浅谈井下作业技术现状及发展趋势

发表时间:2021/3/29   来源:《科学与技术》2021年第1期   作者:陈金磊 李强 倪涛
[导读] 近年来,我国井下作业技术得到全面发展,为了顺应时代的进步与发展,
        陈金磊 李强  倪涛
        中石化胜利油田分公司油气井下作业中心山东东营257000
        摘要:近年来,我国井下作业技术得到全面发展,为了顺应时代的进步与发展,加之世界经济一体化趋势不断深入,我国井下作业技术在先进的技术、工艺、材料设备等方面不断加强,使得我国井下作业效率和质量大大提高,为我国油气田勘探和开发作出了巨大贡献。但是,在勘探开发不断深入过程中,对井下作业高效率、高质量、高效益的要求不断提高,因此,井下作业技术需进一步提高和发展。本文就井下作业技术及其发展展开讨论,分析当前井下作业技术现状,结合当前发展形势,对井下作技术的发展进行展望。
        关键词::井下作业;压裂酸化;试油测试;修井作业;技术现状;发展趋势
        前言:油田井下作业是指利用地面和井下配套设备、工具,对油水井采取各种井下技术措施,以达到保障油田生产,提高油井采油速度和最终采收率的目的。我国油田企业通过引进、吸收国外井下作业技术,经技术创新,形成了适应自身需要的配套技术[1]。随着油田的持续开采,地层产出液含水率不断升高,油田持续高产稳产压力增大,对井下作业提出更高的要求,为此,总结油田井下作业技术现状,把握发展趋势,具有重要的现实意义。
        一、井下作业技术现状分析
        1、国外技术现状
        1.1压裂酸化技术,该技术主要是利用压裂新工艺及新材料,以此来降低油田开采成本,提高开采效率。该技术可分为前置液酸压和普通酸压。主要用于堵塞范围较深或低渗透去的油气井。它是国内外油田灰岩油藏广泛采用的一项增产增注措施,是重要的完井手段。较为成熟的压裂技术有斯伦贝斯的连续油管压裂技术,该种压裂技术可以实现多层并有选择性的压裂,可大大提高油气开采产量,减少施工作业时间还有一种光纤辅助压裂技术,该技术可以为含有压裂液的光纤网络提供运送、悬浮及置放支撑剂,有效避免了支撑剂的沉淀。
        1.2试油测试技术,该项井下作业技术的流程包括地层测试、射孔、排液及压力恢复、数据采集等。当前,地层测试技术可以实现测压、射孔、排液及处理措施四项和油管传输射孔、地层测试、电压计量地面直读测试等多项工艺技术的实践应用,能够有效缩短试油周期,降低试油成本。将各类技术与生产测井仪器相结合,可以一次性进行大量生产测井数据的采集。
        1.3修井技术,连续油管作业技术是通过采用多种配套设备与工具能够实现侧钻、打捞、切割、钻进等多种修井作业,该项技术是修井技术未来发展的方向。当前可以生产直径一且不同规格的连续油管。美国开发的非金属复合材料连续油管,使用寿命比其他连续油管的都要长,而且自重轻。膨胀管技术在海上油气田开发中得到广泛应用,膨胀管技术的应用可大大降低修井成本。
        2、国内技术现状
        对于井下作业技术来说,其具体包括机械设备、操作工艺、方案设计及管理等。随着我国社会经济持续发展,石油工业的飞速发展,对油田的勘探开发技术的要求不断提高。在市场经济条件下,各行各业为了顺应时代发展的需求,相继转变生产经营策略和管理模式,以此适应市场经济发展的要求。油田井下作业也将高效益作为主体,通过自主研发和引进国外先进技术,不断提升我国井下作业效率和质量,以此实现现代化油田勘探开发的发展要求。


