冲砂防砂讲义
防砂设备理论知识培训分解
人为的开发因素造成油、气井出砂。这些因素有的可 以避免,有的不可能避免。 不恰当的开采速度以及采油速度的突然变化,落后的 开采技术,低质量和频繁的修井作业,设计不良的酸 化作业和不科学的生产管理等造成油气井出砂,这些 都应当尽可能避免。 随着油、气田开发期延续,油、气层压力自然下降, 储层砂岩体承载砂砾的负荷逐渐增加,致使砂砾间的 应力平衡破坏,胶结破坏,造成地层出砂,这种出砂 不可避免。
防砂方法及原理
二、水充填防砂机理
射孔段水充填机理 :
在油井中下入防砂管柱(筛管、盲管、冲管、封 隔器等)后,进行水充填防砂施工工艺,在防砂管柱 外部(包括炮眼和地层近井地带)充填砾石,建立人 工防砂屏障,阻止地层砂随生产流体流出地层。(见 下图)
防砂方法及原理
二、水充填防砂机理
射孔段中携砂液 无漏失充填
3、挤注测试
在循环位置关闭万能BOP和环空返出阀门分别以 2bpm—10bpm的排量试挤并记录相应排量下的泵压及套 压。 在得到最后的挤注压力后,迅速停泵,观察压降曲线。 注:每个阶段测试时间为2分钟,压力需基本保持工
步 骤
(1)在循环充填位置,根据试挤结果确定防砂泵的排量, 环空返出为1.0-2.0 bbl/min,环空压力应低于地层的破裂 压力及隔离封隔器允许的最大压力。 (2)在循环过程稳定后,按照设计砂比进行加砂。 (3)出现脱砂压力(超过正常充填压力1000psi)后停 止加砂,并记录脱砂压力和脱砂排量。保持泵压缓慢以逐 级方式降低泵速至1BPM,停泵。
设备及作业流程简介
流程示意图
设备及作业流程简介
1、防砂泵动力端与液力端连接。
2、混砂橇动力端与供液橇、混配端液压管线连接。 3、仪表橇、沉砂池动力电源连接。
第二章 防砂方法原理
第二章防砂方法原理2.1 防砂方法分类根据防砂原理及工艺特点,目前主要防砂方法大致可分为机械防砂、化学防砂、复合防砂和其它防砂方法几类。
(1)机械防砂方法机械防砂方法可以分为两类,第一类是仅下入机械管柱的防砂方法,如绕丝筛管、割缝衬管、各种滤砂管等。
这种方法简单易行,施工成本低。
缺点是防砂管柱容易被地层砂堵塞,只能阻止地层砂产出到地面而不能阻止地层砂进入井筒,有效期短,只适用于油砂中值大于0.1mm的中、粗砂岩地层。
第二类机械防砂方法为管柱砾石充填,即在井筒内下入绕丝筛管或割缝衬管等机械管柱后,再用砾石或其它类似材料充填在机械管柱与套管的环形空间内,并挤入井筒周围地层,形成多级滤砂屏障,达到挡砂目的。
这类方法设计及施工复杂,成本较高;但挡砂效果好,有效期长,成功率高,适用性广,可用于细、中、粗砂岩地层,垂直井,定向井,热采井等复杂条件。
砾石充填防砂的缺点主要是施工复杂,一次性投入高;若砾石尺寸选择不当,地层砂侵入砾石层后会增加油流入井的阻力,影响防砂后的油井产能。
研究结果表明,砾石充填井筒附过主要压降损失在填有砾石的射孔炮眼内。
因施工过程较长,必须注意减少作业过程中对油层的作害。
(2)化学防砂化学防砂是向地层中挤入一定数量的化学剂或化学剂与砂浆的混合物,达到充填、固结地层、提高地层强度的目的。
化学防砂主要分为人工胶结地层和人工井壁两种方法。
人工胶结地层是向地层注入树脂或其它化学固砂剂,直接将地层砂固结;人工井壁是将树脂砂浆液、预涂层砾石、水带干灰砂、水泥砂浆、乳化水泥等挤入井筒周围地层中,固结后形成具有一定强度和渗透性的人工井壁。
化学防砂方法适用于薄层短井段,对粉细砂岩地层的防砂效果好,施工后井筒内不留下任何机械装置,便于后期处理。
缺点是有机化学剂材料成本高,对油藏温度的适应性较差,易老化,有效期短,固结后地层渗透率明显下降,产能损失大。
(3)焦化防砂焦化防砂的原理是向油层提供热能,促使原油在砂粒表面焦化,形成具有胶结力的焦化薄层。
004井下作业技术(油井)(冲砂、填砂)课件-004-3
三、冲砂安全操作注意事项
1、冲砂水龙带承压能力≮30Mpa。必系保险绳, 防止断脱、爆裂。 2、先洗井后,至砂面2-5米处开泵循环冲砂, 冲砂过程必须注意观察排量、压力、悬重的变 化,及时调整施工参数。还要注意观察井的喷、 漏情况。防止管柱阻、卡、蹩泵。 3、单根冲完时,冲洗循环时间≮5min,接单 根要快,≯1.5min。
20
四、填砂安全操作注意事项
