钻井作业。在工作过程中,而不是为了维护,更不要碰是手术的一部分,不得随意扳动手柄,以防意外。该钻机钻头工作人员,应当有明确的分工,工作必须坚守岗位,严禁脱岗,串岗,乱岗,合理利用生产工具,要熟悉掌握本岗位的操作规程,施工应穿衣服和头盔劳动保护。作出正确的选择,应注意高压线的空气,或者地下电缆,输气管道,确保安全的距离钻机和建筑物。
结语
50年的工作经历一段钻井地震发展时期,科学钻探,每一次的成就,展望21世纪地震钻井技术的发展前景将机械化、自动化、智能化钻井。钻井技术有一定的差距,钻井技术将面临的挑战,预测在有条件的地区除了使用汽车的来源、高能聚焦的方法取代传统的钻孔地震趋势。
参考文献
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[4]张进双,钱晓琳,于培志,等.气体钻井后井筒预处理井壁稳定技术[J].石油钻采艺,2008(5).
钻采工艺论文篇3
【关键词】水力喷射钻孔 稠油蒸汽吞吐
本次研究及试验对象是辽河油田高3624区块的高3-6-021井。通过对高3624区块岩性、裂缝发育特征及其分布走向、储层物性等方面进行细致研究,确定钻孔方位、钻孔数量、钻孔深度、注酸类型和数量、注蒸汽量,观察联作措施后的效果,对效果进行评价。
1 水力喷射钻孔技术介绍
目前,辽河油田水力喷射钻孔技术的工艺原理:连续油管连接铣刀钻具,入井进行套管开窗,然后连续油管连接喷射工具入井进行油层喷孔的工艺,喷嘴为反冲自进设计。喷嘴工作方式为单射流破岩,非水力机械联合破岩方式,其优点是:结构简单、控制简便、成功率高、钻孔长度可达100米。
水力喷射钻孔技术从施工工序上可分为:
(1)自然伽玛校深;(2)陀螺定向;(3)套管开窗;(4)钻水泥环;
(5)油层喷孔。每孔施工时间约为15h,每孔施工周期内,连续油管下井3次,测井1~2次。
2 高3624区块开发现状2.1 高3624砂砾岩油藏介绍
试验油井位于辽河油田高3624区块,高3624区块构造上处于辽河西部凹陷西斜坡北端高升油田莲花油层鼻状构造北端,是一个南、东、西三面受断层夹持的由西南向北东倾没的断鼻构造,高点埋深1600m。构造类型为纯油藏,油层埋深1600~1850m,油层分布主要受砂体分布控制,为一构造岩性油藏。储层岩性以厚层块状砂砾岩为主,夹薄层泥岩。据高3624井最初试油成果,原始地层压力17.5MPa(油中1800m),1750m深度温度56℃。通过观察井测压情况可知,目前地层压力在7MPa以上,试验井附近压力10MPa左右。
2.2 区块开发现状
按开发方式划分,高3624块可分为两个开发阶段:即常规开采和蒸汽吞吐开采阶段,目前全块转为捞油生产。1988年8月~1998年9月,高3624块开始蒸汽吞吐开发,至1998年9月蒸汽吞吐有效期结束,共吞吐23口井、74井次,平均单井吞吐轮次4.9轮,累计注汽22.0693×104t,阶段产油13.9057×104t,阶段产水3.7228×104m3,阶段采出程度1.81%,吞吐油汽比0.63,阶段回采水率16.9%。1998年10月~2005年12月,由于吞吐效果较差,1998年10月后该块不再进行蒸汽吞吐开采,2003年12月全块转为捞油生产。2006年1月~目前,为采取压裂改造和高压注汽提高区块储量动用阶段,开采难度逐年加大,急需改善传统开采方式,提高单井产能。
3 水力喷射钻孔与蒸汽吞吐联作方案
试验井高3-6-021井储层岩性以厚层块状砂砾岩为主,夹薄层泥岩,分析试验井与邻井同产层生产情况,认为试验井目标储层剩余油较多,结合水力喷射钻孔设备参数性能指标,分析在该试验井应用是可行的,决定进行水力喷射钻孔与蒸汽吞吐联作措施工艺试验。利用该技术喷射钻孔的定深、定向、钻深可控的优势来提高微裂缝钻遇率,改善稠油蒸汽吞吐井产层受热环境及渗流条件,扩大产层受热吞吐半径,实现周围死油区稠油得到动用,达到增加原油产量、提高单井产能的措施目的。
