砾石充填防砂工艺
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汇报内容
一、前言
二、工艺原理及技术特点
三、应用情况及存在的问题
四、工艺的优化及工具的改进
五、现场应用情况
六、结论认识
一、前言
砾石充填防砂工艺是目前国内外开发疏松砂岩油 藏最有效的防砂方法之一。该防砂工艺具有成功率高、
有效期长、适应性广、防砂效果好的优点，从八十年
代至今，胜利油田应用砾石充填防砂在千口井以上。
技术特点
技术比较成熟：国外从40年代就开始试验应用；胜利 油田从70年代初引进，86年在孤东会战时得到广泛应用
适应性强：适应粒度中值0.07毫米以上的各类出砂油藏
成功率高（胜利油田砾石充填防砂成功率83%以上）
有效期较长，平均有效期18个月以上
对地层污染小(施工用液体只在井筒内循环)
三、应用情况及存在的问题
2、充填工具不完善：单向皮碗强度低、 密封性差；下部转换孔充填结束后不 能关闭。 1、转大修率高：原充填 管柱底部带有封隔器，再 充填砂的挤压下绕丝筛管 很难拔动；绕丝管之间加 有多个铁制扶正器，拔脱 后很难套铣。
筛管+Y111-150F+密封插头+绕丝鱼顶
充填砂面
主体筛管 措施层
安全接头+Y211-150F
艺 砂 防 工
井号
G10-2
防 砂 前 后 生 产 情 况
前后动液面m
100 168 750 706 150 213
前后生产情况
6.0*0.6*90% 6.0*1.2*80% 7.0*2.1*70% 5.2*5.0*4% 15.6*2.3*85% 13*3.9*70%
前后产出液含砂
28.6% 不含砂 17.6% 微量 8.8% 微量
充填工具
信号筛管
扶正器
措施层
主体筛管
丝堵
人工井底
理 艺 工 原
Байду номын сангаас
二、工艺原理及技术特点
充填工具 充填砂面
扶正器
措施层
主体筛管
丝堵 人工井底
反循环洗井 从套管内泵入洗井 液，洗井液从上而 下压缩皮碗，通过 皮碗与套管之间的 间隙到达下部环空， 经转换孔进入油管， 将油管内多余砾石 冲洗至地面，倒扣 或打压丢手，完成 全部砾石充填。
人工井底
四、工艺优化及工具的改进
1、施工工序优化：在新井和补孔井上，射开油层以后，先 抽吸或负压排液，将近井地带的钻井泥浆污染排出井筒，然后 2、绕丝管及石英砂的优化：优选渗流面积大，绕丝外径 用防膨液彻底清洗井筒，有效防止了混砂泥浆、稠油及地层粘
ф 89毫米，能有效阻挡粉细砂，筛缝为0.2毫米的绕丝筛管做 土对绕丝筛管的堵塞。 3、入井液优化：针对高青油田出砂地层泥土含量高，遇清 充填筛管。依据索西埃准则，充填砾石的直径根据地层砂粒径
G10-3
G12-17
防 砂
艺
工
六、结论认识
1、经过改进避免了后续措施的复杂化。
2、生产管柱可任意组合，避免了管杆偏磨现象的发生。
3、对地层污染更小，人工井壁渗透率更高。 4、老井措施中要有选择性使用。
水容易膨胀的特点，据试验效果，优选 DX-Y1型防膨抑砂剂配 中值实际情况确定。 制成2%的携砂入井液，有效防止了油层近井地带粘土的膨胀。
四、工艺优化及工具的改进
4、充填工具的改进
原充填工具简图
换向孔 单向皮碗 双向皮碗 可关闭转换孔
油管接头
改进后的充填工具简图
冲管接头
四、工艺优化及工具的改进
5、绕丝筛管充填管柱优化
应用情况
绕丝 PS防 高压一 脲醛 复合 滤砂 砂 次充填 树脂 防砂 管 充填 89年开发初期共投产油井71口，先后 施工 高青油田在 5552口油井上实施绕丝管砾石充填防砂 10 3 7 4 55井次， 2 在出砂的 井次 措施实施率占投产油井的73.2%，其中，因补孔需要 成功 51 7 12-15、高 2 12-16、高 4 12-17 2 三口油 1 开采不同井段，高 井次 井进行过两次绕丝管砾石充填防砂，防砂成功率高达 93%。 成功 93% 70% 67% 58% 50% 50% 率 防砂 工艺
m3
2%DX-Y1 螺杆泵 30 m3 *900 m
G10-3
7.5 m3
桥 塞 ф 118 ф 73 990 m 油溶式 *0.2
2%DX 螺杆泵 -Y1 25 * 900 m3 m 2%DX 防砂卡 -Y1 30 泵800m m3
G12-17 15. 6 m3
