周建賓
摘 要: 油田是國家的重要戰略物資和基本能源,但是在一直以來的油田開采過程中,對油田的破壞和傷害一直不可避免。原有的落后技術僅能實現完井液和壓井液的優化,減少對油田的傷害。隨著帶壓作業技術的引進和使用,對油氣層真正意義上的保護逐漸形成。本文的研究中重點對帶壓作業技術的概念和意義進行闡述,對其國內外研究現狀進行總結,對使用過程中的注意事項進行提示,并對帶壓作業技術的發展趨勢進行展望,提出了發展建議,以期能夠更好地促進帶壓作業技術在業內的運用,更好地推動油田開采和保護工作。
關鍵詞: 油田;帶壓作業技術;理論概述;發展趨勢
引言
我國關于帶壓作業技術的研究最早始于十九世紀六十年代,盡管取得了一些作業效果和研究經驗,但是對這一技術的認識一直不足,配套裝備制造水平和工藝安全性均達不到要求,因此一直未能得到推廣。運用帶壓技術完成作業較傳統方式有很多優點,主要是能夠保護油氣層,幫助氣層在受到傷害和污染后自行恢復,改變原有技術對最終采收率和氣井產量持續性影響的缺點;同時,從水井角度來看,由于這樣的作業辦法不需要對水井進行停注防壓,可以減少對油井產量的影響,節省常規作業設備投入和排放費用,實現對環境和產層的保護。帶壓技術作業可以維持和保護地層的原始產能,減少壓裂和酸化等增產措施的使用次數,為油氣田的可持續發展和穩定生產打下良好的基礎。
1.概念和意義
帶壓作業一般是指在井內帶壓的作業條件下,專業技術人員通過配套設備完成修井、完井和鉆井等作業,目前在國內小井眼鉆井、欠平衡鉆井、酸化、壓裂、側鉆、完井、測試、試油、修井和射孔等各項作業中已經有了較為廣泛的應用。
帶壓作業技術的使用有五個方面的意義,包括:第一,污染物的零排放避免了壓井液對地面的污染和對環境的損壞,具有很高的環保意義;第二,對節約勘探開發成本和提升油氣田經濟效益大有裨益,重點通過減少壓井液的投入和抽排來實現作業效率的提升,進而提升經濟效益;第三,能夠實現很多常規壓井作業中的技術難題,提升施工安全條件,減少壓井投入,避免壓井困難,同時改善高壓油井中壓井泥漿頻繁更換的問題,降低配套設施的使用,解決長時間困擾工作的注水井放溢流問題;第四,正確評價油氣藏、盡可能保持油氣層原始狀態,減少對地層的污染,最大限度保護產層、減少破壞,從而得到準確的油井數據;第五,為油氣田勘探開發提供新思路,便于地址分析的開展,準確、真實的完成工作任務和各種評價測試。
2.國內外研究現狀
2.1國外研究現狀
帶壓作業思想最早是Herbert?C.?Otis于1929年提出的,當時利用一靜一動雙反向卡瓦組支撐油管,通過鋼絲繩和絞車控制油管升降實現帶壓作業。之后在學者的不斷探索和創新下,經過半個世紀的研究,帶壓作業技術有了很大的改進,應用領域不斷拓寬。目前,帶壓井作業機的速度、效率、適應性和作業能力及其在油田的應用證實,帶壓井作業機逐漸成為重要的生產工具,并且帶壓設備在國外發展已比較成熟,全液壓帶壓作業機占主導地位。帶壓設備在海洋和陸地上均有廣泛的應用,能夠實現全液壓舉升和卡瓦防噴執行機構的液控遠程控制。
2.2國內研究現狀
我國六十年代曾研制過鋼絲繩式帶壓裝置,這種裝置雖然結構簡單、便于制造、易于掌握,但有操作程序復雜、勞動強度大、安全性能差等缺點。而之后七十年代末開發出橇裝式液壓帶壓作業裝置和八十年代研制出的車載式液壓帶壓修井機均由于制造水平、施工安全、密封缺陷、設計瓶頸等問題未實現推廣和應用。2002年我國終于研制出了工作壓力在35Mpa的液壓式帶壓作業機,填補了國內高壓力級別施工的空白。
