遇油 遇水 膨胀 封隔器
油水井措施
三、堵水
(二)、机械堵水方法
1套管 12-油管 13-抽油杆 4-抽油泵 5-筛管 6-丢手接头 7-卡瓦封隔器 8-丝堵
1、6--筛管 2---丢手接头 3、5--卡瓦封隔器 4—油管
配产器装死嘴子堵水法
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二、酸化
利用酸处理液(包括酸液本身和各种添加剂)与油层岩石中的粘土和矿物起化
学反应能溶解岩石中含盐类的特性，来提高近井地带油层渗透率，改善油、气、 水的流动状况，从而增加油、气井的产量和注水井的注入量，这种工艺方法称为
油酸处理，简称为“酸化”
根据注酸压力大小和酸液在地层中发挥的作用，酸化一般可分为两大类：酸 化或解堵酸化、压裂酸化。
地层系数、上下夹层厚度、井排距离等。
④提供生产井的动态资料。并说明施工井的历次施工情况。注明施工井的当前情况， 如是否有落物、套管情况、以及相邻井的生产动态等。 ⑤根据施工目的、施工井的地质特点、低产原因、以及实践经验，提出主要措施参数， 包括有：破裂压力、施工压力、排量、含砂比、加砂量、压裂液与支撑剂的类型及 用量等。 ⑥提出压裂增产效果的产量预测，作为分析措施效果的依据之一。
缝发育部位进行压裂；选位于一般裂缝不发育的翼部和向斜的井进行压裂
2）非注水开发区压裂井(层)选择 • 非注水开发区的中、低渗透层应立足于早压裂 • 适于压裂的井、层有：生产中显示压力高、产能低的井；高产井附近的低产 井、停产井及“干井”；油气层受到污染、堵塞的井层。 3）注水开发区压裂井(层)选择 • 注水井和采油井同时并重，立足于沟通注采层位，促进注采平衡。
第7页 2013/7/19
一、压裂
（三）、压裂井（层）的选择
水平井自适应调流控水完井技术
水平井自适应调流控水完井技术摘要：国内对控水完井技术的研究起步较晚，但近年来针对水平井控水完井技术进行了大量研究，取得了一定的进展。
水平井自适应调流控水完井技术作为油气田开发的一项先进技术，已应用于大多数类型的油气藏，并在油田开采中取得了控水稳油效果。
关键词：水平井；自适应调流控水；技术1水平井自适应调流控水完井技术工作机理水平井进行生产时，随着水边缘的推进，由于地层非均质性严重，油水流度比的不同及开发方案和措施不当等原因，均能导致油田原油含水率上升速度加快，一旦水突破，原油产出率便急剧降低。
通过研究自适应控水技术，设计具有主动调流控水功能的自适应控水筛管，并与遇油遇水膨胀封隔器配合使用，将不同渗透性油层有效分隔，实现水平段油藏均匀生产，延缓水平井的水、气的突进；同时，又根据油井产液情况实时的自动调节油井产液量，达到自适应调流控水增油的功能。
水平井自适应控水完井技术与传统的变密度（梯级）筛管、中心管及ICD控水技术相比可实现自主选择控制出水层位；有效控制生产过程中水锥或气锥的发生，实现全水平段的均衡产出；能够实现防水、控水、控气、防砂、控油等。
自适应控水筛管有浮动盘式和流道式两类。
浮动盘式自适应控水筛管依据伯努利原理，通过流经阀体的不同流体粘度的变化控制阀体内碟片的开度和开关。
当相对粘度较高的油流经阀体时，碟片处于开启状态，当相对粘度较低的水或气流经阀体时，碟片因粘度变化引起的压降自动“关闭”，从而达到控水、控气、稳油的目的。