        总体来看,我国油田井下作业技术与国外发达国家相比,仍存在较大的差距。一方面体现在机械设备和配套工具等工艺技术上,另一方面体现在数据化管理技术方面。机械设备主要集中在主体设备上,国外修井设备的标准化和自动化程度较高配套设备均优于国内,而且具备性能良好、辅助工具先进、统一协调性、标准化规范等优点。同时,国外利用先进的仪器设备和软件分析,可以对井下作业技术的相关数据信息进行科学有效的管理。
        二、井下作业技术发展趋势
2.1酸化压裂技术发展趋势
        目前酸化压裂技术的发展主要集中在以下几个方面:①压裂方式上,需要改变传统单层压裂模式,发展一套管柱多层压裂技术,同时变单井压裂为区域压裂;②井身结构复杂的情况下压裂技术应用。针对复杂结构井,需要设计合理的压开裂缝的条数和裂缝长度,以达到最佳的压裂效果;③针对高含硫或低渗低压油田的压裂技术。针对高含硫油井,可以使用铁离子降低硫浓度,减少滤液表明张力,提升压裂酸化效果;④要开发安全环保的压裂液,减少对储层和生态环境的污染。压裂工具方面,大量使用双千型压裂装备,加强配套装置研发;⑤加强理论研究。压裂裂缝延伸数学模型有待进一步研究,需要研究和验证“三维裂缝模型”、“控缝高技术”等理论。
2.2试油测试技术发展方向
        近年来,试油测试技术不断取得进步,形成了新的试油工艺及相关配套技术,试油测试向着以下几个方向发展:①防止稠油出砂测试技术。防止稠油出砂测试技术主要有氮气垫通径测试技术和地层井筒配合防砂技术。氮气垫通径测试技术单次测试成功率高,能够有效解决低压出砂油藏测试中易堵、地层流体不易获取等难题。地层井筒配合防砂技术能够有效解决地层防砂难度大,避免出现出砂严重的情况;②压裂改造试油技术。压裂改造试油技术方法较多,常见的有延缓交联技术、平滑加砂技术、强制闭合压裂技术等,形成的压裂测试方法也较多,常见的有应力剖面计算、裂缝方位检测、井温测算、裸眼测试等技术;③低渗透储层测试技术。针对低渗透油藏测试,首先提升了试油测试资料解释的准确率,其次,改善了射孔管柱结构,实行射孔和测试联合作业。
2.3井下修井作业发展方向
        经过技术积累,国内修井技术在水平井修井技术、膨胀管补贴技术、连续冲砂技术、连续油管技术等方面取得了一定的成果。为了适应油田生产需求,提升修井作业效率,应从以下几个方面加强:①提升综合井筒修井能力,发展钻修一体化技术;②加强对生态环境和油气储层的保护,大力发展带压作业技术;③发展井口自动化无人操作技术,减轻作业人员施工强度,提升作业安全性;④针对特殊井身结构,发展水平井、大位移井、分支井、多底分支井等修井技术;⑤针对连续油管技术特点,着重开展连续油管压裂、侧钻、磨铣等技术研究。
2.4 生产信息实时采集与分析技术
        研发井下作业现场数据实时采集、监控技术 , 依托网络远程传输技术, 在终端服务器实现生产数 据的综合分析和处理 ,实现对现场的监控和技术指 导。压裂酸化、试油测试可依托现有分析应用软 件, 加大远程传输数据研究。修井作业可依托井口 电子测量、检测、监控等技术, 实现对管柱数据 、现 场施工的实时记录和分析, 大大提高施工现场的技 术管理水平 。
[参考文献]
[1]焦文东浅谈井下作业技术在油气田勘探开发现状及未来田中小企业管理与科技,袁得芳,侯建锋,杨霞
[2]蒋晓波.国内井下作业技术现状及发展趋势[J].油气井测试,2012,21(1):72-74.
[3]赵永平,曹元平,李龙.酸化压裂技术在油气田开发中的应用研究[J].中国石油和化工标准与质量,2012(16).

作者简介:陈金磊,男,山东东营市人,汉族,大专学历,高级工,研究方向为油气井下修井作业。
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