3.1 水力喷射钻孔方案3.1.1?钻孔层位
筛选高3624块的某一口油井为试验井,该井位于区块中部,生产层段岩性为砂砾岩。油层物性较好,平均孔隙度21.9%,平均渗透率967×10-3μm2。碳酸岩含量极少。粒度中值为0.44mm,但分选较差,平均分选系数为1.94。为近物源浊流砂体沉积的特征。Ⅴ砂体储层以砂砾岩为主,平均孔隙度为22.69%,平均渗透率1282.65×10-3μm2;Ⅵ砂体储层以砂砾岩为主,平均孔隙度为19.92%;平均渗透率867.92×10-3μm2。
3.1.2?钻孔位置
根据地层倾角、倾向以及油井井斜数据,确定钻孔方位主要沿平行地层等高线方向,这种方法适合油层上下较厚的油层,孔轨迹在同一个油层延伸,同时根据油层厚度和实际钻孔深度进行钻孔方位微调,从该井测井曲线对比综合分析L5+6层位的2#、3#两个层钻孔增产效果会更好。
?3.1.3?钻孔方位
通过分析试验井与邻井同产层生产情况,认为试验井24.6o、221o方位剩余油较多,优选为该试验的钻孔方位。
3.1.4?布孔数量
该井所选2#小层为物性较好的含油层段,单层厚度56.6m,3#小层厚度13.4m,2#小层布孔密度为1孔/7.07m,3#小层布孔密度为1孔/13.4m,设计对2个小层完成9个钻孔,自下而上逐孔实施。
3.1.5?钻孔长度
考虑小层单层厚度较厚,井间距较长,产层无底水,井间距离170m,因此,设计钻孔长度为100m。
3.2 防膨酸化蒸汽吞吐方案3.2.1?防膨方案
粘土稳定剂由有机聚季铵、非离子表面活性剂及无机物复合而成。
(1)按处理半径计算,按照处理半径2.4m计算,药剂浓度1%,施工剂量24.4t。
(2)按注汽量计算
设计注汽量按3000t,防膨剂使用浓度按1%计算,则试验井防膨剂用量为30t。
(3)施工要求:正注粘土防膨剂30t,正替清水10m3,压力控制在20MPa。3.2.2?酸化解堵方案
(1)药剂用量:酸化药剂的主要成分为有机酸、盐酸、氟盐、缓蚀剂和表面活性剂等。酸化目的层为2#:3#小层,井段1651.5-1722.0m,厚度70m/2层。通过酸化,解除近井油层污染,恢复或提高地层渗透率,增加油井产能。设计向井中注入多氢酸解堵处理液185t,正替顶替液10t,排量0.6~1.5m3/min,泵压不得超过20MPa。
3.2.3?注蒸汽方案
预热地面管线10分钟,然后转入正式注汽,以较低参数注一小时,逐步提高注汽参数。采用高压小炉注汽,设计注汽量3000t,油层吸汽能力约7~9 t/h,注汽速度:192 t/ d,注汽强度:27.5t/m。
4 现场试验与效果
4.1 现场试验
5 结论
细致的地质分析、创新的联作思路、缜密的施工设计、科学合理的联作工艺选择是高3-6-21井现场试验成功的基础与保障。
水力喷射钻孔改变了传统射孔完井蒸汽腔的形态,扩大了蒸汽与地层的直接接触面积,扩大了蒸汽腔的波及体积,无论是近井地带还是远井地带均更有效的利用了蒸汽的热能,并且可在一定程度上解决因储层非均质性造成的储层动用不均的困扰。
水力喷射钻孔的成功应用可突破传统意义上的射孔完井方式,有望引起新一轮的完井方式的变革
水力喷射钻孔与蒸汽吞吐措施联作工艺技术可有效解决因近井地带污染与堵塞导致的注汽困难的难题,实现了蒸汽吞吐井间剩余油挖潜以及油井产量的提高,为辽河油田稠油开采提供新模式、新方法。
参考文献
[1] 李根生,沈忠厚.高压水射流理论及其在石油工程中应用研究进展.石油勘探与开发[J].2005,(02):96-99
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