国外防砂新技术(最终稿)
防砂技术现状
激光割缝筛管砾石充填防砂技术
技术特点： ➢ 实施近井地层内防砂、固砂，防砂效果好； ➢ 防砂管柱内通径大（Ф100mm～Ф110mm），
便于后期作业； ➢ 填砂、丢手、坐封一次管柱完成，施工方
便、快捷； ➢ 筛缝排列密度大，提高了过流面积，而且
筛管强度高。
滤砂管防砂技术
➢ 双层预充填筛管和金属棉滤砂管 特点：应用广泛。 ➢ 金属毡滤砂管 特点：适应大注入量的要求。 ➢ TBS筛管防砂技术 特点：形成自然的挡砂屏障。
有效地把地层砂限制在地 层内，并能使地层保持稳
定的力学结构
国内机械防砂技术
+ 近年来，国内机械防砂工艺技术发展较快， 仅辽河油田、胜利油田、大港油田在油气 防砂研究方面也作了大量的工作，使国内 防砂工艺技术水平有了较大提高。
+ 在国内陆上、海上十几个油田现场应用一 万余井次，施工成功率90%以上。
树脂胶结地层砂
化学
防砂
人工井壁
其它化学固砂法
树脂液胶结地层砂：用于油井防砂的树
脂主要有呋喃树脂、环氧树脂、酚醛树脂、 脲醛树脂以及它们的混合物。
+ 国内 ➢ 还可以使树脂在地下合成进
行防砂， ➢ 如：酚醛溶液地下合成防砂
就是将加有催化剂的苯酚与 甲醛按一定比例混合均匀后 注入地层，在地层温度下逐 渐形成树脂并粘附于砂子表 面，固化后使地层砂胶结牢 固，从而防止出砂。
国内外防砂技术
国内外防砂技术
国内外防砂技术现状与发展趋势
概述
疏松砂岩油藏分布范围广、储量大，这类油藏开采中的主要矛盾之一是油井出砂。因此，油井防砂工艺技术的研究和发展对疏松砂岩油藏的顺利开发至关重要。目前国外在油
气井防砂方面主要以机械防砂为主，约占防砂作业的90%，随着油田的进一步开发，现在
又相继研究开发各类型的滤砂管、可膨胀性割缝筛管和压裂防砂、过油管防砂等防砂工艺
技术。化学防砂六十年代在美国墨西哥湾地区曾占据防砂作业的主导地位，但由于机械防
砂的完善和发展，其主导地位逐渐被取代。进入九十年代后，性能较好的固砂剂不断出现，化学防砂的前景又趋看好。
国内防砂工艺技术的发展已有数十年的历史，辽河油田、胜利油田、大港油田在油气
井防砂方面也作了大量的工作，丰富和提高了国内防砂工艺技术水平。目前已形成机械防
砂工艺、化学防砂工艺和复合防砂工艺三大体系的油气水井防砂工艺技术。其中辽河油田
防砂中心，研制开发了复合射孔防砂技术，为国际领先水平。随着辽河油田稠油开发比重
的增加，辽河油田的出砂情况变得越来越复杂，防砂治理工作难度也越来越大，辽河油田
结合油井出砂特点，开展了防砂基础理论及试验研究，主要包括：出砂机理分析、防砂数
据库和出砂预测软件的建立、防砂机具性能评价研究。先后研制开发了机械、化学、复合
型防砂工艺技术近20项，主要有TBS筛管防砂技术、MC-Ⅰ组合式筛管防砂技术、塑料筛
管防砂技术、激光割缝筛管高压砾石充填深部防砂技术、压裂防砂技术、复合射孔防砂技术、焦碳人工井壁防砂技术、泡沫树脂液防砂技术、乳液树脂固砂技术、桃壳人工井壁防
国外防砂新技术(最终稿)
最后内径
(in)
应用范围
4½”, 5” 18+ #csg 3¾”-4¼” hole 5”, 5½” csg
比井眼尺 5-7/8” – 6-1/8” 寸小0.98in
hole 7” 23-32 #csg
6” – 6¾” hole 9-5/8 csg
4-½”-4¾” hole 7” 35 # csg
5-½”
二、国内外防砂新技术
1、可膨胀防砂筛管技术
可膨胀管技术发展历程
1865年 有缝钢管出现
1910年 延性管和旋转膨胀补贴
Weatherford公司：ESS 技术
1917年 实体膨胀锥膨胀波纹管 1940年 液压/爆炸式膨胀延性管
1962年 波纹管上使用树脂玻璃纤维涂层技术
