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摘 要: 油田是国家的重要战略物资和基本能源,但是在一直以来的油田开采过程中,对油田的破坏和伤害一直不可避免。原有的落后技术仅能实现完井液和压井液的优化,减少对油田的伤害。随着带压作业技术的引进和使用,对油气层真正意义上的保护逐渐形成。本文的研究中重点对带压作业技术的概念和意义进行阐述,对其国内外研究现状进行总结,对使用过程中的注意事项进行提示,并对带压作业技术的发展趋势进行展望,提出了发展建议,以期能够更好地促进带压作业技术在业内的运用,更好地推动油田开采和保护工作。
关键词: 油田;带压作业技术;理论概述;发展趋势
引言
我国关于带压作业技术的研究最早始于十九世纪六十年代,尽管取得了一些作业效果和研究经验,但是对这一技术的认识一直不足,配套装备制造水平和工艺安全性均达不到要求,因此一直未能得到推广。运用带压技术完成作业较传统方式有很多优点,主要是能够保护油气层,帮助气层在受到伤害和污染后自行恢复,改变原有技术对最终采收率和气井产量持续性影响的缺点;同时,从水井角度来看,由于这样的作业办法不需要对水井进行停注防压,可以减少对油井产量的影响,节省常规作业设备投入和排放费用,实现对环境和产层的保护。带压技术作业可以维持和保护地层的原始产能,减少压裂和酸化等增产措施的使用次数,为油气田的可持续发展和稳定生产打下良好的基础。
1.概念和意义
带压作业一般是指在井内带压的作业条件下,专业技术人员通过配套设备完成修井、完井和钻井等作业,目前在国内小井眼钻井、欠平衡钻井、酸化、压裂、侧钻、完井、测试、试油、修井和射孔等各项作业中已经有了较为广泛的应用。
带压作业技术的使用有五个方面的意义,包括:第一,污染物的零排放避免了压井液对地面的污染和对环境的损坏,具有很高的环保意义;第二,对节约勘探开发成本和提升油气田经济效益大有裨益,重点通过减少压井液的投入和抽排来实现作业效率的提升,进而提升经济效益;第三,能够实现很多常规压井作业中的技术难题,提升施工安全条件,减少压井投入,避免压井困难,同时改善高压油井中压井泥浆频繁更换的问题,降低配套设施的使用,解决长时间困扰工作的注水井放溢流问题;第四,正确评价油气藏、尽可能保持油气层原始状态,减少对地层的污染,最大限度保护产层、减少破坏,从而得到准确的油井数据;第五,为油气田勘探开发提供新思路,便于地址分析的开展,准确、真实的完成工作任务和各种评价测试。
2.国内外研究现状
2.1国外研究现状
带压作业思想最早是Herbert?C.?Otis于1929年提出的,当时利用一静一动双反向卡瓦组支撑油管,通过钢丝绳和绞车控制油管升降实现带压作业。之后在学者的不断探索和创新下,经过半个世纪的研究,带压作业技术有了很大的改进,应用领域不断拓宽。目前,带压井作业机的速度、效率、适应性和作业能力及其在油田的应用证实,带压井作业机逐渐成为重要的生产工具,并且带压设备在国外发展已比较成熟,全液压带压作业机占主导地位。带压设备在海洋和陆地上均有广泛的应用,能够实现全液压举升和卡瓦防喷执行机构的液控远程控制。
2.2国内研究现状
我国六十年代曾研制过钢丝绳式带压装置,这种装置虽然结构简单、便于制造、易于掌握,但有操作程序复杂、劳动强度大、安全性能差等缺点。而之后七十年代末开发出橇装式液压带压作业装置和八十年代研制出的车载式液压带压修井机均由于制造水平、施工安全、密封缺陷、设计瓶颈等问题未实现推广和应用。2002年我国终于研制出了工作压力在35Mpa的液压式带压作业机,填补了国内高压力级别施工的空白。
3.国内市场需求
目前我国大部分陆上油田已进入中、后期开发阶段,油气井压力逐年降低,注采矛盾日益突出,为了最大限度的提高采收率,各种新工艺、新技术在不同的油田得到了广泛的应用。随着油田专家对带压作业技术认识程度的不断提高,国内各个油田无论是对钻井过程、修井过程中的油气层保护还是从施工安全、保护环境上考虑,无论是陆上油田还是滩海、浅海油田,对带压作业均有很大的需求。这些需求主要体现在如下几个方面:
3.1气井作业对井压的需求
很多气井具有压力系数低、物性好的特点,对其进行钻井、修井过程都容易发生井漏,导致压井液进入地层,造成矿物运移和膨胀,引起地层堵塞。带压作业技术能够解决气层保护的问题,避免井液泄露造成的影响。
3.2低渗透油田需求
我国油田资源中有很大比例是低渗透油田,长期以来受到低渗透油田自身特点的影响和技术条件限制,导致低渗漏油田的平均开采率较高渗透油田有很大差距,低渗透油田的孔隙度低、连通性差、胶结物含量较高、结构复杂、原生水饱和度高、非匀质严重等特点使得其在开采和钻井过程中,极易受到损害,急需通过带压作业技术改善作业现状,提高采收率。
