《深層海相碳酸鹽巖油氣藏主體開采工藝新技術》以龍崗、塔中、輪古油氣藏為例,介紹了近年來中國依托碳酸鹽巖油氣藏研究形成的采油采氣新技術,重點展示了高溫、高壓氣井安全高效完井試氣技術、低成本防腐技術、深層高溫耐蝕排水釆氣技術及稠油降黏開釆技術,并提出了下一步發(fā)展方向,對深層海相碳酸鹽巖油氣藏的開釆具有重要指導意義。
該書可供從事深層高溫、高壓油氣藏開釆工作的研究人員、工程技術人員及相關院校師生參考閱讀。
十一五以來,中國在海相碳酸鹽巖油氣勘探中獲得了一系列突破,預計在今后相當長一個時期還會有更多、更大的發(fā)現(xiàn),展示出海相碳酸鹽巖良好的勘探開發(fā)前景。研究發(fā)展先進配套的海相碳酸鹽巖油氣藏開采工藝技術是安全、高效地開發(fā)這類油氣藏的重要保證。
以龍崗氣田、塔中Ⅰ號氣田為代表的海相碳酸鹽巖油氣藏,具有儲層埋藏深、壓力溫度高、含有腐蝕性介質(zhì)等特點,開采工藝面臨的技術挑戰(zhàn)一是龍崗氣田、塔中Ⅰ號氣田儲層埋藏深,溫度、壓力高,龍崗氣田H2S含量高,完井、試氣的安全風險大,需要在篩選建立油管柱強度分析校核、水平井井壁穩(wěn)定性分析方法并系統(tǒng)評價的基礎上,研究設計適應不同條件下的完井方式和試氣完井油管柱結(jié)構;二是塔中Ⅰ號氣田C02、H2S共存,腐蝕環(huán)境復雜,需要在明確腐蝕規(guī)律的前提下研究篩選低成本防腐措施;三是龍崗氣田氣水分布復雜,有的井試氣過程中即出水,而目前的排水采氣工藝尚不能適應龍崗氣田的要求,需要研究建立高溫、高壓、高含硫超深氣井的排水采氣工藝技術。
為了解決上述技術問題,在中國石油天然氣集團公司重大科技專項<海相碳酸鹽巖大油氣田勘探開發(fā)關鍵技術》項目中設立了海相碳酸鹽巖氣藏開采工藝關鍵技術研究與應用課題,由中國石油勘探開發(fā)研究院牽頭,組織中國石油西南油氣田分公司和中國石油塔里木油田分公司,按照各自的技術特長,組建聯(lián)合攻關團隊,以實驗研究為基礎,以數(shù)值模擬為手段,積極開展現(xiàn)場試驗與應用,形成海相碳酸鹽巖氣藏開采工藝關鍵技術,為海相碳酸鹽巖油氣藏安全高效生產(chǎn)提供有力的技術支持。
研究取得的主要成果如下:(1)發(fā)展配套龍崗氣田、塔中Ⅰ號氣田完井試氣投產(chǎn)工藝。運用有限元法首次建立碳酸鹽巖水平井井壁穩(wěn)定性定量評價技術,發(fā)展建立了全三維高溫、高壓氣井油管柱安全性評價技術,在完善三高氣井試采投產(chǎn)工藝的基礎上,配套形成龍崗氣田、塔中Ⅰ號氣田完井試氣投產(chǎn)工藝,豐富了中國石油在碳酸鹽巖高溫、高壓氣井高效完井的設計方法和設計規(guī)范;(2)突破瓶頸,形成塔中Ⅰ號氣田低成本井筒防腐配套技術。在明確H2S/C02混合腐蝕規(guī)律的基礎上,研制出適用塔中Ⅰ號氣田條件的高溫緩蝕劑和環(huán)空保護液,篩選出適用中低含H2S井的內(nèi)涂層油管,形成低成本防腐策略及配套工藝,打破對中含H2S/C02、高溫深井需選用鎳基合金管材的國際慣例,實現(xiàn)了經(jīng)濟安全開采;(3)創(chuàng)新發(fā)展深層高溫、高壓、高含硫氣井排水采氣工藝。研制出國內(nèi)首臺高溫泡排劑評價裝置,研發(fā)耐高溫泡排劑和耐蝕氣舉工具,形成泡排和氣舉兩套排水采氣工藝,適應深度6000m的氣井,填補了深層高溫、高壓、高含硫井排水采氣的技術空白。這些研究成果已在龍崗氣田、塔中Ⅰ號氣田規(guī)模應用,取得了顯著的應用實效。
