分支水平井防砂工艺技术应用!
水平井、分支井钻井技术在油气开采中的应用
浅论水平井、分支井钻井技术在油气开采中的应用摘要：伴随着现代科技的发展进步，先进的采油技术工艺得到了空前的提高，水平井、分支井技术要属其中最具代表性的采油工艺。
其广泛运用于天然裂缝油藏、薄层油藏、存在底水锥进的气藏、存在气锥和水锥问题的油田等多种油、气藏中。
重点分析水平井、分支井采油工艺的发展现状及人工的举升方式、找水堵水技术、增产增注措施、控砂技术、防砂等。
水平井、分支井在重油的开采、水驱等可以提高采收率的措施中也起到举足轻重的重要作用。
关键词：水平井分支井采油工艺运用一、水平井、分支井采油工艺现状20世纪40年代水平井技术正式应用于油气田开采作业，经过多年的技术实践和改进一举成为油气田开发作业及提高采收率的一项重要技术手段。
1980年代水平井技术相继在加拿大、美国、法国等西方老牌工业国家得到了大规模的工业化应用，由此引发了研究、应用水平井技术的小高潮。
水平井钻井技术也随之日趋完善为一种开发低渗透油气田的成熟技术，并在此基础之上发展完善了一系列的配套技术。
在一口母井眼中钻出两口或以上多口钻井进入油气藏的分支井眼或二级井眼分支井，主井眼可以是定向井、直井，也可以是水平井，这种类型的钻井便称之为分支井。
分支井的类型种类比较多，如反向式、叠加式、鱼刺型、辐射状、y型等多种类型，在实际的开采过程中可以根据油藏的具体情况择优选择合适的分支井类型。
分支井技术与当前应用比较成熟的水平井技术相比，有着更大的优越性：它能够很好的发挥水平井高产、高效的传统优势，挖掘剩余油潜力，提高采收率，增加泄油面积，改善油田开发效果；可共用一个直井段同时开采两个或两个以上的油层或不同方向的同一个油层，在更好地动用储量的同时节约了油田开发资金。
当前世界范围内水平井、分支井技术应用较广泛、技术水平较高的仍属欧美等发达国家，但是我国的水平井、分支井钻井技术也有较大的发展进步。
国外的水平井技术主要应用在天然裂缝油藏、薄层油藏、存在底水锥进的气藏、存在气锥和水锥问题的油藏等几种油气藏。
水平井筛管防砂完井及砾石充填防砂新工艺的研究与应用
术 。该技术利 用裸 眼封 隔器 、分级 箍 、盲板 、洗井阀等特殊完井工具 在 水平井 造斜段实现注水泥 ，根据油藏情况利用裸眼封隔器和 大通径 筛管对 油层部位进行分段完井 。完井时 ，首先对造斜段注水泥 固井 ， 然 后钻除固井盲板 ，最后下入洗井酸化胀封管柱 ， 对油层进行洗井 和
（ ） ８ １ 沾ｌ 块水平井完井方法优选 。
完 井方式 裸 眼 预充 填砾 石筛 管完 井 裸 眼金 属 纤堆 筛管 完井 裸 眼烧 蛄 陶瓷 筛管 完井 裸 眼金 属毡 缔管 完井 裸 眼 井下砾 石充 填 完井 开 井产量 （ ／ 经 济效益 ｆ 吨 天） 万元１ ５ ３ ２ ０ ５ ３ ４ ４ ５ ３９ ６ ５ ４６ ７ ６ ８６ ５ １８ １ ｏ ４１ ３ １５ ２ ８ ５０ ０ １２ ７ ４ ５８ ２ １ ５４ ３ ５９ Ｓ １３ ３ ２ ９６ ６ 生产 时 闻（ 天） ９ ２ １６ ０ ０ ９ ２ １６ ０ Ｏ ９ ２ １６ ０ Ｏ ９ ２ １６ ０ Ｏ ９ ２ １６ ０ ０
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图 ９ 井段 ２ ８￣２６ ｍ页 岩段 地 层 厚度 校 正 ４８ ５ ４
本 井在井段２８ ～ ５ ４ 录取页岩层 ，录取地层厚度为７ ｍ， （ ４８ ２６ｍ ６ 见 图９ ）井段换算 成垂深２ ０ ～ ４ ０ ４ ０ ２ ２ ｍ，垂厚为２ ｍ，其实这个 厚度仅仅 ０ 为一 个视厚度 ，在图 中表 现为Ｈ ＡＨ 与 的和 ，如果要求 出真实地层 厚 度还 得消除地层 倾角带来 的影响 ，本层在轨 迹方 向地 层倾角为３ ， 。 那 么就 得用地层倾 角消 除地层下倾带来地层 增厚影响 。ＡＨ＝ （ 层底 水平位移一 层顶 水平位 移 ）× ｇ 。 ，ＡＨ＝５ ×ｔ 。 ＝２ ｍ，得 出 ｔ３ ２ ｇ ３ ． ７ 地层 真实厚 度为１ ．ｍ。 ７３ （ ）引入特殊 录井手段 。非常规 油气勘探打破 了常规油气 录井 ５ 石油地质理论 ，引入一些特殊的录井方法尤其 重要 ，本井在录井过程 （ １４ ） 接 ０ 页 粘度 。根据砾 石充填机理 与固液两相 流理论 ，建立了水 平井砾石充填数模 ，研究 各参数对砾 石充填的影响 ，以达到充填防砂 施工 各参数 的最优 。沾 ｌ 块方案设 计用２ ８ ％防膨 抑砂剂配 成２ ｍ ８ ℃ ５ ） （ 以上本地 热污水溶 液挤前置液 ，携 砂液为 １０ 防膨清洁压 裂液 ，设 ８ ｍ
海上油田多分支井完井新技术应用
140多分支井是从一个主井眼中侧钻出分支井眼的井，用分支井开采油气田。
多分支井技术是上世纪50年代提出来的，第一批多分支井开始于前苏联的俄罗斯和乌克兰地区，第二批多分支井于1968年开钻于前苏联的西伯利亚地区[1]。
20世纪多分支井技术在俄罗斯、北海油田及北美得到广泛应用，并逐步推广到中东、南美、欧洲与亚洲[2] 。