4、一次填砂以100-150 m 井段为合适, 大于150 m 应分段进行而次、三次填砂,避 免填砂量过大造成砂卡、砂桥。 5、探砂面要小心慢放触探,加压≯0.5t 如试探砂面与预计砂面严重不符,油管必须 起至探前位置,分析原因。 6、如需重新填砂或二次填砂必须重新 洗井。
1、冲砂方式 冲砂方式一般有正冲砂、反冲砂和正反冲砂三种。 (1)正冲砂:冲砂工作液沿冲砂管向下流动,在流 出冲砂管口时以较高的流速冲击井底沉砂,冲散的 砂子与冲砂工作液混合后,沿冲砂管与套管环形空 间返至地面。 (2)反冲砂:冲砂工作液沿冲砂管与套管环形空间 向下流动,冲击井底沉砂,冲散的砂子与冲砂工作 液混合后,沿冲砂管返至地面。 (3)正反冲砂:采用正冲砂的方式冲散井底沉砂, 并使其与冲砂工作液混合,然后改为反冲砂方式将 砂子带到地面。 4
10
二、冲砂
表 3—7
大小 mm 11.90 10.30 7.300 1.850 1.550 1.190 1.040 0.760 0.510
密度 2.65 的石英砂在清水中自由沉降速度
在水中下降 平均颗粒 速度 m/s 6.400 5.500 4.600 0.370 0.300 0.230 0.200 0.156 0.126 0.2890 0.2600 0.2400 0.0410 0.0340 0.0285 0.0244 0.0172 0.0120 大小 mm 3.500 2.800 2.300 0.116 0.112 0.080 0.055 0.032 0.001 在水中下降 速度 m/s 0.2090 0.1910 0.167 0.0085 0.0070 0.0042 0.0021 0.0007 0.0001 速度 m/s 0.3930 0.3610 0.3030 0.1470 0.1270 0.1050 0.0940 0.0770 0.0530 大小 mm
冲砂工艺技术讲解
作业一分公司
2012年3月
汇报提纲
一、概述 二、直井冲砂技术
三、斜井冲砂技术
四、特殊井冲砂技术
一、概
述
冲砂,就是向井内高速注入液体,靠水力作用将井底沉砂冲散 悬浮,并借助高速上返的液流将冲散的砂子带到地面的施工方法。 冲砂的原因: 1、由于油层胶结疏松或油井工作制度不合理,以及措施不当造成油
一、概
1、地质因素:
述
(一)井筒沉砂原因
(1)地层胶结疏松时,地层流体在生产压差作用下向井眼方向渗流,
致使岩石颗粒间的胶结力不断消弱,地层结构破坏引起出砂。流体密
度粘度越高、含气量越大,流动阻力越大,就越容易出砂。地层疏松
与否主要取决于岩石颗粒间胶结力的强弱,胶结强度与胶结物的种类、
数量及胶结方式有关。容易出砂的地层主要是接触胶结,胶结物数量
一、概
述
(二)出砂地层破坏机理及出砂规律
油水井出砂首先是由炮孔结构破坏引起的,根据地层胶结特性, 炮孔失稳主要是由以下三种破坏造成的。 1、压缩破坏:压缩破坏是由孔壁附近过大的剪应力引起的, 过大的压力衰竭和生产压差均可能造成此种情况。 2、拉伸破坏:拉伸破坏是由径向拉应力超过拉伸强度而产生 的,主动作用力为油水井生产压差。 3、滑移次生破坏:当流体作用在岩石颗粒表面上的拖拽力超 过其粘结力时就会出现滑移次生破坏。这是一种特殊的拉伸破坏形 式,是在孔眼表面逐渐产生的砂粒脱落现象,其中流体速度是一个 重要参数。 室内试验与理论分析表明,在未胶结地层中炮孔失稳以拉伸破 坏为主,在弱胶结地层以压缩破坏为主,中等胶结强度的脆性砂、 砾岩层主要以滑移次生破坏为主。
四、特殊井冲砂技术
(一)水平井冲砂技术: 1、冲砂特点
1)油层砂粒更易进入井筒,形成长井段的“砂床”,严重时砂 堵井眼。 2)井内管柱贴近井壁低边,管柱受“钟摆力”和摩擦面积大的 双重作用,管柱摩阻大。 3)冲起的砂粒在造斜段和水平段容易再次沉积。
《冲砂工艺技术》课件
02
冲砂工艺的基本原理
冲砂工艺的物理原理
冲砂工艺的物理原理主要是利用高速流动的水流对砂石进行冲击,使砂石颗粒分 离。水流在冲击力、剪切力和摩擦力的作用下,使砂石颗粒之间发生碰撞和摩擦 ,从而使砂石颗粒从原岩上剥离下来。
冲砂工艺的物理原理还涉及到流体力学的相关知识,如水流的流速、流量、压力 等参数对冲砂效果的影响。
冲砂工艺的历史与发展
总结词
冲砂工艺起源于20世纪初,随着科技的发展不断改进和完善。
详细描述
冲砂工艺起源于20世纪初,最初用于机械零件的表面处理。随着科技的发展,冲砂工艺不断改进和完善,应用范 围越来越广泛。如今,冲砂工艺已经实现了自动化和智能化,提高了生产效率和加工质量。未来,随着新材料和 表面处理技术的发展,冲砂工艺将继续不断创新和进步。