本書以上述研究成果為基礎,結(jié)合塔里木油田深層稠油摻稀降黏和深抽開采新技術,重點展示了近年來中國依托碳酸鹽巖油氣藏研究形成的采油工藝新技術。全書共分六章:第一章簡要介紹海相碳酸鹽巖油氣開采工藝技術現(xiàn)狀及面臨的挑戰(zhàn),主要編寫人員有葉正榮、趙春、弓麟、周理志、佘朝毅、蔣衛(wèi)東等。第二章重點介紹了海相碳酸鹽巖氣藏水平井完井設計新理念與新方法,高溫、高壓氣井油管柱安全設計技術,測試工藝配套技術,主要編寫人員有周理志、趙志宏、曹建洪、劉翔、謝南星、王睿、周祥等。第三章以塔中Ⅰ號氣田為例重點介紹高壓、中低酸性氣田低成本防腐技術,主要編寫人員有常澤亮、葉正榮、裘智超、謝俊峰、梁亞寧、宋文文、魏國、任利華等。第四章以龍崗氣田為例介紹深層高溫耐蝕排水采氣工藝技術,主要編寫人員有佘朝毅、劉祥康、楊濤、白璐、陳艷、潘登、朱昆、李農(nóng)、賀秋云、孫風景、唐曉東、繆海燕、李季、項培軍等。第五章以輪古稠油開采為例,介紹深層稠油開采面臨的挑戰(zhàn)、井筒降黏及舉升技術等,主要編寫人員有葉正榮、趙敏、梁亞寧、楊傳讓、舒勇、伊然等。第六章簡要介紹深層碳酸鹽巖油氣藏開采技術發(fā)展方向及下步發(fā)展重點,主要編寫人員有弓麟、葉正榮、趙志宏、趙春等。
全書由葉正榮、弓麟、趙春、裘智超統(tǒng)一定稿,趙志宏、劉翔等參加了統(tǒng)稿。
羅志斌教授、魏頂民教授等專家對書稿編寫及審查提出了具體修改建議,在此一并表示衷心地感謝。
由于筆者水平有限,書中難免存在不妥之處,敬請廣大讀者批評指正。
第一章 緒論
第一節(jié) 概述
第二節(jié) 海相碳酸鹽巖油氣藏釆油采氣工藝技術現(xiàn)狀
一、完井方式設計及應用技術
二、油氣井安全設計及應用技術
三、試油試釆工藝技術
四、氣井防腐工藝技術
五、排水釆氣技術
六、人工舉升技術
七、堵水技術
第三節(jié) 釆油釆氣工藝面臨的主要挑戰(zhàn)
一、復雜結(jié)構井釆油釆氣工藝配套技術
二、邊底水封堵治理技術
三、智能完井技術
第二章 碳酸鹽巖氣藏采氣工程安全完井技術
第一節(jié) 水平井完井方式設計技術
一、碳酸鹽巖氣藏完井方式的設計理念
二、水平井井壁穩(wěn)定性研究采用的基本方法
三、水平井延伸方向?qū)诜(wěn)定性的影響
四、TZ62井區(qū)地質(zhì)力學特征對水平井井壁穩(wěn)定性的影響
五、氣藏壓力衰竭對水平井井壁穩(wěn)定性的影響
六、增產(chǎn)措施對水平井井壁穩(wěn)定性的影響
七、塔中I號氣田水平井完井方式
第二節(jié) 深層高溫、高壓氣井油管柱強度評價
一、塔中I號氣田直井典型油管柱強度分析
二、龍崗氣田油管柱強度分析