目前，我国的新疆、辽河、胜利、南海、四川等油田都先后钻成了多分支井。
由于单井口可以利用多支开发多个层位，泄油面积增加，单井产能提高，井口数量可以减少，相应的可减少海上平台的数量或减少单个平台的井槽数，降低油气田开发费用，多分支井技术已经成为油气田开发的一项先进技术[3-7]。
1 油田基本概况海上E油田储层岩性主要为细～中粒长石岩屑、长石石英砂岩，砂岩成份主要为石英（平均占67%）。
油田储集空间类型为孔隙型，储层孔隙发育，孔隙连通性较好，测井解释孔隙度14.4%～26.3%，渗透率26.7～1762.6mD，属中-高孔隙度、中～特高渗储层。
为进一步挖潜油气成藏潜力，缓解油田产量压力，提高油田采收率，油藏计划在E油田剩余油富集的构造高部位部署一口调整井A，动用Z层。
同时根据储层展布和剩余油分布，为有效增加储层的裸露面积，提高新增井产能，设计A井为多分支采油井对非均质性较强的低渗储层开展多分支井井先导性试验。
2 多分支井方案设计本油田在2020年1月投产一口多分支井，完井方式为主井眼优质筛管防砂，分支井眼没有采取防砂措施。
此分支井初期效果较好，2021年底有微量出砂0.05%，产液量下降。
分析认为初期分支井眼保持较完整，因分支井未采取防砂完井措施，出现井壁坍塌而出砂并失去供液能力，后续整体产能受影响，目前本井已经采取抑砂措施。
海上油田多分支井完井新技术应用晁一寒 邱森 卞涛 敖民 徐先亮中海油能源发展股份有限公司工程技术深圳分公司 广东 深圳 518000摘要：E油田现处于开发初期，但油田投产以来，生产井递减快、稳定产量低、高部位生产井能量亏空较大、采油速度慢。
关于对水平井冲砂技术的研究与应用
关于对水平井冲砂技术的研究与应用【摘要】随着我国科技水平的不断发展和石油工业的快速进步，我国的油田开采技术水平不断提高，油井技术的应用也越来越广泛。
在这些力量的推动下，水平井的技术也是更上了大的台阶。
常规的水平井修井的作业技术相对于普通的油井作业会有很大的不同，这主要是因为水平井的井身的特殊性，它的井段开始处是一段斜段，随之是很长的水平段，这就使得整个井筒的轴线是不规则的，因此对于水平井的修井施工作业会相应的复杂，技术应用也会存在一定的要求。
本文就是从水平井的冲砂技术出发，对水平井冲砂技术的现状、水平井冲砂工艺的特点以及施工作业的设计应用进行简单的介绍。
【关键词】水平井冲砂技术技术现状工艺特点施工设计技术应用近些年来，油田工作者通过对水平井修井施工作业的现场实践和理论研究分析，研究了一整套水平井冲砂专业的工具和技术，工作人员再根据水平井在施工作业时的出砂的状况采取相应的水平井冲砂工艺。
下面，笔者就对水平井冲砂技术的现状、水平井冲砂工艺以及工具特点进行介绍。
1 水平井冲砂技术的现状1.1 水平井的积砂特点水平井就是井斜角达到或接近90°，井身沿着水平方向钻进一定长度的井。
它的井眼在油层中水平延伸相当长一段长度。
因此水平井大概分为四个部分：垂直段、造斜段、稳斜段和水平段。
水平井一般都呈现上翘式，因此当油层出现砂粒后就会跟随着油液进入到水平井井筒。
大一点的沙粒就会最先沉积在水平井的水平段形成了砂床，小一点的沙粒随着油液流动，但当进入到水平井的垂直段后由于油液流动的面积增大导致流速降低，一些沙粒就会继续沉降和积压，形成沙堆。
而产出的液体如果携带着沙粒进入抽油泵，还极易造成机器磨损和沙粒掩埋油层，这些情况都会导致油井不能正常作业。
1.2 水平井冲砂遇到的难题。
水平井具有独特的井身结构，因此在进行水平井冲砂施工作业时候采用常规的冲砂技术就会呈现出很多的问题，而不使用常规冲砂，通过采用高成本稀油进行冲砂大大提高了冲砂成本却冲砂结果不理想，导致砂埋油层现象十分严重，更加限制了油井的正常生产。
水平井冲砂技术的改进与应用资料
6、现场施工工艺的设计
水平井冲砂施工过程中必须保证连续作业，杜绝意外造成停泵循环的 现象，如果要停泵，必须上提冲砂管柱至井斜小于30°的直井眼内。另外 根据井身倾角的不同，排量设计和工具的运动有所不同，具体分为如下几 个阶段： （1）0～30°基本与直井冲砂方式相同，冲砂过程中不要急于求成，
以0.5m/min 稳定的速度下放管柱。
充分清除。
水平井液力驱动旋转式井下清砂器
三、水平井冲砂工艺技术研究
2、水平井冲砂工具的设计
⑤采用分级管柱组合，保证强度及液流上返速度 为了保证上返冲砂液速度，并考虑地层存在漏失，冲砂管柱 匹配时，尽可能减小环套空间，对通径水平井一般采用二级管柱 组合，对变径的侧钻水平井、分支水平井最多可设计三级管柱组 合，冲砂管材质全部采用韧性好的N80级钢材。 ⑥采用大倒角油管接箍 为了减少油管壁外接箍与套管及完井筛管的刚性刮削作用， 延长水平井的寿命周期，对油管接箍进行改进，加大导斜面面积，
三、水平井冲砂工艺技术研究
浅论水平井、分支井钻井技术在油气开采中的应用
１ ． 进 行 水平 井 、分 支 井和 压裂 水 平井 产能 计 算及 影 响 因素 分析 ，
建立 完善 的产 能预测及 评价分析 方法 。