流道式自适应控水筛管利用油水旋流运动势能差异原理，通过预设圆弧和分支流道对流入流体进行动态控制，具有流动面积相对较大，结构简单，可靠性高的优点。
通过实验发现自适应控水装置对水有很强的阻流作用，对油阻流作用小；相同压力情况下粘度越大，通过AICD装置的流量越大，压差达到一定数值，产水量再也不会随着压差增加而增加，而油的产量会随压差的提高而增加；随着含水率的增加，自适应控水装置的节流压降随之增加；在含水率在70%以下时，压降增加相对较快，含水率70%以上时，压降增加较慢；自适应控水装置具有较好的自调节性，可根据含水率的变化自行调节节流压降。
老井侧钻完井技术
八 侧钻完井现场应用
（一）大庆丁3-杏4-侧平322井现场试验
原施工方案：侧钻点井深：960m； 最大曲率：0.55 deg/m 靶前位移： 120.0m；水平段：150.0m； 膨胀管总长：370m。
2010年室内研究攻克了2个关键： 1. 国外长段膨胀管允许的最大弯曲曲率0.25deg/m 2. 胀锥锁紧机构防止下入过程膨胀
膨胀管技术可在有限的井筒内获得最大的涨后通径。根据这一优势， 装备所开发了5-1/2″非固井膨胀式尾管挂，技术优势：坐挂工艺简单 可靠、施工方便、通径最大、密封压力大。
目前，该工具已经运抵大庆油田现场，正在进行现场试验。
6 膨胀防砂筛管技术：
结构：膨胀筛管是一种新的防砂管柱，结构如图所示。
功能：膨胀后贴在井筒上，消除环空，提供更好的井眼支撑和防砂功能
二 膨胀管完井技术
勘探院装备所综合实体膨胀管、自膨胀橡胶、分支井膨胀管定 位器、膨胀式尾管悬挂器等4项优势技术，开发出了膨胀套管裸眼系 统技术，为侧钻井发展提供了一种新方法。
膨胀管裸眼系统 多分支井膨胀管定位技术 自膨胀式橡胶管外封隔器 事故处理：膨胀管回接密封
完井方案：裸眼膨胀管＋自膨胀封隔器+尾管射孔
2. 支井眼钻头118mm，膨胀管胀后外径117mm，完井管柱更加贴近于裸眼 井壁，获得更大内通径，便于后续作业。
3. 遇油遇水膨胀橡胶外径112mm，井眼扩径达到120-124甚至更大，膨胀 管普通橡胶无法密封环空，利用自膨胀封隔器膨胀完成分段封隔。
三 分支井完井配套工艺技术
分支井完井配套技术：
ICD现场应用： 预计10月份到新疆油田LUHW1512井进行我国第一口陆上油田 “管外封隔器+ICD”先期控水完井管柱的试验，6个ICD已运达现 场
8、封隔器
上提后再下放即可座封
K344型封隔器
工作原理：水力扩张座封。 用途：主要应用于酸化、验漏、注水等工艺，目前主 要有5 1/2in、7in两种规格。
与配水器配合实用，要求配 水器开启压力要大于封隔 器的座封压力。
水力扩张式封隔器
水力扩张式封隔器，是靠胶筒 向外扩张来封隔油套管环形空间。 因此，胶筒的内部压力必须大于外 部压力，也就是油管压力必须大于 套管压力。所以，水力扩张式封隔 器必须和节流器配套使用。
K 3 4 4 -- 114 -- 90/25
解封方 式名称
解封方 式代号
提放管柱 1
转管柱 2
钻铣 3
液压 下工具
4
5
封隔器型号编制
分类代号 支撑方式 坐封方式 解封方式 钢体最大外径 工作温度/压力
Y 4 5 3 -- 108 -- 150/50
Y缩密封；4双向卡瓦固定；5下工具座封；3钻铣解封；最大刚 体外径108mm，适应工作温度150；工作压差50MPa.