在结束阶段,需要对设备和场地进行 清理和保养,确保下一次冲砂工作的 顺利进行。
03
冲砂设备的选择与使用
冲砂设备的种类与特点
01
02
03
机械式冲砂机
利用机械力进行冲砂,结 构简单,操作方便,但冲 砂效率较低。
液压式冲砂机
利用液压系统进行冲砂, 冲砂效率高,操作稳定, 但价格较高。
气动式冲砂机
利用压缩空气进行冲砂, 适用于小规模冲砂作业, 成本低,但效率较低。
患。
环境布置
03
确保冲砂车间内的环境整洁、安全,符合生产要求。
冲砂过程中的质量控制
工艺参数控制
严格控制冲砂的工艺参数,如压 力、速度、时间等,确保砂粒均 匀、表面光滑。
实时监测
对冲砂过程进行实时监测,及时 发现并处理异常情况,确保生产 过程的稳定性和可靠性。
砂料补充
根据实际需要,及时补充砂料, 保持砂料充足,避免影响生产进 度和质量。
常用防砂工艺讲座
常用防砂工艺讲座CATALOGUE目录•防砂工艺简介•砾石层防砂工艺•复合防砂工艺•水泥砂浆防砂工艺•选择合适的防砂工艺•防砂工艺案例分享定义防砂工艺是指通过一定的技术手段,防止地下砂石流入井筒或管道内,以保证采油、采气、供水等作业的正常进行。
分类根据不同的防砂原理和技术特点,防砂工艺可分为机械防砂、化学防砂、热力防砂和复合防砂等四种类型。
定义与分类复合防砂综合利用上述两种或多种防砂方法,以达到更好的防砂效果。
常见的复合防砂方法有机械-化学复合防砂、机械-热力复合防砂等。
工作原理机械防砂利用机械装置或材料阻挡、固定砂粒,防止其流动或进入井筒。
常见的机械防砂方法有滤砂管、割缝筛管、绕丝筛管等。
化学防砂利用化学剂或树脂等材料与地层砂粘合,形成致密的挡砂层,以防止砂粒进入井筒。
化学防砂适用于渗透性较好的地层。
热力防砂通过加热或烧结地层,使地层中的砂粒固定或烧结成一体,防止其流动或进入井筒。
热力防砂适用于深层高温地层。
应用范围油、气、水等管道的防砂;水库、堤坝等水利工程的防渗、防漏及加固处理;其他需要进行防砂处理的作业。
建筑地基加固及地下工程的防水渗漏处理;油田、气田、水井等采收作业的防砂;工艺原理砾石层防砂工艺是通过在油井周围铺设一层或多层砾石,以阻挡地层中的砂粒进入井筒中,从而防止砂堵和增产。
砾石层能够有效地过滤流经它的流体,留下大颗粒的砂粒,而让小颗粒的油、气和水通过。
在油井生产过程中,砾石层能够维持地层的稳定,提高采收率,延长油井寿命。
砾石层防砂施工流程包括以下步骤1. 准备工作:清理施工现场,准备所需设备和材料。
2. 下入套管:将带有筛管的套管下入到井筒中,以作为过滤层的基础。
施工流程施工流程4. 填充粘性物质在砾石层上方填充粘性物质,以保护砾石层不受流体冲刷和侵蚀。
5. 安装封隔器在套管顶部安装封隔器,以隔离油层和上部流体。
3. 填充砾石将筛选好的砾石填充到套管中,形成过滤层。
6. 压井测试进行压井测试以确保砾石层能够有效地过滤流体。
冲砂工艺技术ppt
不断优化冲砂工艺技术和设备,提高产品质量和生产效率。
冲砂工艺面临的挑战
要点一
工艺稳定性问题
要点二
环保和安全生产问题
冲砂过程中容易出现砂型脱落、变形 等问题,需要加强工艺稳定性的研究 和改进。
冲砂工艺产生的废气、废水和固体废 弃物等对环境和安全生产造成一定的 影响,需要加强环保和安全生产方面 的研究和改进。
在设备维护时,必须采取安全措施 ,如关闭电源、挂上警示牌等,以 防止事故的发生。
冲砂工艺设备常见故障及排除方法
砂泵不出砂
砂泵不出砂可能是由于泵壳内没有储存足够的砂子、泵壳破裂、密封件漏气 等原因造成的,解决方法是加足砂子、修复泵壳、更换密封件等。
冲砂机不工作
冲砂机不工作可能是由于电源故障、机械故障、液压系统故障等原因造成的 ,解决方法是检查电源线路、修复机械故障、检查液压系统等。
表面清理:去除待处理表面的油脂、污垢或其他杂质。
装料和安装:将砂料装入冲砂机中,并根据工艺要求调 整设备参数。
清洗和检查:清洗处理后的表面,并进行质量检查,以 确保达到预期的处理效果。
冲砂工艺分类
1
按照砂料的使用方式,冲砂工艺可以分为干式 和湿式两种。
2Hale Waihona Puke 干式冲砂工艺是指使用干燥的砂料进行冲砂处 理,适用于处理小面积或不需要大规模处理的 表面。
3