２ ． 研 究适 应不 同储层 低 固相 钻井 液 与完 井液 体系 ；增 加 油溶性 暂
间 ，减轻 对 油层 的伤 害 ，加大 机械 钻速 ，减 少井 下 矛盾 ，使 水平 井 、 分 支井 在较为 简化 的完井 技术 下达 到高产 ；由单个水 平井 转 向整体井 组 开发 ，由水 平井 向多底 井 、分支井 转变 的特 征 。经 过多 年的技 术研
要采用 滤砂管 防砂工艺 ，基本满足 了水平井 防砂的需要 。
４ ． 分支井采 油技术工 艺
分支井 常用 的采 油工艺 与水平井基本 一致 ， 无 特 大差别 ，如气举 、 电潜 泵 、杆式 泵 等 。防砂 技术 与 水 平井 也 基本 相 同 ，其他 则 无 较 深
研究。
三 、 水 平 井 、分 支 井 技 术 的 发 展 方 向
一
器
摘
要：伴 随着现代科技 的发展进步 ，先进的采油技 术工艺得 到了空前的提 高，水平 井、分支井技术要 属其 中最具代表性 的采 油工艺。其广泛
运 用于天然裂缝油藏、薄层 油藏、存在底水锥进的气藏、存在 气锥和水锥 问题的油 田等多种油、气藏 中。重点分析水平井、分 支井采 油工 艺的发展现状 及人 工的举升方式、找 水堵水技术、增产增 注措施、控砂技 术、防砂等。￣－ ？ ， － Ｏ ｆ － 、分支井在重 油的开采、水驱等可 以 提 高采收 率的措施 中也起到举足轻
重 的 重要 作 用 。
关 键 词 ：水 平 井
一
分支井
采油工艺
运用
水平井砾石充填防砂工艺技术的研究与应用
收稿日期：２０１８－１１－２２；修回日期：２０１９－０５－０５ 基金项目：“十三五”国家重大专项“胜利油田特高含水期提高采收率技术”（编号：２０１６ＺＸ０５０１１）部分研究内容。 该管柱已申请发明专利，申请号 ２０１６１００３４９２２．３。 作者简介：谢金川（１９６２－），高级工程师，本科，毕业于胜利油田职工大学机械工程专业，２００３年深造于石油大学石油工程，现从事油田 开发技术研发工作。地址：（２５７０００）山东省东营市西三路 ３０６号胜利油田分公司石油工程技术研究院，电话：（０５４６）８７７８６５９，１８５０５４６３１８５， Ｅｍａｉｌ：ｘｉｅｊｉｎｃｈｕａｎ．ｓｌｙｔ＠ｓｉｎｏｐｅｃ．ｃｏｍ
二、充填过程中影响充填密实的 因素以及解决措施
１．施工中携砂液排量的影响及解决措施 携砂液的排量，决定了携砂液在筛套环空的水
平流速，这是影响砾石充填密实的首要因素。当携 砂液携带砾石如图 １箭头所示，从泵车→油管→工 具充填口→进入筛套环空，从近工具端 Ａ靶点到达 后尾部 Ｂ靶点，经筛管过滤，砾石留在筛套环空，过 滤后的携砂液从冲管底部进入冲管，经转换进入工 具顶部的油套环空，回到地面形成循环。
上世纪 ９０年代，胜利油田石油工程技术研究院 防砂中心做过一套外径 １７７．８ｍｍ、内径 １６０ｍｍ水 平井充填 模 拟 装 置，也 得 出 了 相 同 的 实 验 结 果［３］。 这个结论在当时的施工装备和充填参数下是正确 的，为当时的水平井防砂做出了理论性的指导。后 来随着技术的进步，为提高产量和防砂有效期，采用 大排量地层挤压填砂 ＋循环充填。α波 －β波理论 不能解释施工中出现的现象，为搞清理论问题，２０１４ 年笔者重新做了简易的水平井充填物理模拟实验。 １．１ 实验过程
二属于疏松砂岩油藏，该类油藏的出砂问题是制约水平井正常生产的第一因素。在诸多防砂工艺中，砾石充填既 能改造地层提高产量，又有较长的有效期，成为最有效的防砂方式。
防砂技术及应用
封隔高压一次充填防砂技术及应用摘要：管内外充填是当前砾石充填防砂技术的发展趋向，封隔高压一次充填正是这样的一种防砂技术。
介绍了高压充填技术原理、工具结构及工作原理、施工程序，阐述了排量、压力等主要参数设计方法，介绍了在Turkmenistan油田A层以及单层老井、多层大井段井、新井新层、斜井和粉细砂岩井的应用效果。
该技术防砂有效期长，施工简单，施工周期短，充填效果好，能避免二次充填对油层的污染，能起到一定的解堵作用，便于后期处理，经济效益显著，值得推广应用。
关键词：封隔；高压；砾石充填；防砂；油井出砂是石油开采遇到的重要问题之一，每年要花费大量的人力物力进行防治和研究。
出砂不仅会导致油井减产或停产及地面、井下设备腐蚀；甚至会使套管磨损、油井报废。
随着油田的持续开发，注水不断加强，单井产液量不断上升，老油井的防砂越来越困难。
粉细砂出砂油藏、稠油出砂油藏的开发，出砂斜井的增多又给防砂技术提出了新的课题。
目前胜利油田已发展了各式各样的防砂技术，最具代表性的有金属绕丝筛管砾石充填防砂、敷膜砂防砂、复合防砂等。
这些技术对疏松砂岩油藏的开发起到了重要的作用，但都有局限性。
绕丝筛管砾石充填防砂在砂粒较粗、分选较好的地层使用，成功率高、有效期长，但由于充填砾石厚度小，难以挡住粉细砂，且在生产、作业过程中，充填层易被破坏，丧失防砂功能；敷膜砂防砂由于胶结强度高、挡砂效果好、不占井筒空间而得到广泛应用，但敷膜砂充填形成的人工井壁，与出砂岩层胶结部位脆弱，易老化，不利于大泵提液，防砂有效期短；复合防砂是一种很好的防砂方法，但成本高，施工复杂，液量降幅大。