三、水平井尾管懸掛分段完井油管柱強度分析
四、主要認識和結(jié)論
第三節(jié) 完井測試工藝
一、塔中I號氣田完井油管柱結(jié)構
二、龍崗試油管柱結(jié)構
三、高壓高含硫氣井試氣計量技術
四、井下工具研制改進
五、試氣配套工藝技術
六、完井試氣技術在龍崗、塔中I號氣田應用效果
第三章 高壓、中低酸性氣田低成本防腐技術
第一節(jié) H2S、C0,共存條件下的井筒腐蝕規(guī)律
一、井筒腐蝕條件
二、電化學腐蝕特點及規(guī)律
第二節(jié) 氣田低成本防腐技術及對策
一、抗硫化物應力開裂管材評價
二、井筒緩蝕劑
三、環(huán)空保護液
四、涂層防腐技術
五、地面管線緩蝕劑
六、技術及對策
第三節(jié) 氣田腐蝕監(jiān)測技術
一、腐蝕監(jiān)測方法
二、腐蝕監(jiān)測儀表篩選
三、井筒監(jiān)測方案
四、地面監(jiān)測方案
第四節(jié) 高壓、中低酸性氣田低成本防腐技術應用規(guī)模及效果
一、實現(xiàn)了低成本有效防腐的既定目標
二、應用前景展望
第四章 深層高溫耐蝕排水采氣工藝
第一節(jié) 深層高溫、高含硫氣井排水釆氣工藝篩選及技術關鍵
一、現(xiàn)有排水釆氣技術的適應性分析及對策
二、需要解決的關鍵技術
第二節(jié) 深井高溫耐蝕排水釆氣技術
一、高溫泡排劑評價裝置
二、高溫耐硫泡排劑
三、排水釆氣管柱
四、抗溫耐蝕氣舉井下工具
五、深層高溫高含硫井氣舉設計方法
第三節(jié) 深井高溫耐蝕排水釆氣工藝的應用及效果
一、TD02l-3井泡排試驗
二、TD21井泡排試驗
三、LGOOl-29井氣舉試驗
第五章 深層碳酸鹽巖油藏開采新技術
第一節(jié) 塔里木深層碳酸鹽巖稠油油藏釆油工藝面臨的挑戰(zhàn)
一、概述
二、采油工藝面臨的挑戰(zhàn)
第二節(jié) 塔里木深層碳酸鹽巖稠油油藏原油的基本特征
一、稠油基本特征
二、稠油流變特征
第三節(jié) 稠油井筒降黏技術
一、井筒降黏技術適用性分析
二、摻稀油降黏原理與規(guī)律
三、井筒摻稀油降黏室內(nèi)試驗
四、井筒摻稀油降黏工藝
第四節(jié) 稠油降黏自噴開采壓力系統(tǒng)分析
一、油井壓力系統(tǒng)分析
二、降黏開釆井筒壓力損失計算模型選擇
三、合理注入壓力研究
四、注入深度對流壓的影響
五、自噴最低流壓研究
第五節(jié) 超深井稠油井筒舉升技術
一、井筒舉升技術現(xiàn)狀
二、井筒舉升工藝
第六節(jié) 注水替油技術
一、注水替油的理論基礎
二、單井數(shù)值模擬
三、選井原則
四、實施參數(shù)優(yōu)化
五、應用規(guī)模和效果
第六章 深層碳酸鹽巖油氣藏開采技術展望
第一節(jié) 深層油氣藏開采新技術發(fā)展方向
第二節(jié) 深層碳酸鹽巖油氣藏開采技術下一步的發(fā)展重點.
一、智能完井技術
二、高溫、高壓井下工具
三、低成本防腐新技術
四、復雜結(jié)構井的釆油釆氣工藝配套技術
五、深層碳酸鹽巖高效酸壓技術
六、碳酸鹽巖油氣藏邊底水封堵和治理技術
參考文獻