用途：用于分层试油、采油、找水、堵水和酸 化。不仅能单独使用，也可和卡瓦封隔器配套 使用。
工作原理
坐封：从中心管加液压，在液压的作用下反洗 活塞下行坐在洗井密封套上，密封洗井通道。 坐封活塞上行压缩胶筒，密封油套环空，并被 锁爪与锁套锁紧，达到始终密封的状态。
洗井：从套管注入，反洗活塞在套压作用下， 向上移动，打开洗井通道，洗井液沿洗井通道 下行直到井底，再从油管返出井口。
封隔器型号编制
分类代号 支撑方式 坐封方式 解封方式 钢体最大外径
例：Y341-114-120/25
工作温度/压力
分类名称 自封式 压缩式 锲入式 扩张式
分类代号
Z
Y
贝克休斯-水平井分层酸化压裂技术
23
井筒隔离阀
▪ 井筒隔离阀目的
可关闭式循环接头 用于坐封封隔器和打开滑套
▪ 井筒隔离阀可替代球座接头 ▪ 关闭位置密封准确
球不能移出球座
24
井眼准备
▪为了防止下入遇阻，建议下入分段压裂工具前，进行
通井
▪井下没有异物，井眼比较规范 ▪通井规比较灵活，可以满足不同井况
3.8
备注
高含水层 测试产量 测试产量 测试产量 测试产量 测试产量 测试产量 测试产量 测试产量
-
-
10 6 5.7 12 14.04
输气产量 输气产量 输气产量 输气产量 测试产量
25
输气产量
8
输气产量
-
测试无阻流量160
FracPoint™ 分段压裂安装
250
200
150
100
50
0
• 页岩 Bakken Bakken Sand Blue Sky Shale
Shale
Lime
Shale
Wash
Shale
中石油 天东X井
▪ 邻井产量15-20万方，
该井70万方
31
FracPoint™ 分段压裂新技术
设备： 4-1/2” 11.6 #基管 5.75“外径可膨胀式封隔器 最小球座0.875” 最大球座3.75” 裸眼段长2865m 封隔器间隔89-180m
百万立方英尺/天，采用3-1/2“油管可达到(8层压裂) 28.24百万立 方英尺/天
– 考虑6层横向压裂是最佳方案 – 建议：考虑用3-1/2”油管改善产能
9
动画展示
10
FracPoint™ 分段压裂完井系统
封隔器基础知识
Y453-108可钻桥塞
Y453-143可钻桥塞
Y455-114型可取式封隔器
Y341-114型封隔器（顶封）
Y341-112型封隔器（水井）
水力锚
支撑卡瓦
定压滑套
套管
1、国内外封隔器技术现状
国外封隔器现状：
用于分层采油的永久式和可取式封隔器已形成系列化产品。 贝克公司和哈里伯顿公司的产品基本代表了国外的水平。其 显著特点是耐温高、承压能力强、工作寿命长。 可取式封隔器： 耐温150℃，耐压50MPa，工作寿命：3年以上 永久式封隔器： 耐温220℃，耐压70MPa，工作寿命：10年以上
说明
压缩式、无卡瓦支撑、液压座封、上提解封 扩张式、无卡瓦支撑、液压座封、液压解封 压缩式、双向卡瓦支撑、液压座封、上提解封 压缩式、无卡瓦支撑、 压缩式、尾管、下放座封、上提解封 无卡瓦支撑、液压座封、上提解封 双向卡瓦支撑、液压座封、上提解封
功能
水井分注 水井分注 热采注汽 热采注汽 油井分采 油井分采 油井分采 油井分采
解封：上提管柱，上接头、调节环和轨迹中心管一
起上行。滑环销钉运动到下死点，锥体退出卡瓦，卡瓦 收回解卡；胶筒收回解封。
技术要求
1、下管柱时，管柱上提高度必须小于防坐
距（Y211），一般不得超过0.4米，否则会使 封隔器中途坐封。如遇封隔器中途坐封时，可 上提管柱1米左右，解封后继续下管柱。 2、在井下条件允许时，封隔器下部应按
30-40米尾管。
3、坐封封隔器的坐封高度，决定于下入深 度、坐封载荷和胶筒密封压缩距等因素。
水力扩张式封隔器
水力扩张式封隔器，是靠胶筒向外扩张 来封隔油套管环形空间。因此，胶筒的内部 压力必须大于外部压力，也就是油管压力必
水平井分段改造技术介绍