Fra Baidu bibliotek
目标： 可膨胀套管
二、国内外防砂新技术
2、水平井裸眼充填技术 ——应用情况
水平井裸眼充填技术以其突出的技术优势，使得世界各大
石油公司作为一种前沿的新技术进行了攻关研究，形成了较
为配套的技术，但从现场应用成功率来看，由于水平井裸眼 充填实施难度较大，报道不成功的例子较多，总体上一次成 功率还不到50%，主要原因是由于井壁不稳定使得管柱下不 到位、建立不起循环以及过早形成砂桥等。
Weatherford公司：ESS 技术
超渗透高强度低成本化学防砂技术
超渗透高强度砂低成本防砂技术简介
天津大港金科源石油工程技术服务有限公司
联系人：陈先生
超渗透高强度砂低成本防砂技术
一、原理：
该项防砂技术主要是采用高强度、高渗透材料、水下固结剂以及几种添加剂经过处理制成油水井井下人工井壁防砂基础材料，然后用携砂液将“高强度、高渗透”携送到井底，通过炮眼，在油层油井井眼周围堆积压实，在地层强度压力等条件下经过一定时间形成具有高强度超渗透性的人工井壁，从而达到防砂防而不死且能增产增注的目的。防砂示意图如下。
二、技术创新：
1、高强度
①胶体水下抗压强度＞88Ｍpa
②胶体水下抗拉强度＞28Ｍpa
③水下钢对钢（45#钢/45#）
④剪切强度＞15Ｍpa
⑤水下固结砂体强度＞15Ｍpa
⑥冲击强度＞50kg.cm
2、砂体超渗透率
水下固结砂体空气渗透率＞10达西
3、适用温度范围大
①适用温度：-8℃－120℃均能完全固化
②恒温加热实验在60℃－80℃温度增强，120小时试验结果抗拉强度不下降，
说明耐热性比较好．
③冷冻试验在-20±2℃的冰箱中进行冷冻，在室温25℃左右解冻抗拉强度不下降，说明耐寒性能较好．
4、低粘度、渗透性好、附着力强
最低粘度Ｍ可泵性能强
刚性材料渗透能力（cm/s）Ｋ＝00000
附着力是一级
5、超渗透高强度砂体性能稳定
在油气水高温高压酸碱侵蚀等环境长期作用条件下其性能稳定不降低，耐水耐酸耐碱耐腐蚀能力强．
6水下固结
产品所用固结剂能在水下存有油水，潮湿等环境下固结，其固结强度与地面正常情况固结强度相同。
7长井段多层段封口牢固，解决了化学防砂封难的问题
8可等同割缝使用，并且固化后也可随时钻掉
一种新型防砂携砂液的研制与应用
目前 国 内 外 防 砂 作 业 使 用 的 携 砂 液 大 致 可 分 为 水 基 携 砂 液、 油 基 携砂 液 和 地 层 水 ３种 形 式ｆ １ １ 。 其 中应 用 最 广 的是 水 基 携 砂液 ， 其 主 要 由聚 合 物 组 成 ， 进 人地 层 后 ， 返排率较低 ， 容 易 造 成 地 层 的 二 次 污染 ． 致 使 防 砂 后 油 井 的 产 量 得 不 到 保 证 。 因此 ， 开 展 了 防 砂 新 型 携 砂 液 的研 究 ， 采 用 自 由基 聚 合 技 术 ． 适 当 扩 大 表 面 活 性 剂 分 子链 长度 和增 加 正 负 电 荷 间作 用 力来 增 加 体 系 的 耐 温 能 力 ，在 保 证 携 砂 能 力 的 同 时 体 系保 留 了 表 面 活 性 剂 压 裂 液
６ ８
托嚣
一
２ ０ １ ３ 年 第４ 期
种新型防砂携砂液的研制与应用
曾宪 民 （ 胜 利 油 田滨 南采 油 厂 一 矿 山 东 东 营 ２ ５ ６ ６ ０ ０ ）