湿式冲砂工艺则是使用液体携带砂料进行冲砂 处理,具有处理效果好、适用范围广等特点, 但使用成本相对较高。
02
冲砂工艺技术参数
冲砂工艺参数介绍
冲砂工艺参数包括: 冲砂液的类型、冲砂 液的流量、冲砂液的 压力、冲砂工具的类 型和冲砂距离等。
冲砂液的类型取决于 被处理表面的性质, 包括水性、油性和乳 化型等。
冲砂讲义
3.氟硼酸防砂(针对粉细砂、粘土砂岩) 通过试验,人们发现氟硼酸(HBF4)进 入储集层后,能缓慢水解生成HF。凡是氟 硼酸能达到的地方都有HF生成,因此,氟 硼酸酸化能够深穿透。目前这一项技术仍 处于研究发展阶段。
四、其它方法防砂 1.砂拱防砂是在油(气)井射孔完井后,不再下入 机械装置或挤入化学剂的防砂方法。实质是依靠 一种机械作用力强迫压实出砂的裸眼井壁,提高 地层应力达到甚至超过地层原始应力,减少出砂。 优点:容易进行补救性作业,地层伤害小,产能 损失小。缺点:砂拱稳定性差,防砂效果不易保 证。 ①套管外膨胀式封隔器防砂 ②割缝衬管防砂 2.水力压裂—砾石充填防砂 优点:防砂更可靠, 有效期长。根本上消除了近井地层伤害,减轻了 生产过程的地层深部伤害。找到了一条使油井既 高产又防砂的有效途经。
2)水泥砂浆人工井壁防砂是用水泥做胶结剂,石 英砂为颗粒填料,两者按比例加适量水拌合均匀, 用原油做携砂液泵入井内,通过炮眼,在油层套管 外充填出砂洞穴。由于原油的增孔作用,水泥凝固 后形成具有一定强度和渗透性的人工井壁,防止油 层出砂。 3)水携干灰砂防砂是将水泥和石英砂按一定比例 在地面拌合均匀,用活性水携带泵入井内,通过炮 眼在油层套管外充填出砂洞穴,凝固后形成具有一 定强度和渗透性的人工井壁,防止油层出砂。 4)复合陶粒防砂主要适用于疏松砂岩油藏开发中 后期生产层大量出砂的油井,更适用于有注水或边 底水能量补充的井,对出砂严重不能注水的注水井 有较好的防砂效果。
三、出砂危害 1.地层的破坏。由于油水井出砂,破坏了地层的构 架,造成油藏环境复杂化,并形成恶性循环,出 砂—破坏—加剧—坍塌,从而使地面的保护措施越 来越力不从心,地层保护效果越来越差,降低了油 层出油能力。 2.严重影响油井的正常出油能力。油水井出砂造成 砂埋产层、堵塞生产管柱及磨损集输设备,破坏井 下抽油设备,并造成频繁的砂卡、砂刺现象,使油 井维护成本上升,加剧了开发负担,造成频繁的作 业,经济损失严重,不仅增加了作业工作量及清砂 工作,还严重降低采油时率。 3.套管损坏。由于大量的出砂,地层结构破坏,地 层内部亏空,地层坍塌,挤压套管,使套管变形, 甚至错断,造成油气井的大修,甚至报废。 4.油田开发越到后期,出砂的危害越见明显,使井 下情况更加复杂。
防砂技术概述PPT学习教案
基本概念
套管射孔+砾石充 填
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出砂的类型
出砂的类型
1、游离砂的析出
游离砂是地层岩石中含有的未能很好 胶结的 砂粒, 在岩石 孔隙中 呈现游 离状态 。其被 采出的 油气流 带出岩 石进入 井筒, 形成出 砂。当 近井筒 的地层 中的游 离砂粒 基本被 带出后 ,远离 井筒的 岩石中 的砂粒 会被岩 石孔隙 所阻挡 ,不能 出砂, 井的出 砂会逐 渐停止 。所以 ,只要 加强排 液,促 使近井 岩石中 游离砂 粒的排 出即可 ,不必 采取防 砂措施 。
第22页/共68页
防砂方法
目前常用 滤砂管 如下图 所示
滤砂管结构与用途
序号 滤砂管 1 割缝衬管
结构 以油管或套管经割缝而成
2 石英砂滤砂管 由基管和石英砂固结的外砂管构成
3
单层/多层绕 丝管
由基管、纵向筋条、外层绕丝层构成
流通孔缝, mm
0.3~0.6
用途
直井、斜井、水平井、分支井当尾管。中 粗粒砂地层
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防砂方法
2、机械防砂
1)滤砂管防砂;
将滤砂管下入井内,滤砂管正对产层,滤砂管上部用封隔 器封隔上部井段,迫使产层的流体经过滤砂管过滤, 将砂挡在滤砂管外,流体流入井筒内。
常用的是: 将滤砂管和封隔器联成防砂管柱,用钻杆送入产层,座封
丢后后,封隔器将滤砂管永久性地固定于井下,然后 在封隔器以上下入生产管柱(自喷或机采)。
出砂机理及影响因素
2、出砂的影响因素
1)岩石强度低
