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IGP/EGP井堵底水工艺研究之一 [复制链接]

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只看楼主 倒序阅读 使用道具 0楼 发表于: 2007-02-25 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
— 本帖被 树袋熊 执行提前操作(2008-06-02) —
在下将自己的一些看法拿出来献丑了,偏颇或主观的地方,见谅莫怪。

第一部分. IGP/EGP井堵水工艺现状
  IGP/EGP(internal/external gravel-pack)是国外石油公司对管内和管外砾石充填完井方法的简称,作为一种高效、可靠的完井方法而被广泛应用于国内外各出砂油区的采油生产。当这一类油井由于开采进入中后期、或渗滤面积和生产压差过大等原因,将出现综合含水的快速上升,并最终导致水淹油层、以及油井失去开采价值等后果。在这一阶段需要及时采取有效的堵水措施封堵高出水通道,以达到降低含水、提高原油产量、延长油井开采寿命等目的。但是在实际生产中,由于这种类型井的井下情况复杂、作业难度和风险较大、现有常规堵剂(水泥、树脂、聚合物等)难以有效应用等原因。导致这一类油井一旦出现含水过高,要么带病生产、间歇性生产、要么长停或者报废。
 
  由于石油是一种不可再生的重要战略资源,加之石油供求日益紧张、价格不断上涨等多种因素影响下。多年来,国内外都对“探明新储量”和“控水稳油延续老油区开采寿命”等方面不断加大投入,在“控水稳油”领域重点发展了水驱效率改善、油井堵水、聚合物驱、机械卡水、井下油水分离器等多项技术。其中,油井堵水由于周期短、费用相对经济、效果明显等特点而受到油田公司的青睐。直接促进了各种不同类型堵剂和堵水工艺技术的研究和应用,并取得了大量的成果和进步。但在对国内外堵水技术的长期跟踪和油田生产情况的分析中,发现在IGP和EGP井仍面临很多问题。

  a) 数量众多的IGP/EGP油井等待堵水;
  b) 由于难度高、风险大,服务单位不愿承担该类堵水工作;
  c) 目前基于常规堵剂的堵水工艺方案,油田公司难以接受和负担;
  d) 在已完成的堵水措施中,绝大部分都集中在套管井,成功的或可被工业推广的IGP/EGP堵水工艺报道很少;
  e) 历年来的堵水施工事故不断,损失很大;

  客观分析,认为造成上述问题和矛盾的主要原因在于:
  ①服务公司在制定IGP/EGP堵水工艺方案时,都采用水泥、聚合物、树脂等常规堵剂,但出于施工安全和稳妥考虑。通常都建议油田公司采纳“提出原井下防砂工具-堵水-钻塞-补孔-重新IGP/EGP完井”的常规工艺方案。经测算IGP/EGP井若采用常规堵水方案,其工程价格平均是套管井堵水措施的6倍以上。配套工序多、周期长、工程价格高昂,油田公司方面无法接受;

  ②而服务公司如果按照油田公司要求,在不提出井下防砂工具条件下。即使采用弱凝胶型堵剂,也不能保证实现安全的大半径、深部堵水处理。从而难以控制来自底水锥、裂缝或大孔道等强水流通道,不能保证是否见效和有效期长短;

  ③在IGP/EGP井中的高产水大都属于层内边水和底水锥进问题,目前的常用堵剂无法实现油层内选择性封堵出水通道,对油层容易造成难以修复的堵塞损害;