针对上述情况，胜利油田有限公司胜通新科技开发中心研制出一种封隔高压一次充填防砂技术，采用FS—115（150）封隔高压一次充填工具与割缝筛管配套，携砂液以大排量将砾石带到油气井产层管外空洞和筛管与套管的环形空间，经沉积、压实，形成高效能挡砂屏障，达到防止油层出砂目的。
胜利油田稠油油藏水平井防砂工艺技术及应用
应用情况。郑 ４ １ 平 １ １一 井位于王庄 一 宁海 油田郑
４ １块 ， 三 段 是 主 要 的 含 油 层 系 ， 层 孔 隙 度 １ 沙 储 ３ ．％ ， ４４ 渗透 率 ６７ ２×１ Ｉ 地 层 温 度 ６ ｃ 左 ２ ０ ｘ ， ｍ ５《 ＝ 右 ，０Ｃ原 油黏度 ５ ０ ａ。 ， 高孔 、 渗岩 性 ８￣ ２４ ０ｍＰ Ｓ属 高
两种工 艺技术 的特 点、 管柱组成 以及在胜利 油田的应 用情况。
关 键 词 ：水 平 井 ； 砂 ； 属 毡 滤砂 管 ； 隔 器 ； 石 充 填 防 金 封 砾
中图 分 类 号 ：Ｔ ５ ． Ｅ３ ８ １ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章编 号 ：１０ ７ ８ ２ ０ ）４— ０ ７—０ ０６— ６ Ｘ（ ０ ８ ０ ０ ４ ２
针 对 稠 油 油藏 开 采 中存 在 注 汽 干度 低 、 升 难 举
收稿 日期 ：２０ ０ ０ ８— ２—１ １
作者简 介 ：梅 明霞 （９ ５一）， ， １７ 女 工程师 ，９７年毕业 于中国石油 大学采 油工程专业 ， １９ 现从 事油井 防砂工 艺技术研究 ， 为长 江大学石油 现 工程专业在读硕士研究生 。地址 ： ２７ ０ ） （５ ０ ２ 山东省东营市 ， 电话 ：０ ４ ）５ ２ ２ ， （５ ６ ８５ ２ ５ Ｅ—ｍａ ： ｍ ＠ｓ ｆｃｉ ｉ ｍ ｘ ｌ ．ｏ ｌ ｏ ｎ
用 了三 口热采 水 平井 ， 均取 得 了较好 的效 果 。
一
用注汽热量 ， 降黏增产。从 这个角度 出发 ， １７８ ０ ７ ．
套 管完 井 的水 平 井 设 计 的 防砂 管 柱 内径 大 于 １０ ０ ｍｍ， 隔器为 卡 瓦铅 封 结 构 ， 封 内通径 １１ｍ 将 注 ０ ｍ， 汽管柱 下 至滤砂 管 内部 ， 提高 了蒸 汽热 利用率 ， 善 改
水平井修井技术难点与工艺技术应用分析
水平井修井技术难点与工艺技术应用分析发布时间：2021-06-08T15:53:12.067Z 来源：《基层建设》2021年第4期作者：刘恩营[导读] 摘要：随着我国经济迅速发展，石油企业为我国发展做出了很大贡献。
大港油田第三采油厂修井管理中心河北省沧县 061023摘要：随着我国经济迅速发展，石油企业为我国发展做出了很大贡献。
在开采油田的工程中，采用水平井开采石油是最常用的技术手段，随着国家经济的飞速发展，对于油田开采工程越来越重视，范围也变得越来越大，但是一些油田的开采因为受到地理环境的影响而变得难度大。
但是水平井钻井技术，就可以应对很多不同的地理环境进行工程操作。
随着水平井的不断进步与发展，本文对其进行探究。
关键词：水平井；钻井；技术难点；对策分析1、水平井钻井技术概述水平井钻井技术是常规钻井技术的创新和发展，水平井虽然可以提升油气的质量，但是水平井在掘进的过程中存在一定的难度。
水平井的关键在于井眼轨迹，只有符合了设计要求的井眼轨迹才能够使得水平井质量达到要求。
水平井通常应用于低渗透地层以及垂直裂缝中，在浅层的油气开采中应用效果较好。
水平井钻井技术中专用工具：低转速、大扭矩的马达，能够进行灵活控制的弯头，稳定器，扩孔器，加压器（给水加压）以及高效PDC钻头等。
为了能够提升钻井效率，可控弯头和稳定器可以灵活活动，保证水平井的井眼轨迹符合设计的要求。
随着水平钻进技术的发展，水平井钻井的优化设计、井眼轨迹控制、钻具的优化组合、钻井液以及钻头组合等都得到了很大的发展和进步。
2、水平井修井技术的难点分析2.1修井技术难点水平井的典型井身结构一般包括直井段、造斜段和水平段。
水平段、斜井段的管柱贴近井壁低边，再加上受钟摆力和磨擦力影响原油流动的方向和中重力的流动方向不能保持一致，加之接单根，作业管柱容易被卡。
小井眼水平井内脏物如砂粒等容易形成砂床，修井的难度加大，风险也大。
主要体现为：其一，斜井段、水平段管柱贴近井壁低边，受钟摆力与磨擦力影响，还有流体流动方向和重力方向不一致和接单根，井内赃物易形成砂床，导致作业管柱被卡。
水平井二次防砂工艺技术研究与应用
水平井二次防砂工艺技术研究与应用摘要：很多水平井在经过了多年的开采之后，防砂筛管在使用过程中经过时间流逝之后，在生产过程中容易发生泄漏，致使防砂效果不复存在，由此就会严重影响到油田的正常有序生产。
所以说水平井的纺纱筛管到了一定期限需要进行更换，才能够保证油田生产工作的正常进行。
具体而言水平井需要做二次防砂工作，才能够让油田继续开采使用。
关键词：水平井；二次防砂；工艺经过大量实践研究经验，包括到现场进行实地考察调研后，再加上对水平井二次防砂工艺的深入研究，制作出了适用于水平井二次防砂作业的新装置，也对相关的工艺进行了升级改造，相较于之前有了很大的改进。