A、砂岩的强度主要取决于砂粒间胶结物的强度,而不取决 于砂粒矿物的强度。
B、砂岩按胶结物的强度分为胶结强度高的砂岩和胶结强度 弱的疏松砂岩。
防砂设计基础培训课件(PPT 46张)
防砂充填类型
• 高速水充填
•
• •
用于高渗透的套管井
盐水完井液@7-10BPM,砂比0.5-1ppa。 充填系数10-20lb/ft 砂充填。
2 md damage 100 md reservoir Perforations
• 在略低于地层破裂压力的排量下进行的防
防砂充填类型
• 高速水充填(微压裂充填)
达西公式
q zT r e P P 1 , 422 ln 0 . 75 S e wf kh r w
q = 产量(Mscf/day) k = 渗透率 (md) h = 气藏厚度 (ft) Pe = 气藏平均压力 (psi) Pwf = 井筒压力 (psi ) =气体粘度(cp) z = 压缩比 T = 气藏温度(º R) re = 气藏边界半径(ft) rw = 井筒半径 (ft) S = skin factor
防砂设计基础培训
101防砂类型选择和流型分析
培训人:李国润 时间:2015.5.21
培训计划
• • • • • • 101--防砂基本概念,防砂方式 102--防砂完井井筒准备,作业须知 103--压力理论学习,防砂计算 201--裸眼井防砂充填设计 202--套管井高速水充填设计 301--压裂充填设计
画出流路
工具流路图完成
当然,也可借助其他一些专业软件 来完成整个管柱图
充填转换工具
充填滑套延伸筒的设计
此外还需要筛管来提供支撑
砾石的作用
在筛管的底部连接上盲堵
充填转换工具
在转换工具上加入更多
在转换工具下端连接冲管
的密封
冲管在这里主要起导流作用,冲管 外径与筛骨内径比0.75-0.8 循环流路如图所示
修井工程5-1 防砂与冲砂
第五章防砂与冲砂①砂埋油层或井筒砂堵造成油井停产;②出砂使地面和井下设备严重磨蚀、砂卡;③冲砂检泵、地面清罐等维修工作量剧增;④出砂严重时还会引起井壁坍塌而损坏套管。
剪切强度包括两部分:胶结力和摩擦力。
在射孔通道周围有一个压力场,而其附近的塑性变形会引起井眼内剪切破坏,岩石将产生弹性变形(硬地层)或屈服变形(软地层),因而在射孔通道形成了一个塑性地层。
一旦剪切破坏发生,大小固体颗粒纷纷被剥离,这地层将逐渐遭到破坏。
(1)剪切破坏拉伸机理发生在射孔通道周围,(这里的径向压力是由井眼压力和油藏压力控制的)。
压力骤变能超过地层拉伸强度,从而形成出砂和射孔通道的扩大。
(2)拉伸破坏(3)粘结破坏这一机理在弱胶结地层显得十分重要。
粘结强度是任何裸露的地层表面被侵蚀的一个控制因素。
这样的位置主要包括:射孔通道、裸眼完井的井筒表面、水力压裂的裂缝表面、剪切面或其它边界表面。
粘结强度包括下面两部分:l微粒间的接触力和摩擦力l颗粒与胶结物间的粘结力岩石的强度由两部分组成:微粒之间的接触力和颗粒与胶结物之间的粘结力。
地层流体可能含有水、碱或酸,化学反应将溶蚀掉胶结物,从而破坏岩石强度。
(4)化学反应影响含有大量鈣质胶结物的砂岩(1)砂岩油层的地质条件(内因)砂岩油层在钻井前处于应力平衡状态。
钻开油层后,井壁附近岩石的原始应力平衡状态遭到破坏,造成井壁附近岩石的应力集中。
其它条件相同时,油层埋藏越深,岩石的垂向应力越大,井壁的水平应力相应增加,井壁附近的岩石就越容易变形和破坏,引起在采油过程中油层出砂,甚至井壁坍塌。
(2)开采因素(外因)由于固井质量差,使得套管外水泥环和井壁岩石没有粘在一起,在生产中形成高低压层的串通,使井壁岩石不断受到冲刷,粘土夹层膨胀,岩石胶结遭到破坏,因而导致油井出砂。
射孔完井是目前普遍采用的沟通油流通道的方法,如果射孔密度过大,有可能使套管破裂和砂岩油层结构遭到破坏,引起油井出砂。
(2)开采因素(外因)(2)开采因素(外因)油井生产过程中,流体渗流而产生的对油层岩石的冲刷力和对颗粒的拖曳力是疏松油层出砂的重要原因。
常用防砂工艺讲座ppt
防砂工艺的重要性
防砂工艺是油气开采和生产过程中的重要环节之一,可以 有效提高油气井的产量和油气管道的输送效率。
防砂工艺可以防止油气井和油气管道的堵塞,提高油气开 采和生产的经济效益和社会效益。
防砂工艺的分类及应用
防砂工艺主要分为机 械防砂、化学防砂、 热力防砂、复合防砂 等四类。
按照规定比例将水泥、砂、外加剂等原材料 混合均匀,制备成砂浆。
