井下作業技術作為為勘探開發服務的重要工程技術手段,近年來取得了顯著的進步,為油氣田勘探和開發做出了重要貢獻。但是,隨著勘探開發的不斷深入,勘探的對象更加復雜,開發要實現高效益的目標,對井下作業技術提出了新的更高要求。
一.井下作業技術現狀
井下作業技術主要包括機具裝備、工藝技術、方案設計和為確保作業施工的企業管理技術等內容。近年來,圍繞勘探開發實際需要,井下作業行業堅持以經濟效益為中心,以裝備更新和技術升級為主攻方向,大力實施“科技創新”戰略。通過技術引進和自主研發,大幅度提升了井下作業技術水平和服務能力。裝備了2000型壓裂車組、大負荷(50t及以上負荷)車載修井機、輪式通井機以及連續油管作業車、制氮注氮裝置等先進設備。形成了壓裂酸化技術、大修側鉆技術、試油測試技術、綜合治理配套作業技術、常規維護性作業技術、特種油藏井下作業技術和特殊工藝井作業技術7個井下作業技術系列,較好地滿足了油氣田勘探開發的需要。
二.油氣田勘探開發對井下作業技術的新要求
目前,井下作業基本能夠滿足生產需要,但是,隨著勘探開發的不斷深入,對井下作業技術又提出了新的更高要求,概括起來,主要有以下6個方面:
一是提升常規作業技術水平;二是加快發展特殊井作業技術;三是積極研究邊際油氣藏開發低成本配套作業技術;四是配套完善大修側鉆技術;五是整合壓裂酸化技術體系,提高應用效果;六是試油測試要滿足特殊油氣藏和特殊工藝井的需要。
三.井下作業技術發展方向
根據油氣田勘探開發對井下作業技術的新要求,要圍繞提高單井產量、降低作業成本總目標,從作業裝備和作業技術兩個方面,在加強對現有大修側鉆等新技術的整合、配套完善和推廣應用的同時,發展提高單井產量作業技術等6項重點技術:
1、提高單井產量作業技術
以提高油氣井單井產量,降低綜合生產成本為目標,開展防砂射孔技術、徑向鉆孔技術、高效選擇性堵水技術、氣體(二氧化碳、氮氣、煙道氣)增產技術4項內容研究。
(1)防砂射孔技術研究
針對出砂油氣層的開采,開展充填式防砂射孔和大孔徑防砂射孔技術研究。在目前研制的單一防砂射孔彈的基礎上,重點開展防砂射孔彈的防砂評價研究,根據儲層巖性及出砂粒徑,研制系列防砂射孔彈,開發防砂射孔優化設計軟件,形成防砂射孔技術系列,提高防砂效果和油氣井產量。
(2)徑向鉆孔技術研究
以低成本的方法增加低滲透等油氣藏的泄油面積,提高單井產量為目標,開展徑向鉆孔技術研究。通過大孔徑射孔射穿套管、高壓水射流噴射地層形成孔眼和機械旋轉鉆頭鉆穿套管、水射流與機械旋轉鉆頭相結合鉆出地層孔眼兩種方案的優選研究,確定技術方案,研制井下工具,配套地面設備,形成一次下井可在地層不同方向鉆出直徑30mm左右、深度2-3m孔眼的配套技術。
(3)高效選擇性堵水技術研究
油井堵水是注水開發油田控制油井出水的一項十分重要的技術,通常的堵水方法是機械堵水和化學堵水。隨著油田開發進入中后期,含水上升,層間、層內及平面矛盾越來越突出,機械堵水已不能適應此類油田開發的需要,必須開展高效選擇性堵水技術研究。重點研制高效選堵劑(選擇性封堵高滲透出水大孔道、選擇性堵水而不堵油的高效選堵劑),并開展深部堵水施工作業技術研究,提高堵水效果和油井產量。
(4)熱、電、二氧化碳、氮氣聯供低成本增產技術研究