一、水平井二次防砂工艺分析部分油田的油层多为疏松砂岩油藏，所以在开发的前期为了能够增大水平井的出油量，打造了众多的水平井，而为了防止地面出砂，完井工艺就采用了防砂筛管这种早期的防砂工艺技术。
但是随着油田开采时间的延长，防砂筛管这种早期的防砂工艺技术已经无法适应水平井的工作负荷，再加上油藏中多为细粉砂，泥质含量较大且粒径分布几乎没有规律性，所以在水平井的生产后期，就出现了漏砂现象[1]。
具体而言，地层出砂导致本就疏松的油层更加严重，久而久之就导致防砂筛管被堵塞，由此造成水平井的产油量大为降低，严重影响了油田的生产效能。
而水平井二次防砂工艺其实简单来说就是一种后期防砂完井工艺技术，可以进一步发挥水平井的剩余潜力，使得老井能够重新获得生机与活力，重新开始工作，从而有效降低油田开采的成本。
所以说水平井二次改造工艺是一项比较经济的工艺手法，能够最大程度发挥水平井的价值。
二、水平井完井工艺技术以及防砂原理针对于水平井二次挤压砾石充填防砂为例具体分析研究防砂完井工艺技术的防砂原理。
首先是完井工艺技术的流程，其一是需要做好防砂施工的前期准备工作，具体而言包括原井眼的通井、刮削以及替浆等；其二是需要将二次防砂筛管导入到水平井中，将其他一些辅助性工具均进行换新处理。
在地面上将各种准备工具摆放好，依据完井工艺流程以及各环节步骤辅助进行施工。
水平井完井防砂技术的实践及效果分析
３现 从生产 效 果、 问墨 井比例 和 完井 防砂 费用３ 个方 面进 行 比较
３ １生产 效 果对 比。为 了增 强各完 井 防砂 方式 的 生产 效果 可 比性 ，取 ． 吞 吐第一 周期 进行 比较 如下 ： 表 １ 各 防砂 方式 效 果统计 表
１ ）套 管完 井金 属毡 滤 砂管 防砂 和滤 砂 管完井 酸 洗投 产 ，在郑 ４ ｌ ｌ区块 的开 发取 得一 定 的成果 ，但 综合 评价 适应 性较 差 。 ２ ）套 管完 井 挤压 砾 石 充填 防 砂与 滤 砂 管完 井 挤压 砾 石充 填 防砂 油气 比和 生产 有效 期较 长 ，综合 评价 适应 于郑４ １ １区块 超稠 油 的开发 。 ３ ）水 平井 目前完 井 防 砂工 艺 水平 的 不够 成 熟 。无 论何 种 完井 防 砂方 式，均 存在 防砂 工 艺有效 期 问题 ，且 后续 的处 理技术 储备 不足 。 ４ ２认 识 与建议 １ ）套 管完 井 挤压 砾 石 充填 防砂 工 艺 目前 综 合分 析 效果 良好 ，但 是施 工 井数 较少 ，建 议继 续试 验检 测 。 ２ ）滤砂 管 完井 挤 压砾 石 充 填 防砂 工 艺生 产 效果 良好 ，费用 低 ， 具有 良好 的前 景 ， 但完 井 和 工艺 配 套 不够 成 熟 ， 目前 有 ３ 口井 出现 井 壁 稳定 问 题 ，建 议 以后 加 强相 关方 向攻 关研 究 。 ３ ）加 强 对 不 同开 发 阶段 油层 出砂机 理 ，出砂 预 测开 展 深入 研 究 ，增 加 防砂工 作 的主 动性 。 ４ 目前 防砂 工 艺 的选 择应 以尽 量延 长 水平 井 寿 命及 降 低后 期 处理 难 ）
差。
水平井防砂及冲砂技术
【水平井防砂及冲砂技术} 第15页,共27页
【水平井防砂及冲砂技术} 第16页,共27页
【水平井防砂及冲砂技术} 第17页,共27页
【水平井防砂及冲砂技术} 第18页,共27页
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【水平井防砂及冲砂技术} 第20页,共27页
【水平井防砂及冲砂技术} 第21页,共27页
【水平井防砂及冲砂技术} 第9页,共27页
【水平井防砂及冲砂技术} 第10页,共27页
【水平井防砂及冲砂技术}
二、水平井冲砂技术
第11页,共27页
【水平井防砂及冲砂技术} 第12页,共27页
【水平井防砂及冲砂技术} 第13页,共27页
【水平井防砂及冲砂技术} 第14页,共27页
【水平井防砂及冲砂技术} 第22页,共27页
【水平井防砂及冲砂技术}
三、防砂冲砂施工实例
第23页,共27页
【水平井防砂及冲砂技术} 第24页,共27页
【水平井防砂及冲砂技术} 第25页,共27页
【水平井防砂及冲砂技术} 第26页,共27页
【水平井防砂及冲砂技术} 第27页,共27页
【水平井防砂及冲砂技术}
水平井防砂及冲砂技术
一、水平井防砂技术
第1页,共27页
【水平井防砂及冲砂技术} 第2页,共27页
【水平井防砂及冲砂技术} 第3页,共27页
【水平井防砂及冲砂技术} 第4页,共27页
【水平井防砂及冲砂技术} 第5页,共27页
【水平井防砂及冲砂技术} 第6页,共27页
【水平井防砂及冲砂技术} 第7页,共27页
大港油田水平井防砂工艺技术应用研究
大港油田水平井防砂工艺技术应用研究摘要：水平井在大港油田的油气开发进程中发挥了重要的作用，已经成为提高油气采收率的一种重要手段。
然而由于大港油田诸多油藏属于砂岩油藏类型，地层胶结疏松，经过数十年的开发历程，油井出砂日趋严重，严重影响了油气生产。