喷砂施工
养护
将砂浆均匀地喷涂在需要防砂的表面上,控 制喷涂厚度和均匀性。
在喷砂完成后,进行保湿养护,控制温度和 湿度。
防砂工艺的注意事项
控制砂浆配比
严格按照砂浆配制比例进行混合,保证砂 浆质量。
控制施工温度
砂浆施工温度应控制在5℃~35℃之间,以 保证砂浆的正常固化。
常用防砂工艺讲座ppt
xx年xx月xx日
目 录
• 引言 • 防砂工艺的分类及应用 • 防砂工艺的施工流程及注意事项 • 防砂工艺的设备及材料选择 • 防砂工艺的应用效果及案例分析 • 结论与展望
01
引言
什么是防砂工艺
防砂工艺是指通过一定的技术手段,防止地下砂层颗粒堵塞 油气井或油气管道,从而保证油气井的正常生产和油气管道 的稳定运行。
03 。
THANKS
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工程防砂应用场景
适用于大型采矿和井下作业场所, 可采用挡砂墙、过滤器等工程设施 进行防砂。
复合防砂应用场景
适用于复杂采矿和井下作业场所, 可采用机械、化学、工程等多种方 法进行综合防砂。
03
防砂工艺的施工流程及注意事项
防砂工艺的施工流程
准备工作
采油工程—— 防砂和清砂
第六章复杂条件下的开采技术第六章复杂条件下的开采技术6.1 防砂和清砂举例说明对于疏松砂岩油藏,出砂是提高采油速度的主要障碍,也是油藏开采的主要矛盾。
6.1.1油井出砂的危害及出砂原因1 油井出砂的危害主要表现为:砂埋油层或井筒砂堵造成油井停产,出砂使地面和井下设备严重磨蚀、砂卡,冲砂检泵、地面清罐等维修工作量剧增,出砂严重时还会引起井壁坍塌而损坏套管。
2.油井出砂的原因两个方面:地质因素和开采因素地质因素(内因)1)应力状态2)油层岩石胶结物的种类、数量及胶结方式胶结方式:胶结物在岩石孔隙中的分布状态及其与岩石颗粒的接触关系称为胶结方式接触胶结、孔隙胶结、基底胶结(胶结强度由弱到强)开采因素(外因)6.1.2防砂方法1.制定合理的开采措施2.采取合理的防砂工艺方法机械防砂机械防砂分为两类:第一类:下入防砂管柱挡砂,如割缝衬管、绕丝筛管、各类地面预制成形的滤砂器。
第二类:下入防砂管柱加充填物,充填物的的种类很多,如砾石、果壳、果核、……1)砾石充填防砂机理砾石充填防砂方法是指将割缝衬管或绕丝筛管下入井内防砂层段处,用一定质量的流体携带地面选好的具有一定粒度的砾石,充填于管和油层之间形成一定厚度的砾石层,以阻止油层砂粒流入井内的防砂方法。
根据索西尔这一研究结果,所用充填的砾石粒度中值应为5-6倍于地层砂的粒度中值,即:D50=(5-6)d50化学防砂化学防砂大致分为三类:一是人工胶结砂层,人工胶结砂层防砂方法是指从地面向油层挤入液体胶结剂及增孔剂,然后使胶结剂固化,在油气层层面附近形成具有一定胶结强度及渗透性的胶结砂层,达到防砂目的的方法,目前已使用的方法主要有酚醛树脂溶液及酚醛溶液地下合成等方法;二是人工井壁,人工井壁防砂方法通常是指从地面将支护剂和未固化的胶结剂按一定比例拌和均匀,用液体携至井下挤入油层出砂部位,在套管外形成具有一定强度和渗透性的壁面,可阻止油层砂粒流人井内而又不影响油井生产的工艺措施,如水泥砂浆、树脂核桃壳、树脂砂浆、预涂层砾石人工井壁等。
防砂技术概述ppt
。
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4.1-1管内单层砾石充填防砂
套管 射孔段
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封隔器 充填滑套总成
密封筒 剪切接头
盲管 筛管
插入锚定密封 桥塞
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4.1-2管内单层砾石充填防砂
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三、防砂方法及选择
2)割缝管
割缝管
9
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三、防砂方法及选择
3)绕丝筛管防砂
单绕丝筛管
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三、防砂方法及选择
4)预充填砾石筛管防砂
