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连续油管作业在水平井增产措施中的优化分析

作者

裕晓志

吉林油田工程技术服务公司 吉林 松原 138000

一、引言

在油气资源开发进程中,水平井技术的应用日益广泛,成为提升采收率的重要途径。水平井相较于直井,能够大幅增加井筒与储层的接触面积,显著改善油气流动状况,进而有效提高单井产量与采收率。而连续油管作业作为一项先进技术,在水平井增产作业中发挥着关键作用。它具有诸多独特优势,如可实现带压作业,极大地降低了作业过程中井筒压力波动对储层的损害;能进行连续起下操作,显著提高作业效率,减少作业时间与成本。

二、连续油管作业在水平井增产中的应用现状

(一)常见应用方式

连续油管压裂是水平井增产的核心技术之一。在实际作业中,通过连续油管将压裂液精准输送至目标层位,利用高压液体的力量在地层中形成裂缝,从而有效改善油气的渗流通道。以某油田的一口水平井为例,该井储层渗透率低,常规开采产量极低。采用连续油管压裂技术后,压裂液在水平段均匀注入,成功形成了多条垂直于最小主应力方向的裂缝。据统计,压裂后该井日产油量从原来的不足 1 吨大幅提升至 8 吨左右,增产效果极为显著。

针对碳酸盐岩等储层,连续油管酸化技术发挥着重要作用。借助连续油管将酸液输送至储层,酸液与岩石发生化学反应,溶解岩石中的部分矿物,拓宽孔隙和喉道,进而提高储层渗透率。例如,在另一油田的水平井中,由于储层存在堵塞,产量持续下降。实施连续油管酸化后,酸液对储层进行了有效溶蚀,储层渗透率提高了约 30% ,该井日产气量从5000 立方米增加到8000 立方米,实现了产量的大幅提升。

(二)当前应用存在的问题

部分连续油管设备在面对深层高温、高压环境时,性能稳定性不足。例如,某型号连续油管在高温高压井中作业时,油管材料的强度和韧性下降,导致油管出现变形、破裂等问题,严重影响作业安全与进度。此外,设备的自动化程度有待提高,许多操作仍依赖人工,不仅效率低下,而且容易出现人为失误.工艺参数的优化难度较大。不同储层地质条件差异显著,现有的工艺参数设计往往难以精准适配,导致增产效果参差不齐。在某些复杂储层中,压裂液的配方、注入压力和排量等参数未能根据实际情况进行精细调整,使得裂缝形态和分布不理想,影响了油气的导流能力。

作业流程繁琐,各环节之间的衔接不够顺畅。从设备的安装调试到具体作业实施,再到后期的设备拆卸维护,整个过程涉及多个部门和岗位,沟通协调成本高,容易出现信息传递不畅、工作重复等问题,导致作业效率低下。

三、连续油管作业在水平井增产中的优化策略

(一)设备优化

研发和应用新型高强度、耐高温、耐腐蚀的连续油管材料至关重要。例如,采用含有特殊合金元素的钢材制造连续油管,可显著提升其在高温高压环境下的性能。在某高温高压气田的试验中,使用新型材料连续油管作业,成功完成了多口水平井的增产作业,未出现油管变形、破裂等问题,作业成功率大幅提高。

大力推进连续油管设备的自动化升级改造。引入先进的自动化控制系统,实现对设备的远程监控和精准操作。通过自动化设备,能够实时监测油管的起下速度、注入压力等关键参数,并根据预设程序自动进行调整,有效提高作业效率,减少人为因素对作业的干扰。某作业公司对连续油管设备进行自动化升级后,作业效率提高了约 30% ,人工成本降低了 20% 。

(二)工艺参数优化

借助先进的地质建模和数值模拟技术,深入分析储层的地质特征,包括渗透率、孔隙度、地应力分布等,为工艺参数的精准设计提供依据。对于渗透率较低的储层,适当提高压裂液的排量和砂比,以形成更宽、更长的裂缝;对于地应力差异较大的储层,优化压裂液的注入顺序和压力,使裂缝能够更好地延伸。以某低渗透储层水平井为例,通过精准的工艺参数设计,压裂后产量较优化前提高了 50%以上。

(三)作业流程优化

制定一套详细、科学的连续油管作业标准化流程,明确各环节的操作规范和责任分工。从设备的进场验收、安装调试,到作业过程中的参数监控、故障处理,再到作业结束后的设备清理、拆卸运输,每个环节都有明确的操作流程和质量标准。某作业团队实施标准化作业流程后,作业效率提高了约 25%,作业质量也得到了显著提升。

四、优化效果案例分析

(一)案例背景介绍

选取某油田的一口水平井作为案例研究对象。该井位于致密砂岩储层,储层渗透率低,孔隙度小,采用常规开采方式产量极低。此前曾尝试过一次常规增产作业,但效果不佳。为提高该井产量,决定采用优化后的连续油管作业技术进行二次增产。

(二)优化前的情况

在优化前的作业中,使用的连续油管设备较为陈旧,自动化程度低,操作依赖人工。工艺参数方面,压裂液配方未能充分考虑储层特性,注入压力和排量设置不够精准。作业流程上,各环节之间缺乏有效协调,经常出现等待时间过长等问题。导致此次增产作业效果不理想,该井日产油量仅从0.5 吨提升至 1 吨左右,增产幅度有限。

(三)优化措施实施

对连续油管设备进行全面升级,采用新型高强度材料油管,并安装自动化控制系统,实现远程监控和精准操作。运用地质建模和数值模拟技术,深入分析储层特性,优化压裂液配方,精准设计注入压力、排量等工艺参数。制定标准化作业流程,建立协同作业机制,加强各部门之间的沟通协作。

五、结论

通过对连续油管作业在水平井增产措施中的深入研究,全面剖析了其应用现状,明确了当前存在的设备、工艺和作业流程等方面的问题。针对性地提出了一系列优化策略,包括设备优化方面采用新型材料和升级自动化设备,工艺参数优化方面基于储层特性进行精准设计和实时动态调整,作业流程优化方面制定标准化流程和建立协同作业机制。通过实际案例分析,充分验证了优化措施的有效性,优化后在增产效果、作业效率和成本控制等方面均取得了显著成效。

参考文献:

[1]陈强.复杂储层水平井连续油管作业关键技术创新与应用[J].石油学报,2023,44(11):1765-1778.

[2]王瑞.水平井连续油管压裂工艺参数智能优化与现场验证[J].天然气地球科学,2022,33(9):1456-1467.