3.3特殊构造井需求
部分地方由于地质构造复杂性的要求,进行常规勘探时便需要较高密度的压井液,从而给后期测井提升了难度,也容易造成错误解释甚至错过油气层。如果能利用带压作业技术,便可以降低测井失误率,保护油气层,为后续完井和使用过程提供保障。
3.4注水井作业施工需求
很多注水井受到注水后井口注入压力上升的影响,会产生渗透率低的问题,在常规作业中需长时间的放压和施工,对周边整个区域造成影响,同时会产生环境问题。采用带压作业技术能够减少环境问题并缩短防压时间,从而提升采收率。
3.5孔隙-裂缝型或微裂缝型储层需求
孔隙-裂缝型或微裂缝型储层对带压作业技术有着特别的需要,这类储层在进行修井、钻井时很容易产生压井液泄露的问题,且后果较为严重,经常出现大漏和大喷现象,造成安全事故和环境污染。
3.6滩海和海上油气田特殊要求
海上油田和滩海油田上,需要更好的安全措施和环保措施。在进行安全设计时要特别注意防喷措施,在施工时也要注意海洋平台施工的限制,需要对压井液进行特别处理,从而产生成本增加的问题。带压作业能够直接解決这一问题,减少成本增加效益。
4. 带压作业技术发展趋势
在我国油气田快速发展、各方面技术飞速进步的推动下,油田的采收周期也在不断延长,油藏的保护也日趋完善,钻井和完井方式逐步趋于科学合理。带压作业技术在实际使用中必须注重配套装备和技术的成熟,由低压油水井向高压油气井作业发展。改善国内带压作业技术现状,将这一技术作为工作方式而不是解决困难的手段,推动技术常规化运用。完善安全阀液控管线的管柱技术,实现带压修井。
5.带压作业发展建议
在发展具体过程中可以从多面着手,如:提升带压作业理念、推广带压作业使用率、统一国内带压作业标准、定期开展带压作业技术研讨会和学术交流会、加快带压作业技术人才培养和专业队伍建设等。
带压作业技术较传统技术有着非常多的优势,相信在业内的不断探索和推动下,一定会在使用中获得更好地发展空间。
参考文献
[1]冯斌,林燕.带压作业技术的理论研究及现场应用[J].中国石油和化工标准与质量,2012,32(06):79.
[2]李静. 带压作业井口防喷装置集成技术研究[D].大庆石油学院,2010.
[3]孟祥伟. 液压控制技术在带压作业系统中的应用研究[D].大庆石油学院,2010.
[4]袁金芳. 油井不压井修井作业技术研究[A]. 吉林省科学技术协会.科技创新与节能减排——吉林省第五届科学技术学术年会论文集(下册)[C].吉林省科学技术协会:,2008:3.
关键词: 油田;带压作业技术;理论概述;发展趋势
引言
我国关于带压作业技术的研究最早始于十九世纪六十年代,尽管取得了一些作业效果和研究经验,但是对这一技术的认识一直不足,配套装备制造水平和工艺安全性均达不到要求,因此一直未能得到推广。运用带压技术完成作业较传统方式有很多优点,主要是能够保护油气层,帮助气层在受到伤害和污染后自行恢复,改变原有技术对最终采收率和气井产量持续性影响的缺点;同时,从水井角度来看,由于这样的作业办法不需要对水井进行停注防压,可以减少对油井产量的影响,节省常规作业设备投入和排放费用,实现对环境和产层的保护。带压技术作业可以维持和保护地层的原始产能,减少压裂和酸化等增产措施的使用次数,为油气田的可持续发展和稳定生产打下良好的基础。
1.概念和意义
带压作业一般是指在井内带压的作业条件下,专业技术人员通过配套设备完成修井、完井和钻井等作业,目前在国内小井眼钻井、欠平衡钻井、酸化、压裂、侧钻、完井、测试、试油、修井和射孔等各项作业中已经有了较为广泛的应用。
带压作业技术的使用有五个方面的意义,包括:第一,污染物的零排放避免了压井液对地面的污染和对环境的损坏,具有很高的环保意义;第二,对节约勘探开发成本和提升油气田经济效益大有裨益,重点通过减少压井液的投入和抽排来实现作业效率的提升,进而提升经济效益;第三,能够实现很多常规压井作业中的技术难题,提升施工安全条件,减少压井投入,避免压井困难,同时改善高压油井中压井泥浆频繁更换的问题,降低配套设施的使用,解决长时间困扰工作的注水井放溢流问题;第四,正确评价油气藏、尽可能保持油气层原始状态,减少对地层的污染,最大限度保护产层、减少破坏,从而得到准确的油井数据;第五,为油气田勘探开发提供新思路,便于地址分析的开展,准确、真实的完成工作任务和各种评价测试。
2.国内外研究现状
2.1国外研究现状