以提高油井產量,降低成本,提高*終采收率為目標,開展熱、電、二氧化碳、氮氣聯供低成本增產技術研究。以潔凈煤燃燒產生蒸汽發電為基礎,煙氣回收利用,提供油田開發,特別是稠油開發需要的熱(蒸汽/熱水)、電、二氧化碳、氮氣。在機理研究的基礎上,重點開展熱(蒸汽/熱水)、二氧化碳、氮氣綜合應用的吞吐、驅替方案設計和注采工藝技術研究,研制氣體處理、運輸、注入設備,形成配套技術。
2、壓裂酸化技術
根據油氣田開發對壓裂酸化技術的新要求,以提高壓裂酸化效果,降低壓裂酸化成本為目標,在加強優化設計的基礎上,重點開展以下5項技術內容研究,逐步向開發壓裂方向發展。
(1)高含硫氣藏壓裂酸化技術研究;
(2)蘇里格等低滲氣藏采取小井眼、水平井等特殊工藝完井后的高效壓裂酸化技術研究;
(3)深井超深井壓裂酸化技術研究;
(4)巖性等復雜油氣藏壓裂酸化技術研究;
(5)稠油高凝油藏提高壓裂酸化效果新技術研究;
(6)大型壓裂技術研究。
3、井控新技術
以保護油氣層為目標,在現有不壓井作業技術的基礎上,通過井下控制工具、井口控制裝置的研制和作業工藝技術研究,提高檢泵、清砂等作業全過程油套管壓力控制水平,實現油、氣、水井作業全過程不壓井,防止作業對油氣層的二次污染傷害,提高油氣井生產能力。
(1)油、氣、水井作業全過程不壓井作業機具及施工技術研究;
(2)無傷害作業工作液體系研究;
(3)提高作業自動化程度和作業質量配套工具、裝備研究。
4、特殊工藝井作業技術
重點開展針對多底分支井、側鉆小井眼井、水平井等特殊工藝井作業井下工具的研制和配套工藝技術研究,形成特殊工藝井作業技術系列,滿足生產需要。
(1)多底分支井完井再進入技術研究;
(2)小尺寸井眼修井、壓裂酸化等措施作業井下工具及配套技術研究;
(3)水平井作業配套技術研究。
5、連續油管技術
在整合現有連續油管作業技術(主要已開展的沖砂洗井、鉆橋塞、氣舉、注液氮、清蠟、排液擠酸和配合測試等)的基礎上,引進連續油管壓裂車和連續油管側鉆車,重點開展連續油管壓裂、連續油管側鉆2項技術內容研究。
(1)連續油管壓裂技術研究
針對層狀油藏、不連續油藏等需要進行的多級分層壓裂以及分支井壓裂,利用連續油管壓裂技術,有選擇性地進行支撐劑填充,實現在作業費用允許范圍內有效地進行邊際油藏壓裂作業,提高油藏經濟開發效果。在引進連續油管壓裂車的基礎上,重點開展適用于連續油管壓裂的低摩阻無傷害壓裂液、支撐劑研究和施工作業配套工具、工藝技術研究,形成低成本、高效益的壓裂工藝技術。
(2)連續油管側鉆技術研究
針對套管損壞井復產需求,以應用連續油管進行老井側鉆為目標,引進連續油管側鉆車,配套井下動力鉆具或電動連續管鉆井系統,研制配套工具,開展連續油管側鉆綜合配套技術研究,形成低成本的側鉆工藝技術。
6、新領域作業配套技術
重點開展以下3項技術內容研究。
(1)灘海油田試油作業技術研究。
針對灘海油田特殊的作業環境,開展以試油作業安全和環境保護為重點的試油作業井下工具、平臺控制裝備和工藝技術研究。
(2)難采未動用儲量開發低成本作業技術研究
針對合作開發低滲透等難采未動用油氣藏采取非常規、非正規方式開發的實際需求,重點開展簡易低成本作業技術研究和低成本壓裂酸化技術研究。
(3)二次固井完井技術研究
針對蒸汽吞吐轉驅、注水、注聚合物等井套管外水泥環破壞嚴重,難以滿足生產要求的實際,開展二次固井完井技術研究。重點研究新型水泥漿體系、二次固井完井井下工具和施工技術,延長油氣井壽命。