  ④在国内陆上油田的IGP/EGP堵水中,服务公司在承担高风险的同时,往往80%以上的工程费要用在配套工序方面,造成服务公司没有意愿从事IGP/EGP堵水工作。

  近年来,在我们接触的国内外各大油区越来越繁重和困难的堵水需求中,尤以IGP/EGP井堵水问题突出和迫切。主要体现出“数量多、作业费用高、难度大、效果差”等特点。据了解,仅在Nimar区块堵水中,井下采用IGP/EGP完井方法的总井数就达到500余口以上。而且在国内东部各油田,相似类型的问题井也大量存在。加之近年来各油区大量采用侧钻、水平方式建井,也同样面临着高产水后怎么处理的问题。加之随着国际石油价格持续高涨,各油区由于任务沉重、产量紧张等因素,均显现出提高生产压差、强采强抽的趋势,这也势必会加快众多复杂类型油井的含水上升速度。由此可见,无论对于短期内的第一批IGP/EGP堵水试验井,还是对中长期内必然要面临的更复杂油井堵水任务。在现阶段及时开展IGP/EGP堵水课题的先导性研究,对于今后全国各油田公司的“控水稳油”工作都将是非常必要和迫切的。

  写到这里,在各大杂志期刊和讲义里面反复出现的选择性堵剂就呼之欲出了,但是关于选择性堵剂的看法在下已经在另一个铁子里面提出了。个人认为选择性堵剂可以休矣,只能从工艺上来实现选择性。从而能够提出一项经济、安全、有效的可被工业推广的堵水工艺。

  针对目前IGP/EGP井堵水工艺水平严重滞后于生产情况的现状,着手完成了包括国内外工艺技术考察、确定研发方向、堵剂性能设计及建立、堵剂性能初步评价等前期准备工作。力争在初步筛选出的PH-04UMF树脂体系基础上,开展详细的安全性能、封堵性能、井底流动性能试验,建立一套能够完整地、真实地测试IGP/EGP堵剂评价标准,从而避免由于对堵剂性能认识或测试不充分,而导致的对油气层伤害和堵水重特大事故发生。并力争在PH-04体系开发一项经济、安全、有效的堵水工艺技术。填补国内外堵水技术领域的一项空白,抢占技术制高点。从而为今后的堵水提供技术支持。
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By shudaixiong2 财富 +20 | 理由: 鼓励提出讨论专题 2007-02-25
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只看该作者 1楼 发表于: 2007-02-26 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
多谢分享,先顶起来!!
http://www.sunature.com/bbs/photos/20055272355430.jpg
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只看该作者 2楼 发表于: 2007-02-26 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
IGP/EGP井堵底水工艺研究之二

第二部分 IGP/EGP井堵底水用堵剂的性能设计

一、IGP/EGP堵水困难的实质
 
  首先,堵水是一项在油藏内部孔隙/裂缝中通过使用物理或化学类材料来人为制造封堵和隔离,降低流体流动能力的一项工艺技术,也被公认为是一项既困难又不可或缺的采油后期稳产工艺措施。按斯仑贝谢公司控水技术对不同出水问题的治理的难易程度分为窜槽、套漏、层间水、油水界面均匀抬升、油水层间的裂缝/断层连通、井间的裂缝/断层连通、扫油效率差、层内底水锥进/边水、水平井脊进等十个等级。

  而通过大量的现场事例已证明,IGP/EGP井出水问题主要来自第九种,即层内的底水锥进/边水。困难主要体现在无法实现有效卡分出水区域,而国内以往的认识,使用低粘度堵剂和低排量、低压力注入工艺,也已被室内实验和现场效果证明并不可靠和有效。从而导致堵剂在油层内的无控制进入和封堵。从而限制了常规的水泥类、树脂类、凝胶类堵剂的应用。加之油田公司由于工程费用原因,始终强调不能提出原井下的防砂工具,这不但严重制约了常规堵水工艺的进行,而且也使IGP/EGP井堵水措施更为复杂化。

  究其根本原因在于,如何在不伤害井下工具的前提下,实现安全、经济和有效的对层内出水通道的封堵。

工艺难点

  油藏环境复杂、出水原因的精确认识困难,且对于老井、高含水井,油田公司也缺乏动力上此类措施。
常规堵剂的性能单一,且对性能认识存在较大的误区,例如RPM,而且缺乏完整、系统、拟实的实验;

  还没有堵剂可把安全、有效、经济等三大项性能均衡的结合;

