修井技术在油气开发中的应用与实践

(整期优先)网络出版时间:2023-09-11
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修井技术在油气开发中的应用与实践

朱坤朋

井下作业公司第二修井分公司

摘要在当今全球经济快速发展的背景下,油气资源作为主要能源之一,其开发具有重大价值和战略意义。然而,随着传统油气资源逐渐枯竭,勘探开发难度加大,人们对于油气开发工程的效率和可持续性提出了更高的要求。在这个背景下,修井技术作为一项关键技术,扮演着至关重要的角色。本文主要分析修井技术在油气开发中的应用与实践

关键词油气开发;井下作业;修井技术;优化措施

引言

修井技术是指在既有油气井中通过各种操作手段,对井筒进行调整、修补或优化,以改善井筒状况、提高产能、延长井寿命等目的的技术措施。它在油气开发中的应用范围广泛,包括增产、减损、提高钻井效率和安全性等方面。通过合理选择和应用修井技术,能够解决油气井存在的问题,实现油气资源的高效开发利用。

1、修井技术的定义

修井技术是指在油气开发工程中,通过对既有油气井进行各种操作手段和工艺措施,对井筒进行调整、修补或优化的技术方法。修井技术旨在解决井筒的问题,提高井口产能,延长井寿命,改善油气开采效果。这项技术包括但不限于井筒清洁、堵水、抗砂、改造井身、阻尼、提高钻井效率、恢复井底压力等操作,以适应复杂地层环境、改善井筒性质或改变井筒配置等不同需求。修井技术的目标是提高油气开发的效率和经济效益,同时减少井站维护和管理成本。通过应用修井技术,可以最大限度地实现油气资源的可持续开发和利用。

2、修井技术的分类

2.1增产技术

增产技术旨在提高油气井的产能。其中包括水力压裂、酸化处理、人工举升等一系列技术,通过改善储层渗透性、减少井底流体阻力、清除井筒堵塞物等方式,增加油气在地层中的流动能力,从而提高产量。

2.2减损技术

减损技术主要应对井筒存在的问题,如井壁崩塌、砂砾淤积、水窜等。这些问题会导致油气开采受阻,井口产量下降。常见的减损技术包括注水泥固井、井眼扩径、砂砾控制、井壁稳定等,通过修复井筒结构,排除障碍物,恢复正常生产情况。

2.3钻井技术

钻井技术是指在修建新油气井时采取的一系列工艺和操作手段。它涉及到选井、钻井液配方、钻头选择、井壁稳固等方面,旨在提高钻井效率和质量,确保井孔质量,降低事故风险。

2.4废弃井处理技术

废弃井处理技术是指对已经不再使用的油气井进行的封堵和关闭操作。废弃井如果没有得到妥善处理,可能会造成环境污染和资源浪费。废弃井处理技术包括注水泥封堵、软堵和硬堵等措施,确保井眼和井内通道被封闭。

3、修井技术在油气开发中的应用

3.1水力压裂技术

水力压裂技术是一种常用的修井技术,被广泛应用于油气开发中。它主要用于提高非常规油气资源(如致密油、页岩气)的产能。水力压裂技术通过注入高压液体(通常是水和化学添加剂组成的液体)到油气井中,使储层岩石发生裂缝,并使油气能够更容易地流动到井筒中。根据地质勘探数据分析,选择适合水力压裂的目标储层,并确定压裂参数、液体组成和注入量等设计参数。清洗井筒和完善井下设备,确保井口管道和设备可以承受高压液体注入。评估地层的渗透性和岩石力学性质,以确保水力压裂能够有效裂缝储层并防止破坏。高压液体(液体携带着颗粒物)经由射孔装置注入井筒,沿着井孔向地层中注入,增加地层内的压力,并使岩石发生裂缝。停止注入液体后,通过迅速减压和泄漏阀来封闭注入液体的裂缝,防止液体回流到井口。检查和评估压裂效果,使用产能测试进行产能评价,监测油气流量和压力,评估水力压裂的成效。