刘方河目录一、压裂基础知识二、国内应用的水平井多级改造技术三、国外公司水平井分段压裂新技术及其应用介绍四、安东石油水平井分段压裂技术•水力压裂和酸化•防砂技术增产技术•压裂的目的近井地带受伤害，渗透率严重下降地层压力低，油气层剩余能量不足低产低渗透率地层地层原油粘度高基本概念利用地面高压泵组，以超过地层吸收能力的排量将高粘液体（压裂液）泵入井内，而在井底憋起高压，当该压力克服井筒附近地应力达到岩石抗张强度后，就在井底产生裂缝。
继续将带有支撑剂的携砂液注入压裂液，裂缝继续延伸并在裂缝中充填支撑剂。
停泵后，由于支撑剂对裂缝的支撑作用，可在地层中形成足够长、有一定导流能力的填砂裂缝。
近井解堵、储层改造、地层防砂、区块开发、岩屑回注水力压裂造缝机理增产技术介绍水力压裂造缝机理增产技术介绍水力压裂造缝机理2014/5/21Page 11目录一、压裂基础知识二、国内应用的水平井多级改造技术三、国外公司水平井分段压裂新技术及其应用介绍四、安东石油水平井分段压裂技术水平井多级分段改造技术近年来发展很快，目前国内外在大规模实施该项技术，根据地层油藏储层的不同其改造手段与方法也不同，目前应用广泛的有两大类：一、裸眼水平井改造技术目前应用最多最广泛的成熟的技术手段，最突出的优点是无需固井，最大限度保护油气层，压裂酸化作业一次完成，分级数量最多可达40级，改造成本较低，井控风险小。
存在的问题：只能够进行一次压裂酸化作业，破裂点不能够精确定位，不能够重复进行，在井内遗留不同孔径的球座，钻除需要连续油管或作业机进行作业，在深井及高压井中存在风险，最适用于整装的高压低产致密无底水及边水存在的气田。
悬挂封隔器套管鞋投球滑套投球滑套投球滑套压差滑套水力锚油管裸眼封隔器套管坐封球座+浮鞋反循环阀●国内最先引进贝克休斯技术，实现了裸眼水平井完井、分段改造，在国内各油田大规模应用；●水平段：采用悬挂封隔器+裸眼封隔器+投球滑套系统实现裸眼水平段多段隔离、压裂改造；●工具一次入井实现水平段连续压裂作业、不固井、射孔；水平井裸眼分段压裂技术裸眼水平段分段压裂、酸化改造后余留在完井管串内的球坐•球的材质与密度：Frac-Sur 1.35 SG、Frac-Sur HT 1.80 SG、Frac-Sur EX 1.80 SG •球坐的材质：特殊改性铸铁、铝合金、高分子材料多孔球坐与密封球在原油生产井中存在遗留球坐对原油生产有影响，原油底水边水侵入后无法进行处理，不能够重复开关作业。
套管井下附件及工具的应用
套管井下附件及工具的应用1 套管浮鞋：将引鞋套管鞋和单流阀制成一体的注水泥作用工具，是套管附件之一，从结构上可分为两种：尼龙球式浮鞋（适用浅井）球面钢阀式浮鞋（适用深井，大位移井）。
2 套管浮箍：装有单流阀的套管接箍，是套管附件之一，可于套管浮鞋一起配合使用，从结构上可分为两种：尼龙球式浮鞋（适用浅井）球面钢阀式浮鞋（适用深井，大位移井）。
3 套管扶正器：装在套管柱上使套管在井眼内居中的装置，是套管附件之一。
可分为弹性扶正器（螺旋弹性扶正器）、刚性扶正器、滚轮扶正器（适用于大位移井和水平井）三种4 旋流发生器：装在套管柱上，下的位置是在大井径处，使水泥浆在大井径处发生旋流，达到紊流顶替，保证固井质量。
5 水泥伞：是注水泥时防止井壁与套管环形空间水泥浆下沉的井下工具，作用是防止水泥浆下沉，造成水泥返高低返。
6 热应力补偿器：在稠油热采蒸汽区块使用，作用是缓解稠油热采注蒸汽热载荷对套管的影响。
7 地锚：在稠油热采蒸汽驱区块使用，地锚下到套管最下端，固井施工后对套管憋压，将地锚处的地锚爪打开，上提套管，对套管进行预应力处理，以减少在采油过程中的蒸汽吞吐对套管造成破坏。
8 双级注水泥器接箍：在套管柱预定位置安放双级注水泥器接箍为双级注水泥作用的专用工具，是套管附件之一。
应用条件是井下封固段长或井下漏失严重的井。
有机械式和液压式两种。
机械式在使用时井斜不能大于45度9 套管外封隔器：接在套管柱上，能使套管与裸眼环空形成桥堵的专用工具，是套管附件之一。
（1）机械封隔器：用于预防高压油气层气窜，防止水泥浆漏失，选择性封固油气水层等。
（2）遇油膨胀封隔器：用于分支水平井，预防高压油气层间相互油气窜通，选择性封固油气水层等。
（3）遇水膨胀封隔器：用于分支水平井，用于预防高压油气层气窜，防止水泥浆漏失，选择性封固油气水层等。