  以现有常规堵剂为基础的WSO工艺难以满足要求,有很多限制条件、风险大、费用高、周期长、效果难以保证等等,使其缺乏大规模工业推广的基础;

  对各种出水原因、各种井况下的封堵措施中的潜在风险点认识不充分,对于堵剂性能设计就不足以体现并准备解决的方法;

  堵剂在油藏中的性能和变化,以及诸多影响因素的认识缺乏,更缺乏工艺资料;

  根据以上问题和难点,最困难的是在上述各种现实难题中,寻找一种可以均衡的避免这些问题的解决方案,达到一种近似使用化学方法完成侧钻的工作;

  个人认为,是由于情况的复杂困难和苛刻,造成现有堵剂的性能缺陷,从而造成堵水工艺在复杂京的适应性和应用效果差。对于这些复杂情况的认识和分析是工作的基础,而以此提出的性能设计和体系中个组分的确定则是关键。而通过各种模拟条件和各种井况的模拟、测试以检查堵剂的3大项性能则是重中之重,也是该项重点技术的保障所在。以各种测试中出现的工艺问题来促进各种理论和认识的完善。
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By shudaixiong2 财富 +10 | 理由: 分享技术 2007-02-26
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只看该作者 3楼 发表于: 2007-02-26 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
IGP/EGP井堵底水工艺研究之三

堵剂性能设计的基本原则

由于IGP/EGP堵水工艺的复杂性和危险性,认为用于IGP/EGP井堵水的堵剂综合性能至关重要。必须从井况和堵水工艺出发,首先必须清醒认识IGP/EGP堵水的复杂性、危险性、工艺实施困难来源于何处,从而规划/设计出能避免风险、降低施工困难的新型堵剂。即围绕IGP/EGP堵水工艺特点预先进行堵剂的性能设计。而不能按过去情况,按照堵剂特点来制定堵水工艺。通过以上分析,我们认为用于这种类型井的堵剂,必须具备以下基本性能/特点:

必须能够保证安全施工;

争取能够达到有效;

可最大限度降低作业工序要求和施工费用;

对井下情况的清醒认识;

施工参数要做到有实验依据;

堵水作业中争取做到堵剂置放一次到位、合理、有效,因为复杂井况造成二次补充/修复作业的机会渺茫。另外如果不能保证一次置放的到位和有效,则必须保证还留有补充/修复作业的可能。即使冒牺牲作业效果的风险也应当如此。

对堵剂产品的性能设计和认识,以及室内实验数据必须充足和准确;

新型堵剂可以全面降低降低对配套工序和作业工具的依赖,从而大幅度改变以往常规堵水措施风险高、难度大、周期长、费用高的缺点;

无固相、注入容易;

对特定条件的敏感性是一项重要工艺性能,

耐压范围需要被控制在一定范围内,保证在施工失败仍可采取修复的措施。
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By shudaixiong2 财富 +10 | 理由: 分享技术 2007-02-26
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只看该作者 4楼 发表于: 2007-02-26 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
哎,人气太低了,难道坛子里面搞堵水的兄弟这么少么?

一个重要内容希望能和兄弟们能够探讨,就是在管外砾石充填完井的底水油藏,堵水措施存在哪些风险点呢?或者叫妨碍这项技术的工业推广的问题或者因素有哪些?我说几个

1、强度低造成措施后效果差、失效快、或者根本无效;
2、强度高,一旦造成潜力层污染,很难得到解除;
3、对于底水等层内水,单纯使用降低排量和施工压力或者工作液体粘度,对于低渗潜力部位没有什么保护;
4、套管平衡法是否能够好些;
暂时就说这么多,看看各位能提出什么高明看法
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By shudaixiong2 财富 +10 | 理由: 分享技术 2007-02-26
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只看该作者 5楼 发表于: 2007-02-27 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
楼主不要着急,节后大家刚上班,过几天就好了

我先说一下你上面的第3点
3、对于底水等层内水,单纯使用降低排量和施工压力或者工作液体粘度,对于低渗潜力部位没有什么保护;