双层绕丝预充填砾石筛管11ຫໍສະໝຸດ -三、防砂方法及选择
5)砾石充填防砂 砾石充填防砂是目前最有效的防砂方法,它是在
油气井中下入滤砂管后,再进行滤砂管柱外(包括射 孔炮眼和地层近井地带)砾石充填,建立人工防砂屏 障。 目前渤海常用的是:管内砾石充填防砂(BAKER公司)
2、出砂的影响因素
6)不适当的增产措施(酸化或压裂); 7)操作管理措施不当(如压力激动)。
4
-
二、防砂目的
二、防砂目的
1)延长油井的生产寿命; 2)保护地面生产设备; 3)减少油井的维护费用; 4)减少油井的维护费用;
5
-
三、防砂方法及选择
无论那一种防砂方法,都应该有效地阻止地层的砂粒随着流体流向
4.8 顶部座封工具总成(图2)
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4.9 顶部座封工具总成(图3)
-
反循环孔
密封圈
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4.10 ”Mini-Beta”充填服务工具总成
中心管
旁通充填短节
-
《冲砂防砂讲义》课件
减少洪水灾害
洪水灾害常常源于河流引发的水 灾,在防治淤积的同时,也需应 对洪涝等问题。
改善水环境质量
冲砂防砂工程不仅可以防范水灾, 还可加速水体的流动,提高水质。
冲砂防砂的原理
1
河流搬运力分析
不同水文条件下河流的承载力分析,为防治河道淤积提供基础。
2
沉积速度与受力关系
介绍物理学上的史托克定律,会对冲砂防砂工程的理解与应用有所帮助。
《冲砂防砂讲义》PPT课 件
让我们一起了解冲砂防砂的意义和原理,探寻防治洪水灾害的有效方法。
引言
课程背景介绍
介绍冲砂防砂技术应用的背景和历史。
冲砂防砂概念简介
介绍冲砂防砂是什么,为什么重要。
冲砂防砂的意义
防止河道淤积
淤积是河流自然过程中的一种现 象,但若过于严重,将会给生态 环境和人类社会带来威胁。
关键技术与未来发展趋势
从技术、政策等方面来介绍未来发展的关键点,以 及为冲砂防砂科研工作者提供参考和指导。
参考文献
相关学术期刊论文
列出与本PPT课件所涉及的领域相关的学术期刊 以供读者参考阅读。
冲砂防砂工程实例分析
介绍实际的冲砂防砂工程案例参考,以提供更多 实践性知识。
冲砂防砂工程案例
1 背景
介绍工程所处的地理环境和历史背景。
2 工程设计
介绍工程的选择和具体实施方法。
3 实施效果
介绍工程实施后对当地生态环境、水质等方 面产生的积极作用。
4 思考与评价
对冲砂防砂工程的实施过程进行思考和评价。
总结
冲砂防砂的意义及应用前景
结合前面几个部分的内容,提高冲砂防砂的意义和 未来发展趋势,为关注冲砂防砂的读者提供参考。
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三、冲管冲砂 捞砂 连续油管冲砂 1.冲管冲砂:用小直径管子下入油管内
冲砂,清除砂堵。 ①悬挂堵塞器式冲管冲砂。 ②同心管冲管冲砂。 2.捞砂:利用绞车将捞砂筒下入井内捞
取积砂。 ①活塞式捞砂筒。 ②真空捞砂筒。 3.连续油管冲砂。
四、冲砂注意事项 1.井口装符合设计要求的防喷器并试压合格,管柱
①“接力式”多层管内砾石充填的技术原理和施工技术与单 层井管内砾石充填完全相同,只是将单层井的施工技术应用 多层井。
②“一次管柱”多层砾石充填。
3.机械防砂施工要点及注意事项 ①全面准确地认识地下情况,选用合理的防砂工 艺技术,做好单井施工设计。 ②认真抓好工具组装、设备配备、现场配置、井 筒准备等工作,确保施工质量。 ③施工前严格检查设备,确保施工中设备正常运 转,严防砂卡事故。 ④下井工具及深度认真检查、丈量、组配,确保 施工质量。 ⑤做好防砂前期准备工作,包括压井、通井、冲 洗炮眼等工作。 ⑥充填防砂时,必须保证携砂液清洁、无固体杂 质、无聚合物结块。 ⑦防砂后及时开井生产,尽快排出施工液及携砂 液。
2.充填防砂:充填防砂是将绕丝筛管(或其它滤砂管)下入后, 用筛选的砾石充填于筛管和井壁之间的环空及进近井周围地 层,阻挡砂运移,起到防砂作用。
1)管内砾石充填防砂:对套管射孔完成井的砾石充填。
①反循环充填
②正循环转换充填
③循环挤压充填
2)裸眼砾石充填防砂:是一种先期防砂完井技术。
3)多层砾石充填防砂:对于多油层的疏松砂岩油藏,采用砾 石充填防砂,技术相对要复杂一些。多层油井的砾石充填防 砂工艺(套管射孔完成)分两类。
