热采井

摘要： 河南油田采油二厂强边水断块稠油油藏集中在新庄油田,主要包括泌浅57区、泌浅67区等区块,油藏品味相对较差,目前开发现状表现为“三低一大”:采出程度低、日产水平低、采油速度低、递减大。通过研究对边水侵入特征分析研究,划分不同强度水侵区域,攻关配套不同强度的抑水堵调剂,评价整体治理技术的适应性,形成系列堵调技术,改善水淹区块效果。

摘要： 井口抬升会导致油气井井筒完整性破坏,影响油井的后续生产作业安全。为了研究回接套管柱在固井-生产作业中的井口应力分布及抬升高度变化规律,采用有限元方法,根据顺北区块某井现场工况,利用ABAQUS软件建立了不同工况下多层套管-水泥环-地层多体系统热-固耦合分析有限元模型,分析了回接套管从固井阶段开始到生产时的应力和位移变化,得到了井口应力、抬升高度变化过程及其相关参数的影响规律。分析结果表明:随着水泥浆返高的增加,井口抬升高度单调增加,这表明随着水泥环缺失的严重性增加,套管自由段数越长,在温差作用下可伸长抬升的高度也就越大;随着水泥浆返高的增加,井口固定时回接套管的Mises应力先增大、后减小,并不呈现单调递增或递减的趋势。所得结果可为现场回接套管柱井口抬升现象分析提供一定的参考。

摘要： 针对多相流动下稠油热采井注汽过程中耦合机理不明确,开采参数优化不完善的问题,基于气液两相流理论,考虑井筒倾斜影响,结合井筒液膜分布特征,建立稠油热采井全井段气液两相热流耦合模型,分析不同参数对井筒内湿蒸汽热力学性质的影响规律。研究表明:井筒倾斜角小于45°时,湿蒸汽热力学性质受井筒倾斜程度影响较显著;井筒倾斜角大于45°后,对湿蒸汽热力学性质的影响逐渐减弱;蒸汽压力、蒸汽温度、蒸汽干度等随井深增大而发生变化,水平段的变化更显著。对辽河油田3口热采井注汽量等参数进行优化,在预期的油井产量条件下,注汽量分别降低了15.3%、16.6%、14.7%,显著降低了热采水平井的开发成本。该研究对指导井口注汽参数优化,提高注汽热效率具有重要指导意义。

摘要： 随着光纤测温技术的成熟,该技术越来越多的应用于油田监测领域。因其本身具有的灵敏度高、稳定性强、长效性和实时性等特点,已成为热采井井下监测的首选方法。通过将测温光缆捆绑在注汽管柱隔热油管外和Y管穿越到水平段油管内部的工艺管柱连接结构。分别对热采井的油套环空和水平段内部温度进行了精确监测,成功地准确录取了油井热采过程中注蒸汽、焖井、放喷3个阶段全井段温度数据。本文通过现场实际应用来验证井筒热力软件计算的准确性、验证井筒高干度注汽管柱隔热效果以及现场注热参数与方案设计中注热参数的匹配程度。

摘要： 稠油井注汽热采过程中,热应力易使补贴管与水泥环之间出现微裂缝、微环隙,致使界面出现粘脱现象,进而导致补贴失效。为延长补贴管使用周期,首先基于井下管柱三轴热应力理论与界面破坏准则,运用ABAQUS有限元软件建立热采井补贴管热力耦合三维有限元模型,模拟实际注蒸汽热采过程,得出补贴管-水泥-旧套管-水泥-地层系统的温度场、应力场分布规律及补贴管界面粘脱情况,并研究不同注汽温度、注汽压力、胶结强度等因素对补贴管界面黏结状态的影响;随后将预应力技术应用于补贴管二次固井过程中,并在不同工况下将施加预应力技术前后补贴管界面粘脱状态进行对比,界面粘脱长度显著降低;最后确定了不同温升条件下的预应力施加值,为二次固井与套损治理提供指导意义。

摘要： 总结了我国海洋环境油井管的防腐实践,为类似油气田开发提供技术参考.指出了我国海上油气井的环境与腐蚀状况,针对腐蚀环境特征,分仅含二氧化碳井下环境、含硫井下环境及热采井高温环境进行防腐技术总结.海洋环境油井气井内、外腐蚀均较严重,外腐蚀主要为海洋环境大气腐蚀,内腐蚀失效的原因多为CO2引发的腐蚀,此外因作业需要,井筒内流体性质的变化也加剧了内腐蚀失效.针对单独CO2腐蚀环境,建立了海上特色的防腐图版,并提出三种低成本防腐策略;针对H2S腐蚀环境,开展了不同材质的腐蚀规律研究与服役寿命预测;针对热采井高温腐蚀环境,开展了氧含量、高温腐蚀与热应力叠加强度变化研究.研究认为,海洋环境油气井外腐蚀可采取涂敷、牺牲阳极、阴极保护,井下CO2腐蚀可以采用防腐选材图版选择合适材质,为降低成本可以采用组合管柱防腐,含H2S环境可采用碳钢或低铬钢,以降低硫化物应力开裂(SSC)和应力腐蚀(SCC)风险,热采井宜控制含氧量及热强度衰减的影响.