在多层油藏中,低渗层位由于比较致密,地应力偏高,采用降低排量和施工压力或者降低工作液粘度是可以起到保护低渗层作用的,至少低渗层位进液量会少的多
长期从事压裂酸化、天然气开采相关科研及现场应用推广工作
离线tjbills
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只看该作者 6楼 发表于: 2007-02-27 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
版主说的有道理,在渗漏率差异较大的多层油藏、垂向渗透率级差较大的层内,降低排量和注入压力,是可以让地渗透部位或者油层少进,但是堵剂进入是肯定的。这一点国外做过这方面试验,国内大部分研究单位也做过,都证明了这一点。可能美国的PRRC做的研究比较完善,也就是我在其他帖子里面的提到的斯雷特那个人。不但作了静态的岩心试验,而且动态显示视频都做出来了,很直观。

在实验中,曾内的垂向渗透率级差达到10被以上,粘度为1CP的聚合物溶液也还是会进入地渗透部位。如果时使用强度比较高或者无法解除污染的堵水剂,那么在实际当中,堵水措施后,液量、产油量出现双双降低,是可以预见的。

而从油层保护方面来看,尽管在低渗部位进入较少,但是同样的堵塞率出现在高渗透和低渗透部位,对于地渗透部位的损害将是十分严重的。打个比方,一记重拳打在成人和孩子身上,效果完全不一样吧。

我认为在完成层内堵水时,堵剂会按不同比例进入高渗透和低渗透区域是一个重要的工艺前提,而堵剂的选择/性能设计应建立在这个基础上。接下来的问题就是考虑,如果出现了这一问题,是否还有方法可以解决?这体现了堵剂选择标准的安全性能,即油藏内的安全性能,安全性能的另一个则是井筒内的安全,当然在套管完成的直井当中,井筒内的安全不是很难以解决。但是如果在砾石充填、水平井等情况,则成了又一个难题。

我考虑使用一种可被人为条件改变固化行为的低强度(耐压差7-14MPa即可)、长固化时间(大于4天)的堵剂。采用套管打平衡+膨胀式封隔器双管注入工艺,笼统注入来堵底水。注入当中,堵剂尽管会进入油层潜力部位形成污染,因为固化时间长,就有充分时间来采取措施来调整固化(即注入破凝剂)。而且即使污染固化,由于耐压差较低,也可通过小型水力压裂方式压开堵塞,解除污染。而且由于强度适中,在水平井等复杂井筒条件,也降低了钻塞风险。
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By shudaixiong2 财富 +15 | 理由: 积极讨论奖励 2007-02-27
在线swpihorse
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只看该作者 7楼 发表于: 2007-03-01 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
堵水要看情况啊,比如对于裂缝层,裂缝见水水淹,要把裂缝带堵住,但不能把地层全堵死了,堵剂要具有选择性,只堵裂缝高渗带。对于完全水淹的地层,又要全部堵死。
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只看该作者 8楼 发表于: 2007-03-01 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
堵水也是一把双刃剑,如何兼顾矛盾的双方很重要.关键是度的把握.
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只看该作者 9楼 发表于: 2007-03-01 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
说点外行话,替楼主争取些人气。不要见笑。
我感觉这种类型的井堵水主要的关注点应该在地层和近井地带,和套管打平衡没有太大的关系。高压砾石砾石充填在管外形成了一个渗透率基本均匀的环带,但是由于地层出沙,所以在高产能层段对应的砾石充填带会有大量地层沙充填在砾石缝隙中。导致这一部分的渗透率是降低的。那么如果恰恰是这个部分出水(应该说大多数是这样的),我们直接笼统注入堵剂时,这个部分进入的可能就会比较少,也比较浅,结果和我们想象的正好相反。所以我想先注入暂堵剂,然后在注入堵剂,最后采用过量顶替的方法是不是更好些。
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By shudaixiong2 财富 +10 | 理由: 参与讨论奖励 2007-03-01

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