4.后期开采缺乏地层保护措施或地层保护措 施不当。
三、出砂危害 1.地层的破坏。由于油水井出砂,破坏了地层的构 架,造成油藏环境复杂化,并形成恶性循环,出 砂—破坏—加剧—坍塌,从而使地面的保护措施越 来越力不从心,地层保护效果越来越差,降低了油 层出油能力。 2.严重影响油井的正常出油能力。油水井出砂造成 砂埋产层、堵塞生产管柱及磨损集输设备,破坏井 下抽油设备,并造成频繁的砂卡、砂刺现象,使油 井维护成本上升,加剧了开发负担,造成频繁的作 业,经济损失严重,不仅增加了作业工作量及清砂 工作,还严重降低采油时率。 3.套管损坏。由于大量的出砂,地层结构破坏,地 层内部亏空,地层坍塌,挤压套管,使套管变形, 甚至错断,造成油气井的大修,甚至报废。 4.油田开发越到后期,出砂的危害越见明显,使井 下情况更加复杂。
续冲下五根管柱,彻底洗井一周,防止砂卡。 8.冲砂至设计深度后循环洗井一周以上,停泵观察
30min以上确认井口无溢流,再进行下步作业。
一、防砂分为机械防砂和化学 防砂及其它方法
二、机械防砂 1.管柱滤砂 1)防砂泵防砂 2)滤砂管防砂 ①绕丝筛管 ②割缝筛管 ③金属粉末或树脂砂粒滤砂管 ④多孔陶瓷滤砂管 ⑤金属棉纤维滤砂管 ⑥双层预充填滤砂管
接旋塞阀,井口装自封封井器。 2.冲砂作业应使用笔尖。 3.冲砂作业应使用符合设计要求的压井液。 4.冲砂作业应专人坐岗,观察循环罐液面,注意是
否漏失或溢流。 5.泵排量大于500L/min,下放管柱速度小于0.3m/S。 6.停泵后换接单根要快,以防砂卡。 7.每冲下一根管柱应冲洗5min接换下一根管柱,连
3.正、反冲砂:采用正冲砂的方式冲 散砂堵,并使沙粒呈悬浮状态,然 后,迅速改用反冲洗,将泥砂全部 带到地面,提高冲砂效率。这种方 式集中了正冲砂、反冲砂的优点。
4.气化液冲砂:在一些地层压力低的 井中,由于液柱压力过大而产生严 重漏失,无法建立循环。可采用气 化液冲砂。
二、冲砂液
1.原油 2.清水 3.卤水 4.优 质压井液 注意:根据目前试油设备的局限性, 不应采用泥浆冲砂。
二、开发因素(油井生产过程中,一些不利的 因素也能造成出砂或加快出砂速度)
1.油层开采后期含水上升,水造成砂层胶结 物(粘土)膨胀,变得松散,降低胶结性, 加快出砂;液体渗流加大对砂粒的拖拽,造 成过大压差及抽汲作用,也会加快出砂。
2.开采速度越快,越加快出砂的速度。
3.频繁的修井作业造成地层的污染加剧,破 坏地层结构。
②树脂溶液固砂是按一定比例将苯酚、甲醛、氨水 充分混合,加热制成树脂溶液,挤入地层后,用活 性柴油增孔,再挤入盐酸固化,在地层内,促使树 脂进一步缩聚成不溶不熔酚醛树脂,固结疏松砂岩, 起到防砂和降低地层出砂的作用。
③水玻璃溶液固砂是根据水玻璃与氯化钙或氯化镁 反应形成硅酸盐及硅胶,能加固井壁而起到防砂作 用。为了增强抗水性,加入苯酚与柴油的混合液。
出砂因素及危害
一、地层因素 二、开发因素 三、出砂危害
一、地层因素
1.岩层的地质条件:岩层物性差,较松散, 易出砂。
2.岩层胶结物:胶结物含量低,胶结的结构 类型分布不均,容易出砂。
3.地质年代和成岩压实作用:地层年代越早, 压实作用越大,地层强度越高,底层结构结 实,不易出砂;反之容易出砂。 4.地层流体粘度大,携带力强,容易出砂。
三、化学防砂
1.固砂剂防砂:固砂剂防砂是一种典型的化学防砂技 术,施工简便,效果好。(尤其是对尚未严重出砂的 油井)固砂剂防砂是向地层挤入有机或无机化学剂预 充填砂层,使地层砂粒胶结形成强度较高、渗透性好 的砂层,使砂粒不松散,降低砂粒的运移,是防砂的 重要手段之一。
①酚醛溶液地下合成固砂是利用过量的甲醛与苯酚在 碱性及井底温度下,可缩聚成线型酚醛树脂,当温度 继续增加变成不溶不熔的固体型树脂的原理。酚醛溶 液地下合成固砂防砂效果较好,有效期长,但溶液腐 蚀性强,砂 2.反冲砂 3.正、反冲砂 4.气化水冲砂
1.正冲砂:油管进液套管返液。正冲砂, 由于冲砂管直径较小,冲刺力大,容 易冲散砂堵。但套管的直径比冲砂管 的直径大,正冲砂,冲砂液上返速度 小,携砂能力较弱,大颗砂粒不容易 带出。优点:冲刺力大;缺点:携砂 能力较弱。
2.反冲砂:套管进液油管返液。在套管 直径较大时采用反冲砂。优点:携砂 能力较大,上返速度快:缺点:冲刺 力小。