塞 面 ф 150 ф 89 930m 油溶式 *0.2
6、生产管柱的优化
原生产管柱
泵 筛管+Y111-150F 密封插头+绕丝鱼顶
改进后的生产管柱
S
螺杆泵+油管锚
留井鱼顶 新型充填工具 充填砂面
充填砂面
主体筛管 措施层 措施层 安全接头+Y211-150F 预留砂面 塑胶油溶式扶正器
主体筛管
人工井底
人工井底
现场应用 五、现场应用情况
针对高青出砂油藏的实际情况，经过对原绕丝筛管砾石 充填防砂工艺的系列优化改进后，形成了有针对性的、新型 的防砂工艺技术。今年4月开始，经过精心设计，严密把关， 先后在高10-2、高10-3、高12-17井上进行了改进后的砾石 充填防砂试验应用。措施后经观察分析，三口井防砂效果良 好，均达到了预期的目的。
艺 砂 防 工 三 口 井 的 优 化 方 案
井号 G10-2 地 层 预留 排液 砂面 8.4 986 m 扶正器 绕 丝 石 英 充填工具 管 砂 ф 150 ф 89 油溶式 *0.2 0.4SL-FS0.8 m PLT1-152 m 0.30.6 mm 0.30.6 mm SL-FSPLT1117 SL-FSPLT1152 携砂液 生产 方式
由于原绕丝充填管柱的不合理、充填工具及工艺流程
的不够完善等原因，在近年来的应用过程中逐渐受到 限制，为了使该防砂工艺得到更好的应用，我们对原 工艺进行了优化和改进。
理 艺 工 原
二、工艺原理及技术特点
正循环充填 从油管内泵入携砂 液，经转换总成进入筛 管和套管之间的环空， 此时皮碗起密封作用， 携砂液只能往下通过筛 管，砾石被挡在筛管外， 形成砾石充填层，液体 从筛缝流入，通过冲管 进入工具的回流通道， 从皮碗上部的旁通孔流 入套管返回地面，完成 正循环充填
存在问题
原工艺存在的问题
影响原油产量较大：钻井过程中泥浆对近井地带油层的污
染不可避免，油层受泥浆浸泡后，原油粘度可增大一倍以上，
也就增大了原油对地层砂的拖拽力。如果不把近井地带的混浆 段处理干净就防砂，部分绕丝筛管缝隙会很快被糊死，导致产 量快速下降。
泵
原管柱存在的问题
3、生产管柱易弯曲：因充填工 具密封性差，生产管柱不得不 接一密封插头和支撑封隔器重 新加压密封，导致泵上管柱弯 曲变形。
一、前言
二、工艺原理及技术特点
三、应用情况及存在的问题
四、工艺的优化及工具的改进
五、现场应用情况
六、结论认识
一、前言
砾石充填防砂工艺是目前国内外开发疏松砂岩油 藏最有效的防砂方法之一。该防砂工艺具有成功率高、
有效期长、适应性广、防砂效果好的优点，从八十年
代至今，胜利油田应用砾石充填防砂在千口井以上。
技术特点
技术比较成熟：国外从40年代就开始试验应用；胜利 油田从70年代初引进，86年在孤东会战时得到广泛应用
适应性强：适应粒度中值0.07毫米以上的各类出砂油藏
成功率高（胜利油田砾石充填防砂成功率83%以上）
有效期较长，平均有效期18个月以上
对地层污染小(施工用液体只在井筒内循环)
三、应用情况及存在的问题
2、充填工具不完善：单向皮碗强度低、 密封性差；下部转换孔充填结束后不 能关闭。 1、转大修率高：原充填 管柱底部带有封隔器，再 充填砂的挤压下绕丝筛管 很难拔动；绕丝管之间加 有多个铁制扶正器，拔脱 后很难套铣。
筛管+Y111-150F+密封插头+绕丝鱼顶
充填砂面
主体筛管 措施层
安全接头+Y211-150F
艺 砂 防 工
井号
G10-2
防 砂 前 后 生 产 情 况
前后动液面m
100 168 750 706 150 213
前后生产情况
6.0*0.6*90% 6.0*1.2*80% 7.0*2.1*70% 5.2*5.0*4% 15.6*2.3*85% 13*3.9*70%
前后产出液含砂
28.6% 不含砂 17.6% 微量 8.8% 微量
充填工具
信号筛管
扶正器
措施层
主体筛管
丝堵
人工井底
理 艺 工 原
Байду номын сангаас
二、工艺原理及技术特点
充填工具 充填砂面
扶正器
措施层
主体筛管
丝堵 人工井底
反循环洗井 从套管内泵入洗井 液，洗井液从上而 下压缩皮碗，通过 皮碗与套管之间的 间隙到达下部环空， 经转换孔进入油管， 将油管内多余砾石 冲洗至地面，倒扣 或打压丢手，完成 全部砾石充填。
人工井底
四、工艺优化及工具的改进