因此，加强水平井防砂工艺措施的攻关与应用刻不容缓。
本文针对大港油田水平井出砂的特点，对油气井防砂工艺技术进行了深入的研究，已经形成了水平井筛管完井防砂技术、水平井管内防砂技术和水平井砾石充填防砂工艺技术，有效地解决了油井出砂、出细砂、出细粉砂、出泥浆等问题，为大港油田的稳定发展，起到了积极的推动作用。
关键词：大港油田；水平井出砂；防砂工艺0前言水平井防砂技术是针对水平井在开采过程中，油、气、水井出砂而开展的一项技术研究。
大港油田的水平井防砂工艺技术，经过二十多年的研究开发，从早期的单一的固砂技术，发展到今天的综合防、排砂技术，并已形成了完整的针对性很强的防、排结合防砂体系。
总体技术水平居于国内领先地位，达到了国际先进水平。
部分技术达到了世界领先水平。
目前，大港油田水平井防砂技术主要包括水平井筛管完井防砂技术、水平井管内防砂技术和水平井砾石充填防砂工艺技术等。
目前，油田应用较多的是水平井弹性筛管裸眼完井防砂技术和水平井管内防砂技术。
这两类防砂技术在辽河油田防砂效果良好，具有广阔的推广应用前景。
1.水平井筛管防砂完井技术1.1技术原理采用高强度弹性筛管为完井筛管，高强度弹性筛管和水平井防砂悬挂器是该技术的主要构成。
高强度弹性筛管是一种具有独特结构的防砂专用筛管，它以单层厚壁API标准的油管或套管做基管，基管上钻有若干个阶梯孔，将过滤介质经过特殊工艺组装成一个个过滤件，然后再将这些过滤件通过焊接安装到基管的阶梯孔里，形成单层管的整体防砂结构，特殊弹性纤维防砂材料具有自我解堵的能力，保证油井防砂后在较长的时间内获得较高产能。
水平井悬挂器由座封、锚定、密封、锁紧、丢手、解封等机构构成。
水平井高压充填防砂技术研究与应用
水平井高压充填防砂技术研究与应用一、曙光油田水平井概况曙光油田位于辽河盆地西部凹陷西部斜坡区内断裂发育，地质条件复杂，油区内多种油层类型和各种油品共存。
曙光油田稀油、稠油、超稠均有出砂严重的区块，其中比较典型的是曙三区、杜813兴隆台等。
水平井是油田开发的一项革命性创新技术，水平井油藏接触面积是直井的5～10倍以上，它可以大幅度提高单井产量，实现油气田的高效开发。
由于区块油藏埋藏浅，压实作用弱，油藏出砂现象普遍。
油层出砂使油水井频繁砂卡，使油水井被迫停产停注，造成油藏采油速度低，影响油藏采出程度和最终采收率。
超稠油杜813-44-82井区曾经规划部署的40口新井因出砂严重暂停钻井，影响可采储量70万吨。
油井出砂还导致套管损坏严重，杜813兴隆台区块套损率高达44.3%。
二、主要技术成果针对上述问题，曙光采油厂经过三年的技术攻关，通过不锈钢精密微孔滤砂管、充填防砂装置等井下工具的研制，合作建立水平井循环充填物理模型，研究水平段填充机理，改进携砂液体系，优选充填砾石，改进完善了水平井高压填充防砂技术。
研究改进了水平井砾石填充管柱，研究优选了水平井充填材料，建立了物理实验模型，保证能够在水平井段形成平衡堤式充填，有效指导提高水平井砾石充填防砂工艺。
1.水平井管内砾石充填防砂工艺1.1不锈钢精密微孔滤砂管不锈钢精密微孔滤砂管设计研究是水平井高压充填防砂工艺的重要环节，在设计中充分优选了高强度、高渗透性、挠度好、高孔/面率、高耐温及耐腐蚀能力强的系统结构。
不锈钢精密筛管整体设计从内到外由基管、复合防砂过滤套及不锈钢外保护套等组成。
1.1.1结构组成防砂过滤层采用不锈钢丝编织双层过滤网和三层导流功能层结构，采用先进焊接技术工艺与基管进行焊接。
同现有的其它过滤元件相比，具有坚固的结构，高的拉拔强度，更大的抗挤压强度、抗腐蚀能力，在油层工作中不易堵塞，有精确的缝隙尺寸、较高孔/面率、容易反冲洗等特点。
其延伸率、径向可变形量、扭曲变形量、弯曲变形量均大于API油管。
南堡35-2水平井A9m的防砂课程设计
重庆科技学院课程设计任务书设计题目：南堡35-2油田水平井A9m井的防砂设计系主任：指导教师：2011年月日南堡35-2油田水平井A9m的防砂设计一、水平井防砂技术现状油气井出砂已经成为困扰国内外疏松砂岩油气藏开发的主要问题之一，防砂依然是解决此类问题的主要途径之一。
多年来，尽管从机械到化学的各种防砂技术为开采易出砂油藏提供了多种技术支持，然而任何有效的防砂措施都是与储层岩石及流体性质和油气井生产方式相联系的。
如何根据储层岩石和流体性质选择防砂方法和建立适宜的油气井生产方式，则是有效地发挥各种防砂技术潜力、获得良好技术经济效益的前提。
这是一个防砂工艺措施的综合决策问题。
防砂就是采取一定措施禁止或减少油层砂产出并阻止其进入井筒，最早出现于20世纪60年代。
对于防砂人们经历了从不自觉到自觉的发展过程，按照其发展过程可分四个阶段。
(1)早期的试验摸索阶段:主要通过控制油井产量来稳定流体产出速度，在射孔炮眼处通过自然过滤堆积形成稳定的砂桥，进而阻止砂粒迸入井筒，这种方法一般也称为自然砂桥控砂技术，其技术关键是控制好油层流体流速不能超过破坏砂桥的"临界流速"。
(2)防砂技术发展阶段:20世纪70年代开始，经过研究探索形成了一套以化学防砂为主的固砂方法。