3.2酸化处理技术

酸化处理技术是一种常见的修井技术之一,它主要用于解决油气井筒堵塞、储层损害等问题,以恢复油气的流动能力。该技术通过注入酸液溶解或清除地层中的堵塞物质,从而改善井筒和储层的渗透性。根据地质勘探数据和采集的岩心样品,对井筒和储层进行评估,确定堵塞物质的特征和分布情况,以及酸液的适用性。根据堵塞物质的成分和性质,选择合适的酸液类型和配方。常用的酸液包括盐酸、硫酸和盐酸+螺旋波糖等,具体的选择要根据实际情况进行。将选定的酸液注入井筒,通常使用高压泵将酸液从井面输送到井下,通过射孔装置将酸液注入到目标层位。注入酸液的数量和速率根据需要进行调整。待酸液进入储层后,与堵塞物质发生反应,溶解或清除堵塞物,改善储层渗透性。反应时间一般较短,通常在几小时内完成。停止酸液注入后,通过水冲洗等方法将井眼冲刷干净,清除残留的酸液和溶解的堵塞物质。

3.3补孔技术

补孔技术是一种常用的修井技术,它主要用于增加油气井筒与地层接触面积,提高产能和延长井寿命。该技术通过在井身中进行孔隙、缝隙扩张和改造,改善储层渗透性和增加有效排水面积。通过测井数据和射孔信息等手段,评估目标层位的孔洞特征和地层性质,例如孔隙度、渗透率、岩石类型等。根据井壁特征和需求,选择适合的补孔方法。常见的方法包括机械扩孔、化学扩孔和射流蚀刻扩孔等。根据选择的补孔方法,在井筒内执行相应的操作。例如,使用扩孔器具进行机械扩孔,或使用化学剂注入井筒进行化学扩孔。执行补孔操作后,进行孔隙改造和清理工作,例如使用清洗器具或钻孔液进行清理,保证井筒的通畅和无阻塞。补孔操作完成后,进行评估和测试,检查井筒渗透性改善和产能提升情况。补孔技术的应用可以改善储层渗透性、增加井身排水能力,从而提高油气井的产量和延长井寿命。选择合适的补孔方法和操作技术,需要充分考虑地质条件、井眼特征和目标层位等因素。此外,补孔操作也需要遵守相关的安全规范和操作要求,确保操作过程的安全性和有效性。

3.4注水泥固井技术

注水泥固井技术是一种常用的修井技术,主要用于封闭油气井井筒中的空间,确保井筒的完整性和安全性。该技术通过注入水泥浆体到井筒,使其与井壁紧密结合,形成固化的环保屏障。检查和清洁井筒,确保井筒内部没有杂质和污染物,以便水泥能够与井壁充分接触。根据井型、地层特征和需要固井的区段,制定具体的固井方案,包括水泥浆体配方、注入量和压护力等参数。按照设计方案,混合水泥粉和水,通过搅拌设备将其充分混合,形成均匀的水泥浆体。使用泵浦将水泥浆体从井口注入到井筒内。在注入过程中,通过每隔一定距离停止注入,将浆体排出井筒外,以清除空气和杂质,确保水泥浆体的充填效果。注入水泥浆体后,通过施加一定的压力,使其充填井筒并紧贴井壁。随着时间的推移,水泥浆体会逐渐固化,形成坚实的固井层。等待水泥固化完全后,进行后续的验收和检查工作,检查固井效果和井壁完整性,确保固井操作的质量和安全。注水泥固井技术的应用能够有效地控制井筒中的流体、防止油气外漏和地下水污染,同时确保井筒的结构强度和安全性。

结束语

修井技术在油气开发中扮演着重要的角色,它们能够解决井筒堵塞、储层损害以及增加产能等问题,提高油气井的开采效果。常见的修井技术包括水力压裂、酸化处理和补孔等。这些技术的应用需要综合考虑地质条件、井筒特征和目标层位等因素,并遵循相关的安全规范和操作要求。

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