摘要： 目的 防止热采井筛管损坏,延长热采井防砂有效期.方法 基于有限元理论,分别针对基管和外保护套,开展热采井优质防砂筛管在不同热应力补偿器及其安放间隔条件下的完整性研究,并开展室内实验,探究筛管在腐蚀、冲蚀共同影响下的失效规律.结果 目前现场所使用的热应力补偿器设计基本满足防砂筛管基管的力学完整性需求,但无法保证外保护套的力学完整性,无法避免筛管的热应力损坏,建议在热应力补偿器设计时应充分考虑外保护套的受力状态及变形情况.纯高流速流体冲刷对管材本体无破坏作用,却对冲蚀-腐蚀环境中腐蚀产物膜具有冲刷破坏作用,冲蚀-腐蚀迭加条件是筛管冲蚀损坏的主要因素.结论 合理的热应力补偿器加放及筛管材质选择,有利于提高筛管完整性,延长防砂有效期.

摘要： 针对稠油热采井轮回注汽工况过程中引起管柱产生额外温度荷载的现象,依据套管柱结构与强度设计理论,考虑轮回注汽温度的影响,完成稠油热采井的强度评价;采用热采井套管柱应变设计方法,计算套管柱的应变,应用应变设计准则,完成稠油热采井的应变评价.实例计算表明,该热采井工况适合基于应变的热采井管柱评价方法.

摘要： 渤海油田石油资源以稠油为主,多元热流体吞吐是动用海上稠油资源的有效技术手段.现场注汽井多以水平井、大斜度井为主,井身结构复杂.注汽管柱在下入、注汽生产以及上提解封过程风险大.热采井注汽管柱设计是保证管柱下井安全及顺利施工的关键.本文通过空间双向弹簧元模型建立了海上热采井注汽管柱力学模型,并针对渤海油田某区块注汽井进行了应用,为该井顺利注汽提供了有利理论支持.

摘要： 在热采井工况下,套管接头将承受超越弹性极限的载荷及循环塑性变形.现有的试验标准,如ISO 13679或API RP 5C5,难以满足热采井用特殊螺纹接头适用性评价及设计开发的需求.随着标准的发展,ISO 12835成为评价特殊螺纹接头使用性能的国际标准.该标准规定了大量的有限元分析内容作为实物试验的依据.为满足标准要求,通过一种热采井特殊螺纹接头的有限元分析,阐述了相关有限元分析方法.通过不同公差配合的模型,筛选出了实物试验样品的公差配合形式.分析结果表明,降温时产生的轴向拉伸载荷对接头的密封性能有着较大影响.在进行接头设计时,应提高拉伸载荷下接头的结构稳定性,降低对密封性能的影响.

摘要： 针对热采井的井度温度较高,无法应用存在电子元件的压力计下入井中进行长期监测,因此采用热采井多点温压远程监控系统进行热采井井底多点温度、压力的远程监测.本文研制了热采井多点温压采集装置及远程监测系统,该装置安装在地面,连接布置在井底的长距离热电偶及毛细管,完成多点高温与压力的监测,将监测的数据通过GPRS传送至数据库,即可实现热采井井多点温压的远程监测.现场应用表明,该系统应用效果良好.

摘要： 海上热采井多为水平井,经过多轮次的多元热流体吞吐,注汽不均匀加上部分井间发生汽窜,严重影响了单井的周期产量,周期产油量递减明显.为了解热采井的温度、压力分布状况,分析水平段的动用情况,判断汽窜井段,对海上热采井水平段进行了微差井温测试.现场应用结果表明,该测试技术可获取热采井水平段的温度、压力以及含水数据,能够分析水平段的吸汽情况及动用情况,为注汽方案调整和下步工艺措施,提高水平段动用程度提供指导和科学依据.