(3)防砂技术成熟阶段:20世纪70年代，形成了一套以机械防砂为主导、机械一化学复合防砂技术。
(4)防砂技术的崭新发展阶段:20世纪90年代随着新材料的出现、新加工工艺水平的提高，出现了新型复合防砂技术;随着近年来开发工作者认识观念更新，又出现了防排结合的综合治砂技术。
水平井开采工艺具有大幅度提高采收率,增加采油速度,改善井底流入状态,减缓地层出砂、防止底水锥进等特点。
自上世纪八十年代以来，国内外水平井开采技术有了飞速发展，并广泛应用于疏松砂岩油藏的薄油层、稠油油藏、边底水油藏及断块油藏开发，充分发挥了水平井采油工艺的特点。
水平井技术于1928年提出，40年代付诸实施，就成为一项非常有前途的油气田开发、提高采收率的重要技术。
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吴建平： 胜利油区水平井表皮污染及防砂工艺探 ! + 曲杰， 讨， 油气地质与采收率， （!） ’&&’ %： .( , (&。 唐志军： 分支水平井钻井技术实践， 石油钻采工 ’ + 赵金洲， 艺， （’） ’&&’ ’0： !% , ’!。 本文收稿日期： ’&&’ ; &% ; !% 编辑： 许兰婷
第 !’ 卷
第’期
王登庆等： 分支水平井防砂工艺技术应用
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管底面距离最小， 因此射出孔眼尺寸最佳， 效果最 好。桩 !"支平 ! 井射孔参数如下： 层 位 #$%， 采用 第一分支井和第二分支井射孔井段 !&’ 枪， !&’ 弹， 分别为 !()* + & , !%’) + & -、 射孔 !.(* + & , !*)& + & -， 段长分别是 !*/ + & -、 孔径为 !’ , !0 --， 孔 !/’ + & -， 密 !. 孔 1 -。
现场应用
" . 分支井概况 桩 "1支平 " 井位于桩 " 块中部构造的较高位 置， 该井钻探目的层为馆上段 * 小层。该井为两分 支水平井， 两个分支呈 ’!2角斜交， 并且均采用 "’* . # && 套管固井射孔完井。馆上段 * 小层为河流相砂 体， 岩性为粉细砂岩， 泥质胶结， 结构疏松， 油层易出 砂， 粒度中值在 ! . !# 0 ! . ’ && 之间， 以 ! . " 0 ! . /% 分选中等。 && 为主， / . 完井主要程序 （"） 第一分支井眼 油层套管固井、 试压及测井合格后， 按照地质及 采油工艺要求， 设计射孔方案， 实施射孔工艺， 最后， 下入防砂管柱完井。 （/） 第二分支井眼 第一分支井眼完井后， 再钻第二分支井眼。 油层套管固井、 试压及测井合格后， 按照地质及 采油工艺要求， 设计射孔方案， 实施射孔工艺， 下入 防砂管柱完井， 最后， 对主井眼内的尾管段进行套
分支井是指在一个主井眼内钻出两个以上的井 眼， 主井眼可以是直井也可以是斜井或水平井。针 对胜利油田疏松砂岩的地质特点， 在水平井、 侧钻水 平井防砂工艺的基础上， 开展了分支水平井防砂工 艺技术研究工作， 采用管内射孔滤砂管防砂工艺技 术成功对胜利油田桩西采油厂第一口分支水平井桩 !(支平 ! 井实施了防砂作业。利用分支水平井防砂 工艺技术， 控制更大面积储量， 控制底水锥进， 改善 疏松砂岩油藏开发效果， 提高产能及采收率， 收到了 初步效果。这是国内第一口防砂分支水平井， 填补 了我国在该技术领域的空白。目前已形成一套完整 的分支水平井防砂工艺技术， 能够满足 !"# $ % &&、 !%% $ ’ && 井筒分支水平井防砂工艺技术要求。
长度 （&） $.( $.+
’ . 金属毡滤砂管结构 将金属纤维按一定密度压制成具有一定厚度的 地毯状形成复合挡砂层。内外表面覆以钢丝布， 裹 覆在钻孔后的中心管上。外管钻孔经处理后紧裹在 金属毡上形成保护层。中心管两端加工成联接螺纹 （见图 /） 。
$ . 扶正器结构 扶正器应保证金属毡滤砂管和配套机具入井过 程中， 特别是进入造斜段和水平段后不受损伤， 一般 要求扶正器外径尺寸比套管内径小 + 0 ( &&。根据 国外设计计算， 分支水平井防砂管柱扶正器每 $ 0 + & 设计一组。沿用国外设计原则每 % & 左右设计一 组扶正器， 扶正片为 + 片。滤砂管进入水平段后， 由 于重力作用将沿着套管下部运行， 其受力状态如图 ’ 所示。 从图 ’ 可以看出， 滤砂管在水平段运行主要克 服套管内壁与扶正片间的刚体摩擦阻力， 其摩擦系
表" 型号 ""+&& ! "!/&& ! 金属毡滤砂管基本参数 外径 （&&） ""+ "!/ 内径 （&&） #+ +/ 适宜套管 （&&） "## . ( "’* . #
数与整根滤砂管与套管内壁摩擦系数相比大大减 少， 且正常情况下， 井内充满液体， 具有润滑作用， 摩 擦系数更小， 完全可以保证滤砂管顺利通过水平段 到达油层设计位置。
)11" 年 0 月
油
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测