以上三种封隔器可以单独使用，也可以组合起来使用。
10 尾管悬挂器：是将尾管悬挂在上层套管柱的工具，是套管附件之一。
超前注水油藏裂缝性见水油井堵水技术研究与应用
0 引言为补充油层能量和驱替原油，油藏往往会进行注水开发。
然而，由于油层的非均质性，注入水优先顺着高渗透流动通道（又称优势流动通道）流动，导致出现水驱波及体积减小、驱油效率降低和油井过早见水等一系列问题[1-4]。
注水开发油藏难以避免地会出现油井含水居高不下，尤其是在超前注水油藏中油井见水早，含水率高[5]。
因此，油井堵水一直是注水开发油藏重点研究内容。
国内油井堵水试验最早始于1957年玉门油田，其后在大庆油田、大港油田、长庆油田以及塔里木油田等地也多有研究。
1 油井堵水技术分类油井堵水模式发展出5大类，主要有区块整体堵水、选择性堵水、不同来水堵水、深部堵水和多种措施结合堵水。
堵水技术也从机械堵水发展到化学堵水[6-8]，如图1所示。
机械堵水可分为机械式可调层堵水、液压式可调层堵水、重复可调层堵水、遇油/水自膨胀封隔器堵水、水平井重复可调机械找水堵水、电控机械找水堵水以及水平井智能机械找水堵水。
化学堵水可分为聚丙烯酰胺堵水、交联聚合物类堵水、水玻璃-氯化钙类堵水、油基水泥浆类堵水、干灰砂类堵水、木质素类堵水、凝胶类堵水和活化稠油类堵水。
机械堵水应用在井筒，化学堵水应用在储层内部孔隙和裂缝。
化学堵水剂按其作用机理可分为选择性堵水剂和非选择性堵水剂。
选择性堵水剂作用机理：当油水在不同的通道中流动时，选择性堵水剂可以堵塞水流通道而不会堵塞油道；当油水在同一通道流动时，选择性堵水剂只能降低水相渗透率。
非选择性堵水剂作用机理：非选择性堵水剂优先进入高渗透区和裂缝，堵塞通道可能是水流通道，也可能是油流通道。
Chen Lifeng 等人[9]认为，选择性堵水剂在油田的成功应用极其少，主要原因是投资回报率低、高温高矿化度条件下效果差、易减产。
选择性堵水剂用于小孔道（如孔隙和微裂缝），堵水强度很低，一般小于0.1 MPa。
与选择性堵水剂相比，非选择性堵水剂具有更高的封堵强度，适用于人工裂缝和天然大裂缝[1， 10， 11]。
贝克休斯-新型完井技术及应用
z
Increase Well’s NPV 增加单井投资回报率
¾ ¾ ¾
System Animation系统展示
Results使用优势
z
Oil Company savings
¾
¾
¾
¾
Rig time compared to conventional completion methods. 缩短钻机/修井机使用时间 The days of Fracturing time compared to conventional methods 减少压裂作业时间 No cementing of Liner cost as with conventional methods 无固井作业需求 No wire line or perforating needed as with conventional methods. 不需要钢丝作业和射孔作业
4. 分段压裂系统工具介绍
Frac-PointTM 系统完井工具一次入井实现水平井裸眼段分层压裂工艺
尾管封隔器
投球打开滑套
加压打开式滑套
裸眼管外封隔器
井筒隔绝阀
引鞋
Frac-Point System 多层压裂系统
z
z
z
z
z
S-3 HR “High Torque” Hanger System S-3 HR大扭矩悬挂器系统 Short Radius Open Hole Packers with Patented Back-up system带专利限位系统的短半径裸眼封隔器 High Rate Erosion Resistant Frac Sleeves 高速抗蚀材料压裂滑套 HP/HT “Dura-Frac” Shifting Balls 耐高压/高温的 “Dura-Frac”开关球 Pressure Activated Frac Sleeve 压力驱动压裂滑套