摘要： 埕南91块属于深层超稠油油藏,在埕南91块深层超稠油区块开发中,针对埕南91块原油黏度高,油层埋藏深,油层敏感性强等开发难点,探索应用了插管密闭注采一体化工艺,并开展了热采井插管密闭注采一体化管柱受力和热损失分析,配套应用了HDCS强化热采技术和同轴式杆中杆密闭掺水降黏等举升工艺,达到降低沿程的热损失,提高注汽的效果和热能的利用率,实现全程密闭举升避免井筒脱气,避免了注汽后作业、维护过程中造成油层冷伤害,逐步形成了深层超稠油开发行之有效的配套技术,为该区块的开发探索出一套经济可行办法.

摘要： 防砂筛管的耐温能力决定了热采井注热时井底温度的上限.目前,防砂筛管的耐温能力主要通过室内高温试验的测试手段获得,由于试验条件的限制,该方法不能模拟实际服役环境下筛管所受弯曲载荷对其热稳定性的影响,针对此问题,本论文开展了以下研究:以实际井眼中的防砂筛管为研究对象,分析弯曲与热耦合作用下筛管的破坏机理;对三维弯曲井眼中的防砂筛管进行受力分析,建立弯曲载荷理论计算模型,定量描述筛管所处的弯曲状态.在此基础上,考虑温度的影响,建立防砂筛管有限元模型,进行弯曲与热耦合作用下筛管应力数值模拟计算,确定弯曲井眼中防砂筛管的耐温能力;以渤海油田热采井为例,建立井眼轨迹、筛管类型与耐温能力之间的匹配关系.研究成果在一定程度上丰富了热采井中防砂筛管的破坏理论,也为后期注热温度的优化设计提供了理论指导.

摘要： 热采井固井技术一般是通过加入石英砂,以防止作业后期高温注气时的强度衰退,但在200～350°C的长期热采条件下水泥环易脆裂,缩短油井使用寿命.针对这种情况,设计开发出热采井弹性水泥浆体系.首先优选了弹性材料和复合增强材料,使得该体系具有较好的弹性模量和抗压强度,提高了水泥石的抗破坏能力.然后确立了与之配伍的其他外加剂,并对弹性水泥浆综合性能进行了评价.该弹性水泥浆体系成功应用在胜利油区林中14-平7等12口井的固井作业中,实现了固井一次成功率100％,固井合格率100％.

摘要： 杜84块开发初期热采井套管损坏严重,2002年底套管损坏热采井达214口,占总投产井数的66.7％.经大量调查研究认为,造成套管先期损坏的原因是:热应力影响,套管强度低,油井出砂,API圆螺纹接头和偏梯形螺纹接头不适合热采井要求,隔热管和隔热措施不力.为了减小热应力、套管强度低等因素造成的套管损坏,对热采井进行了提拉预应力完井,用N80偏梯套管取代普通套管,固井使用热采专用水泥返到井口,用良好的隔热管等防治套管损坏措施.治理后热采井套管损坏虽有所下降,但套管先期损坏依然严重.采取的新措施主要是:用热应力补偿器减少注蒸汽时套管应力,用TP100H套管以增强抗热变形能力,用TP120TH外加厚套管解决油层套管因出砂和射孔引起的套管轴向应力问题.经过长期的研究与实践,减缓了热采井套管先期损坏速率,确保了杜84区超稠油蒸汽吞吐有效开发及SAGD开发方式转换顺利实施.

摘要： 本文通过对辽河油田稠油热采井套损现状的调查研究,提出热应力作用、油层出砂、封隔器失效、预拉应力不合理、注汽参数不合理、地层热膨胀径向力等是造成热采井套损的主要原因,其防治措施主要包括提高完井质量、保护水泥环、采用高质量井筒隔热技术和优化套管组合等.现场实验证明,这些预防措施能够针对辽河油田的实际情况,有效减轻热采对油层和套管的损坏作用,延长稠油井的寿命,对提高稠油热采效益具有重要意义.

摘要： 针对低油价对稠油热采井带来的降本增效问题,笔者及其技术团队在前期Gir-asol油田稠油热采井氮气泡沫调剖技术研究基础上,根据现场作业需求,基于室内评价实验,优选了YL-10+泡沫剂,设计泡沫剂的最优质量分数0.25％和氮气泡沫剂溶液最优气液体积比1.2∶1,根据泡沫剂的最优质量分数、注入蒸汽量和地层残余水量,给出泡沫剂经济有效注入量的确定方法;根据氮气与泡沫剂溶液最优气液体积比,结合PVT方程和室内实验条件,给出了氮气经济有效注入量的确定方法.基于Girasol油田生产数据统计分析和预测,给出了该油田最佳氮气泡沫调剖间隔周期.现场应用结果表明:基于泡沫剂最优质量分数和最优氮气与泡沫剂溶液气液体积比确定现场施工时单井泡沫剂和氮气注入量的方法是可行的;在标准条件下,蒸汽总水量、泡沫剂量与氮气的注入比例为1∶0.0025∶25时热采井调剖增产效果相对较好;采用间隔1周期1次氮气泡沫调剖的热采井增产综合效果较好,以上研究可为Girasol油田氮气泡沫调剖现场作业设计提供指导.