带压作业思想最早是Herbert?C.?Otis于1929年提出的,当时利用一静一动双反向卡瓦组支撑油管,通过钢丝绳和绞车控制油管升降实现带压作业。之后在学者的不断探索和创新下,经过半个世纪的研究,带压作业技术有了很大的改进,应用领域不断拓宽。目前,带压井作业机的速度、效率、适应性和作业能力及其在油田的应用证实,带压井作业机逐渐成为重要的生产工具,并且带压设备在国外发展已比较成熟,全液压带压作业机占主导地位。带压设备在海洋和陆地上均有广泛的应用,能够实现全液压举升和卡瓦防喷执行机构的液控远程控制。
2.2国内研究现状
我国六十年代曾研制过钢丝绳式带压装置,这种装置虽然结构简单、便于制造、易于掌握,但有操作程序复杂、劳动强度大、安全性能差等缺点。而之后七十年代末开发出橇装式液压带压作业装置和八十年代研制出的车载式液压带压修井机均由于制造水平、施工安全、密封缺陷、设计瓶颈等问题未实现推广和应用。2002年我国终于研制出了工作压力在35Mpa的液压式带压作业机,填补了国内高压力级别施工的空白。
3.国内市场需求
目前我国大部分陆上油田已进入中、后期开发阶段,油气井压力逐年降低,注采矛盾日益突出,为了最大限度的提高采收率,各种新工艺、新技术在不同的油田得到了广泛的应用。随着油田专家对带压作业技术认识程度的不断提高,国内各个油田无论是对钻井过程、修井过程中的油气层保护还是从施工安全、保护环境上考虑,无论是陆上油田还是滩海、浅海油田,对带压作业均有很大的需求。这些需求主要体现在如下几个方面:
3.1气井作业对井压的需求
很多气井具有压力系数低、物性好的特点,对其进行钻井、修井过程都容易发生井漏,导致压井液进入地层,造成矿物运移和膨胀,引起地层堵塞。带压作业技术能够解决气层保护的问题,避免井液泄露造成的影响。
3.2低渗透油田需求
我国油田资源中有很大比例是低渗透油田,长期以来受到低渗透油田自身特点的影响和技术条件限制,导致低渗漏油田的平均开采率较高渗透油田有很大差距,低渗透油田的孔隙度低、连通性差、胶结物含量较高、结构复杂、原生水饱和度高、非匀质严重等特点使得其在开采和钻井过程中,极易受到损害,急需通过带压作业技术改善作业现状,提高采收率。
3.3特殊构造井需求
部分地方由于地质构造复杂性的要求,进行常规勘探时便需要较高密度的压井液,从而给后期测井提升了难度,也容易造成错误解释甚至错过油气层。如果能利用带压作业技术,便可以降低测井失误率,保护油气层,为后续完井和使用过程提供保障。
3.4注水井作业施工需求
很多注水井受到注水后井口注入压力上升的影响,会产生渗透率低的问题,在常规作业中需长时间的放压和施工,对周边整个区域造成影响,同时会产生环境问题。采用带压作业技术能够减少环境问题并缩短防压时间,从而提升采收率。
3.5孔隙-裂缝型或微裂缝型储层需求
孔隙-裂缝型或微裂缝型储层对带压作业技术有着特别的需要,这类储层在进行修井、钻井时很容易产生压井液泄露的问题,且后果较为严重,经常出现大漏和大喷现象,造成安全事故和环境污染。
3.6滩海和海上油气田特殊要求
海上油田和滩海油田上,需要更好的安全措施和环保措施。在进行安全设计时要特别注意防喷措施,在施工时也要注意海洋平台施工的限制,需要对压井液进行特别处理,从而产生成本增加的问题。带压作业能够直接解決这一问题,减少成本增加效益。
4. 带压作业技术发展趋势
在我国油气田快速发展、各方面技术飞速进步的推动下,油田的采收周期也在不断延长,油藏的保护也日趋完善,钻井和完井方式逐步趋于科学合理。带压作业技术在实际使用中必须注重配套装备和技术的成熟,由低压油水井向高压油气井作业发展。改善国内带压作业技术现状,将这一技术作为工作方式而不是解决困难的手段,推动技术常规化运用。完善安全阀液控管线的管柱技术,实现带压修井。
5.带压作业发展建议
在发展具体过程中可以从多面着手,如:提升带压作业理念、推广带压作业使用率、统一国内带压作业标准、定期开展带压作业技术研讨会和学术交流会、加快带压作业技术人才培养和专业队伍建设等。
带压作业技术较传统技术有着非常多的优势,相信在业内的不断探索和推动下,一定会在使用中获得更好地发展空间。
参考文献
[1]冯斌,林燕.带压作业技术的理论研究及现场应用[J].中国石油和化工标准与质量,2012,32(06):79.
[2]李静. 带压作业井口防喷装置集成技术研究[D].大庆石油学院,2010.
[3]孟祥伟. 液压控制技术在带压作业系统中的应用研究[D].大庆石油学院,2010.
[4]袁金芳. 油井不压井修井作业技术研究[A]. 吉林省科学技术协会.科技创新与节能减排——吉林省第五届科学技术学术年会论文集(下册)[C].吉林省科学技术协会:,2008:3.