试
第 !) 卷
第)期
分支水平井防砂工艺技术应用
! 王登庆! 梅明霞
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Байду номын сангаас
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斌
（胜利油田有限公司采油工艺研究院）
摘要
经对分支水平井防砂工艺研究， 形成了一套完整的分支水平井防砂工艺技术， 能够满足
金属毡滤 !"# $ % &&、 !%% $ ’ && 井筒分支水平井防砂工艺技术要求。介绍了分支水平井防砂管柱、 砂管、 扶正器的结构设计， 通过现场试验， 从射孔工艺技术、 防砂工艺技术、 防砂施工工序、 效果分析 等方面阐述了分支水平井防砂技术的应用。 主题词 分支井 防砂 滤砂管 射孔 扶正器 " + , &。 （)） 金属毡滤砂管最大外径和长度设计 防砂管柱能否顺利下入到油层设计位置， 取决 于金属毡能否顺利通过造斜段和水平段。在水平井 套管内径确定的条件下， 造斜段由于曲率半径对滤 砂管通过时最大长度和外径给予限制 （见图 !） ， 为 了保证防砂管柱不被破坏， 应进行设计计算。
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假设金属毡滤砂管为刚体
式中： — —金属毡滤砂管能够通过造斜段最大 ! &-.— 长度， &； — —水平井曲率半径， "— &； — —套管内径， $— &； — —金属毡滤砂管外径， &— &；
结
0 + 防砂工艺设计 （!） 防砂管柱结构 该井馆上段地层砂粒度中值在 & + &( , & + )& -之间， 以 & + !& , & + ’/ -- 为主。根据计算， 确定采用 金属毡滤砂管管内防砂工艺。 防砂管柱结构如图 / 所示。
论
! + 通过对分支水平井防砂工艺技术的攻关研 究， 形成了一套适合 !)% + ( -- 套管分支水平井完井 的防砂工艺技术， 能够满足 !)% + ( -- 油套分支水平 井防砂完井采油的工艺要求， 填补了我国该领域防 砂工艺技术空白。 完井周 ’ + 该工艺技术具有防砂管柱结构合理， 期短， 施工工艺简单， 施工成功率高， 对油层污染小、 防砂效果好等特点。
防砂管柱结构设计
! $ 工艺原理 分支井防砂工艺运用滤砂管防砂原理， 对进入 分支井内的液体进行分级过滤， 将一定粒径范围内 的地层砂挡在滤套环空及炮眼附近， 形成稳定砂桥， 达到防砂产油的目的。 ) $ 防砂管柱结构 （!） 基本结构 分支水平井防砂管柱由丝堵 * 扶正器 * 金属毡 滤砂管 * 封隔器组成。 一般要求金属毡滤砂管覆盖油层上、 下 限度为 则 由
东省东营市胜利油田采油工艺研究院防砂中心， 邮政编码： ),%111。
“分支井钻采配套技术” 的部分研究内容， 项目编号 234))1111!,。 ! 本课题是中石化集团公司重点科研项目 男， 工程师， 研究生。现从事陆地、 海上油气井防砂工艺技术研究和现场技术服务工作。地址： 山 )111 年毕业于上海交通大学， ! ! 王登庆，
铣。 ’ . 射孔工艺技术 通过对分支水平井井底流动状态和出砂机理分 析， 结合砂岩油藏及分支水平井防砂工艺技术特点， 该分支井射孔方式为： 下相位 "(!2， 四排布孔， 这样 既降低炮眼堵塞机率， 又增大了沉砂空间。射孔方 式如图 $ 所示。 该项射孔技术可防止射孔和生产过程中井筒顶 面地层崩落， 导致防砂管柱不能顺利下到油层设计 位置， 及开采过程中因顶面地层崩塌影响生产。且 定向射孔因枪身在水平段紧贴套管底面， 枪身离套
外管： 丝堵 （!!&* --）2 扶正器 2 金属毡滤砂 管 （!!!. --） 2 扶正器 2 膨胀式封隔器 2 平井丢手 工具 2 钻杆 （!() --） 内管： !0* + ) -- 油管 2 胀封工具 2 !0* + ) -油管短节 2 胀封工具 2 !0* + ) -- 油管 2 水平井丢 手工具 2 钻杆 （!() --） 施工工序 （’） 按设计要求， 配接防砂管柱， "下入防砂管柱： 用钻杆依次下入井内； 上提下放活动管柱， #管柱下入到设计位置后， 记录管柱负荷；
’+
油
气
井
测
试
/!!’ 年 $ 月
— —最大平均造斜度， 度。 !— 一般 ! " #（ $ ! % !"#$% !） 式中： — —弯曲段单位长度， #— &。 取!! $%& ， 通 常 中 曲 率 半 径 水 平 井 ! ! ’%& 。 则 # &,- ) "## % ( && 套管 ’ ) ! % "%*# &， ( ) ! % ""+ &， + . +$ &； "’* . # && 套管 ’ ) ! % "/$/+ &， ( ) ! % "!/ &， 则 # &,- ) $ . #+ &。为了确保滤砂管的综合技术性能 及加工和运输方便， 对滤砂管的长度进行了规范 （见 表 "） ， 表 " 为金属毡滤砂管基本参数。