摘要： 随着海上稠油热采技术的不断推广应用,海上注热管柱的安全性能被提出了更高的要求.海上生产井必须下入井下安全控制工具,然而目前常规的井下安全控制设备均无法满足热采作业时高温高压的工作环境.针对此状况,研制了海上耐高温井下安全控制工具,包括Y241热采封隔器、耐高温井下安全阀、隔热型补偿器和井口穿越装置.其中Y241热采封隔器能够防止井下环空热流体上返,同时允许向油套环空连续或间歇式注氮的需求,经过高温及高低温交变后仍然良好密封,工具耐温350°C、耐压21MPa;耐高温井下安全阀能够在350°C下耐压达5000psi,并且通过了API工作台认证;隔热型补偿器和井口穿越装置均进行了常温和高温试验,试验温度达到350°C,耐压分别为21MPa和35MPa.试验表明所研制的配套工具均能满足在350°C下工作的需求,具有较高的推广应用前景.

摘要： 本论文进行了以下研究:(1)以实际井眼中的防砂筛管为研究对象,分析弯曲与热耦合作用下筛管的破坏机理;(2)对三维弯曲井眼中的防砂筛管进行受力分析,建立弯曲载荷理论计算模型,定量描述筛管所处的弯曲状态.在此基础上,考虑温度的影响,建立防砂筛管有限元模型,进行弯曲与热耦合作用下筛管应力数值模拟计算,确定弯曲井眼中防砂筛管的耐温能力;(3)以渤海油田热采井为例,建立井眼轨迹、筛管类型与耐温能力之间的匹配关系.研究成果在一定程度上丰富了热采井中防砂筛管的破坏理论,也为后期注热温度的优化设计提供了理论指导.

摘要： 本发明提出一种地下循环式单井采热系统和群井互补的采热系统；采用井内换热器通过循环介质吸收地下水的热量，主要解决利用深层地热井冬季供暖回灌效果不佳的问题，也可用在浅层水源热泵回灌效果不佳的地区。突出利用地层本身不同含水层水头压力差、温度差的特性，辅以必要的循环泵作为助力设备，在含水层之间进行换热，达到只采热不采水的目的，就解决了回灌难的问题。

摘要： 本发明涉及一种储热式地热能全井段干井采热系统，包括采热供暖单元和地下采热单元，地下采热单元包括中心管，在该中心管外同轴套装有套管，中心管插装贯通经过地热井的低温层和高温层，套管插装在低温层。本采热系统包括供暖回路和蓄热回路，还创新设置预热保温回路，该预热保温回路由热泵机组、外层注水泵、外层注水阀门、外层通道、内层通道、内层抽水泵和旁路阀门组成。本系统打破了地热供暖建筑群对水热型地热供暖系统的依赖，对于无水或出水量较少的干式地热井可将其转化为单井开采系统，充分利用每一口地热井，在相同供暖条件下，可减少地热井的数量，进而减少地热供暖系统的初投资，经济性优势凸显。

摘要： 本发明提出一种地下循环式单井采热系统和群井互补的采热系统；采用井内换热器通过循环介质吸收地下水的热量，主要解决利用深层地热井冬季供暖回灌效果不佳的问题，也可用在浅层水源热泵回灌效果不佳的地区。突出利用地层本身不同含水层水头压力差、温度差的特性，辅以必要的循环泵作为助力设备，在含水层之间进行换热，达到只采热不采水的目的，就解决了回灌难的问题。

摘要： 本发明公开了一种干热岩分支井同井同步注采方法及注采装置，其中，该注采方法包括：钻井步骤：钻取主井、上分支注入井和下分支生产井，该上分支注入井和下分支生产井均与主井连通，该上分支注入井的注入水平井和下分支生产井的生产水平井均位于干热岩储层，且该注入水平井位于该生产水平井的上方；压裂步骤：对注入水平井实施控上缝压裂，对生产水平井实施控下缝压裂，在注入水平井和生产水平井之间形成人工裂缝；注采步骤：向上分支注入井注入低温水，并通过举升泵将进入下分支生产井内的高温混合物抽出。可在向上分支注入井内注入低温水的同时，通过举升泵将下分支生产井内的高温混合物抽出，实现同步循环注采，大大提高了注采效率。