3.國內市場需求
目前我國大部分陸上油田已進入中、后期開發階段,油氣井壓力逐年降低,注采矛盾日益突出,為了最大限度的提高采收率,各種新工藝、新技術在不同的油田得到了廣泛的應用。隨著油田專家對帶壓作業技術認識程度的不斷提高,國內各個油田無論是對鉆井過程、修井過程中的油氣層保護還是從施工安全、保護環境上考慮,無論是陸上油田還是灘海、淺海油田,對帶壓作業均有很大的需求。這些需求主要體現在如下幾個方面:
3.1氣井作業對井壓的需求
很多氣井具有壓力系數低、物性好的特點,對其進行鉆井、修井過程都容易發生井漏,導致壓井液進入地層,造成礦物運移和膨脹,引起地層堵塞。帶壓作業技術能夠解決氣層保護的問題,避免井液泄露造成的影響。
3.2低滲透油田需求
我國油田資源中有很大比例是低滲透油田,長期以來受到低滲透油田自身特點的影響和技術條件限制,導致低滲漏油田的平均開采率較高滲透油田有很大差距,低滲透油田的孔隙度低、連通性差、膠結物含量較高、結構復雜、原生水飽和度高、非勻質嚴重等特點使得其在開采和鉆井過程中,極易受到損害,急需通過帶壓作業技術改善作業現狀,提高采收率。
3.3特殊構造井需求
部分地方由于地質構造復雜性的要求,進行常規勘探時便需要較高密度的壓井液,從而給后期測井提升了難度,也容易造成錯誤解釋甚至錯過油氣層。如果能利用帶壓作業技術,便可以降低測井失誤率,保護油氣層,為后續完井和使用過程提供保障。
3.4注水井作業施工需求
很多注水井受到注水后井口注入壓力上升的影響,會產生滲透率低的問題,在常規作業中需長時間的放壓和施工,對周邊整個區域造成影響,同時會產生環境問題。采用帶壓作業技術能夠減少環境問題并縮短防壓時間,從而提升采收率。
3.5孔隙-裂縫型或微裂縫型儲層需求
孔隙-裂縫型或微裂縫型儲層對帶壓作業技術有著特別的需要,這類儲層在進行修井、鉆井時很容易產生壓井液泄露的問題,且后果較為嚴重,經常出現大漏和大噴現象,造成安全事故和環境污染。
3.6灘海和海上油氣田特殊要求
海上油田和灘海油田上,需要更好的安全措施和環保措施。在進行安全設計時要特別注意防噴措施,在施工時也要注意海洋平臺施工的限制,需要對壓井液進行特別處理,從而產生成本增加的問題。帶壓作業能夠直接解決這一問題,減少成本增加效益。
4. 帶壓作業技術發展趨勢
在我國油氣田快速發展、各方面技術飛速進步的推動下,油田的采收周期也在不斷延長,油藏的保護也日趨完善,鉆井和完井方式逐步趨于科學合理。帶壓作業技術在實際使用中必須注重配套裝備和技術的成熟,由低壓油水井向高壓油氣井作業發展。改善國內帶壓作業技術現狀,將這一技術作為工作方式而不是解決困難的手段,推動技術常規化運用。完善安全閥液控管線的管柱技術,實現帶壓修井。
5.帶壓作業發展建議
在發展具體過程中可以從多面著手,如:提升帶壓作業理念、推廣帶壓作業使用率、統一國內帶壓作業標準、定期開展帶壓作業技術研討會和學術交流會、加快帶壓作業技術人才培養和專業隊伍建設等。
帶壓作業技術較傳統技術有著非常多的優勢,相信在業內的不斷探索和推動下,一定會在使用中獲得更好地發展空間。
參考文獻
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