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井筒作业隔离技术研发与应用

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成果主要完成人

孙杰文,蒋卫东,杨姝,邵昭媛,刘凤起,常鑫,梁冲,金亮,曹珍妮,张国文

项目概况

油井是油气生产企业井口以下唯一的生产设备,而压/洗井作为井筒作业的必要环节,贯穿了油井全生命周期,作业过程中存在的井控风险和油层污染限制了油田生产,尤其是对于敏感油层的低压低产井,作业后超过95%的油井损失产量约15%,甚至出现产量零封的油井,为解决该技术难题,国内、外主流采用井筒隔离技术,国外以单体工具应用为主,需要使用方自行配套完整工具组,技术不成体系、成本高、操作复杂,国内技术则性能参数偏低,无法达到油田开发要求,总体上,现有技术均存在缺陷,实际效果不理想。 上述问题已经严重影响单井稳产、油田经济高效开发和企业经营指标,增加了油田企业管理难度,提高了运行成本,降低了开发效益。 为解决该技术难题,项目组在规避现有技术缺陷基础上集成创新形成新的井筒作业隔离技术,原创研发核心完井工具解决了关键“卡脖子”技术,通过工艺技术重构、特色工具研发、矿场试验、技术优化再试验的闭环模式,完成了系统集成配套和技术参数的升级,形成了具有完全自主知识产权的井筒作业隔离技术体系,包括了2套主体工艺和4种分支工艺,特色完井工具4种共6件套,申报发明专利8项(4项授权,4项公开)、实用新型专利1项(授权),发表学术论文5篇。 本技术将国内同类工艺的耐温从100℃提高到150℃、耐压从10MPa提高到27MPa,仍有进一步提升空间,与国外同类技术比较,技术指标基本相当,综合成本降低60%左右,技术总体水平处于国内领先、国际先进。 本技术的应用使得单次作业费用降低约40%,工作液消耗量减少约50%,作业时间减少30%,井控风险由3%降低至1%,检泵周期由85天延长至181天,压洗井作业工作量减少约50%,作业后单井产量恢复率达到98%以上。 93口井共160次作业的应用效果表明,本技术已经成熟,具备规模推广应用的前置条件,操作简单、落地成本低,推广后可在短期内见到更高数量级的规模效益。 本技术应用期间累计减少原油损失4054.4吨,节约直接作业费用160万元,累计净效益998.8万元,累计减少二氧化碳排放量761.3吨,投入产出比1:2.2,综合经济效益和社会效益较高。 完井工具作为井下作业领域的技术核心,国内技术与产品一直处于中、低端水平,本技术的成功开发与应用,为我们提供了与国外高端技术从跟跑到并跑的契机,也让我们看到了打破国外油服公司垄断的希望,从而推动行业技术进步和破冰国际市场。