1、施工工序优化：在新井和补孔井上，射开油层以后，先 抽吸或负压排液，将近井地带的钻井泥浆污染排出井筒，然后 2、绕丝管及石英砂的优化：优选渗流面积大，绕丝外径 用防膨液彻底清洗井筒，有效防止了混砂泥浆、稠油及地层粘
ф 89毫米，能有效阻挡粉细砂，筛缝为0.2毫米的绕丝筛管做 土对绕丝筛管的堵塞。 3、入井液优化：针对高青油田出砂地层泥土含量高，遇清 充填筛管。依据索西埃准则，充填砾石的直径根据地层砂粒径
G10-3
G12-17
防 砂
艺
工
六、结论认识
1、经过改进避免了后续措施的复杂化。
2、生产管柱可任意组合，避免了管杆偏磨现象的发生。
3、对地层污染更小，人工井壁渗透率更高。 4、老井措施中要有选择性使用。
水容易膨胀的特点，据试验效果，优选 DX-Y1型防膨抑砂剂配 中值实际情况确定。 制成2%的携砂入井液，有效防止了油层近井地带粘土的膨胀。
四、工艺优化及工具的改进
4、充填工具的改进
原充填工具简图
换向孔 单向皮碗 双向皮碗 可关闭转换孔
油管接头
改进后的充填工具简图
冲管接头
四、工艺优化及工具的改进
5、绕丝筛管充填管柱优化
应用情况
绕丝 PS防 高压一 脲醛 复合 滤砂 砂 次充填 树脂 防砂 管 充填 89年开发初期共投产油井71口，先后 施工 高青油田在 5552口油井上实施绕丝管砾石充填防砂 10 3 7 4 55井次， 2 在出砂的 井次 措施实施率占投产油井的73.2%，其中，因补孔需要 成功 51 7 12-15、高 2 12-16、高 4 12-17 2 三口油 1 开采不同井段，高 井次 井进行过两次绕丝管砾石充填防砂，防砂成功率高达 93%。 成功 93% 70% 67% 58% 50% 50% 率 防砂 工艺
m3
2%DX-Y1 螺杆泵 30 m3 *900 m
G10-3
7.5 m3
桥 塞 ф 118 ф 73 990 m 油溶式 *0.2
2%DX 螺杆泵 -Y1 25 * 900 m3 m 2%DX 防砂卡 -Y1 30 泵800m m3
G12-17 15. 6 m3
塞 面 ф 150 ф 89 930m 油溶式 *0.2
6、生产管柱的优化
原生产管柱
泵 筛管+Y111-150F 密封插头+绕丝鱼顶
改进后的生产管柱
S
螺杆泵+油管锚
留井鱼顶 新型充填工具 充填砂面
充填砂面
主体筛管 措施层 措施层 安全接头+Y211-150F 预留砂面 塑胶油溶式扶正器
主体筛管
人工井底
人工井底
现场应用 五、现场应用情况
针对高青出砂油藏的实际情况，经过对原绕丝筛管砾石 充填防砂工艺的系列优化改进后，形成了有针对性的、新型 的防砂工艺技术。今年4月开始，经过精心设计，严密把关， 先后在高10-2、高10-3、高12-17井上进行了改进后的砾石 充填防砂试验应用。措施后经观察分析，三口井防砂效果良 好，均达到了预期的目的。
艺 砂 防 工 三 口 井 的 优 化 方 案
井号 G10-2 地 层 预留 排液 砂面 8.4 986 m 扶正器 绕 丝 石 英 充填工具 管 砂 ф 150 ф 89 油溶式 *0.2 0.4SL-FS0.8 m PLT1-152 m 0.30.6 mm 0.30.6 mm SL-FSPLT1117 SL-FSPLT1152 携砂液 生产 方式
由于原绕丝充填管柱的不合理、充填工具及工艺流程
的不够完善等原因，在近年来的应用过程中逐渐受到 限制，为了使该防砂工艺得到更好的应用，我们对原 工艺进行了优化和改进。
理 艺 工 原
二、工艺原理及技术特点
正循环充填 从油管内泵入携砂 液，经转换总成进入筛 管和套管之间的环空， 此时皮碗起密封作用， 携砂液只能往下通过筛 管，砾石被挡在筛管外， 形成砾石充填层，液体 从筛缝流入，通过冲管 进入工具的回流通道， 从皮碗上部的旁通孔流 入套管返回地面，完成 正循环充填
存在问题
原工艺存在的问题
影响原油产量较大：钻井过程中泥浆对近井地带油层的污
染不可避免，油层受泥浆浸泡后，原油粘度可增大一倍以上，
也就增大了原油对地层砂的拖拽力。如果不把近井地带的混浆 段处理干净就防砂，部分绕丝筛管缝隙会很快被糊死，导致产 量快速下降。
泵
原管柱存在的问题
3、生产管柱易弯曲：因充填工 具密封性差，生产管柱不得不 接一密封插头和支撑封隔器重 新加压密封，导致泵上管柱弯 曲变形。