摘要： 本发明提供的一种热采套管头、热采系统以及完井方法，热采套管头包括：上下贯通的本体，本体的内壁上设置有限位部；本体用于与表层套管相连接；上下贯通的悬挂主体，悬挂主体同轴套装于本体内，且悬挂主体能与限位部相抵；悬挂主体用于供油层套管穿设；卡瓦，卡瓦围设在悬挂主体的内壁上，且卡瓦通过剪钉与悬挂主体相连接，卡瓦在油层套管穿设于悬挂主体内后围设在油层套管的外侧，且卡瓦能在剪钉断裂后沿悬挂主体的内壁相对于油层套管向下移动，以能与油层套管的外壁相抵紧。本申请实施方式提供了一种能避免破坏水泥环的热采套管头、热采系统以及完井方法。

摘要： 本发明涉及一种储热式地热能全井段干井采热系统，包括采热供暖单元和地下采热单元，地下采热单元包括中心管，在该中心管外同轴套装有套管，中心管插装贯通经过地热井的低温层和高温层，套管插装在低温层。本采热系统包括供暖回路和蓄热回路，还创新设置预热保温回路，该预热保温回路由热泵机组、外层注水泵、外层注水阀门、外层通道、内层通道、内层抽水泵和旁路阀门组成。本系统打破了地热供暖建筑群对水热型地热供暖系统的依赖，对于无水或出水量较少的干式地热井可将其转化为单井开采系统，充分利用每一口地热井，在相同供暖条件下，可减少地热井的数量，进而减少地热供暖系统的初投资，经济性优势凸显。

摘要： 本实用新型涉及一种储热式地热能全井段干井采热系统，包括采热供暖单元和地下采热单元，地下采热单元包括中心管，在该中心管外同轴套装有套管，中心管插装贯通经过地热井的低温层和高温层，套管插装在低温层。本系统打破了地热供暖建筑群对水热型地热供暖系统的依赖，对于无水或出水量较少的干式地热井可将其转化为单井开采系统，充分利用每一口地热井，在相同供暖条件下，可减少地热井的数量，进而减少地热供暖系统的初投资，经济性优势凸显。

摘要： 本发明提供了稠油热采井用高强焊接套管用钢及生产方法、稠油热采井用高强焊接套管热处理方法，成分：C：0.14％‑0.20％、Si：≤0.30％、Mn：0.80％‑1.20％、P：≤0.015％、S：≤0.0050％、Mo：0.10％‑0.30％、V：0.03‑0.06％、Ti：0.01‑0.03％、Cr：0.80‑1.20％；Als：0.020‑0.035％、N：≤0.0040％；其余为Fe及不可避免的夹杂。本发明通过合理的成分设计、冶炼和轧制工艺获得热轧卷，热处理工艺使得产品具备良好的强塑性、更高的高温力学性能和蠕变性能。

摘要： 本发明涉及一种热采井用生产测试管柱及热采井测试工艺，生产测试管柱内设有供油液、蒸汽和测试装置通过的通道，生产测试管柱上设有使用时位于相邻两采油层之间以封堵油套环空的封隔件，生产测试管柱包括上下依次相连的至少两个用于与各采油层分别对应的管柱单元，各管柱单元均包括沿上下方向布置的测试工作筒、偏心进油阀和配汽阀，测试工作筒位于对应偏心进油阀和配汽阀的上方，所述测试工作筒上设有用于与温度压力测试装置和分层产状测试装置的密封段密封配合以隔开相邻两采油层的密封内壁，测试工作筒的内壁上还设有供温度压力测试装置和分层产状测试装置的支撑爪支撑在上的环形凹槽。

摘要： 本实用新型涉及套管头和井口装置技术领域，是一种易拆装热采套管头和热采井井口装置，该易拆装热采套管头包括左半圆环压盖和右半圆环压盖，在左半圆环压盖和右半圆环压盖的上部内侧均固定有限位凸台，左半圆环压盖和右半圆环压盖通过锁紧装置固定安装在一起。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，锁紧装置的设置便于拆装左半圆环压盖和右半圆环压盖，当在采油生产过程中出现环空泄漏时，只需卸下锁紧装置，就能够将左半圆环压盖和半圆环压盖横向打开并取下，使环空焊接密封部位处于暴露状态，便于对环空密封部位进行检查和维修，在维修过程中，避免进行电气焊作业，提高了维修过程的安全性能。