摘要 ： 日前应 用 的 防砂 Ｔ 艺 主 要 是 复 合 防砂 及 一 次 性 充 填 防砂 工艺 ． 均 需 要 进 行 地 层 预 充 填 加 强 地层 骨架 防止 地 层 出砂 。地 层 充 填所 采 用 的 携 砂 液 为 羟丙 基 瓜 胶 携 砂液 ， 其 是 一种 高 级 非 离 子 增 强 剂 ， 在 水 中具 有 良好 的 分 散溶 解 性 能， 具 有优 良的耐 电解 质 性 能 。 但 瓜 胶 携 砂 液 存 在剪 切 降 解 、 残 留高 、 返排率低的缺点 ， 容 易 造成 储 层 伤 害 。 为 降 低瓜 胶 携 砂 液 对 储 层 造成 的伤 害 ， 研究并应用了 Ｈ Ｂ型新 型携 砂 液 。 Ｈ Ｂ型 携 砂液 具 有 良好 的携 砂 能 力 ， 较 好 的解 决 了 充填 过 程 中人 井 液 对 地层 造成 的伤 害 。 关 键 词 ：Hale Waihona Puke Baidu砂 携砂 液 清 洁 研制 应 用
防沙治沙技术的创新及应用前景
防沙治沙技术的创新及应用前景沙漠，在许多人眼中，是一个荒凉留给人类的极端环境，很难在这个地方生存和发展。为了更好地适应这个挑战，人们发展了许多防沙治沙技术，以改善沙漠化现象带来的影响。随着科技的不断发展，防沙治沙技术得到了数十年的探索和创新。这篇文章将要讨论防沙治沙技术的创新及其应用前景。
第一部分：早期的防沙治沙技术及其不足之处
首先，我们要了解一些早期的防沙治沙技术。在20世纪初，中国和其他国家就开始了对防沙治沙技术的研究。这种技术主要依靠人工造林，草地建设和放牧的方式控制沙漠化。然而，由于这些措施存在一些不足之处，包括领土使用冲突和环境恶化等问题，随着时间的推移，它们的效果也开始逐渐减弱。
第二部分：当前的防沙治沙技术
近年来，随着技术的发展和环境变化，防沙治沙技术也得到了极大的创新和改进。这些技术主要包括：
1.生态复育技术
生态复育技术是指在沙漠或沙漠化区域进行人工建设，以改善生态环境，促进生态恢复的方法。包括野生动植物的繁殖、植被生长等方面，实现了一系列的模拟自然生态环境的措施，从而达到改善沙漠化现象的目标。
2.植被恢复技术
植被恢复技术是在荒漠化区域进行植被建设，通过种植牧草和树木来改善沙漠化情况。这种技术的实施需要大量工作和资金的支持，涉及植树造林等方面。
3.工程保护技术
工程保护技术是利用人工建设物，如大型固定物、建筑物等，阻挡和遏制风沙侵蚀。这种技术又分为固沙带、沙墙等，能够有效遏制风沙，防止其进一步蔓延。
第三部分: 防沙治沙技术的应用前景
防沙治沙技术的应用前景是非常广阔的。首先，它们可以改善
美国HA推出新型覆膜砂Custom Coat EcoFlo
自由流 动 。” 关 于 ＨＡ国 际
ＨＡ是ＨｉＲｔｅｎｅｓ．Ａｌｂｅｒｔｕｓ的缩 写 。ＨＡ国际 １９７０年 由 德 国铸 造产 业市 场上 的两 家 竞争 对手 ，即以杜 塞尔 多 夫 为基 地成 立 于 １９０５年 的Ｇｅｂｒ．Ｈａｔｔｅｎｅｓ公 司和 以汉 诺 威为基 地成 立于 １９０９年 的Ａｌｂｅｒｔｕｓｗｅｒｋｅ公 司合 并成立 。 ＨＡ国际 在德 国有 ８家 生产 厂 ，在 欧洲 有 ２０家 生产 厂 ， 在全 世界 有３５家生产 厂 ，有将 近２ ０００名 员工 ，在超 过 ３０个 国家有 生产经 营活 动 。１９９８年ＨＡ为继续 强化 参与 北 美铸 造市 场 ，收 购 了销售 和利 润持 续增 加 的北美 第 三大公 司Ｄｅｌｔａ Ｒｅｓｉｎｓ＆Ｒｅｆｒａｃｔｏｒｉｅｓ。２００１年ＨＡ 国际 和Ｂｏｒｄｅｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ有 限公 司的铸 造业 务合并 ，创 建 了 ＨＡ国际有 限责任 公 司 。ＨＡ国际是 世界 铸 造化 工 材料 和产品 的领导者 。ＨＡ在 中国有投 资公 司 、贸易公 司 和 铸 造材料生 产工厂 。
铸 造
铸造资讯
·８５９·
美国ＨＡ推 出新型覆膜砂 Ｃｕｓｔｏｍ Ｃｏａｔ ＥｃｏＦＩｏ
Ｃｕｓｔｏｍ Ｃｏａｔ
Ｅｃ
胡 特 尼 斯 ．艾 尔 伯 图 斯 国 际 化 学 工 业 有 限 公 司 （ＨＡ Ｉｎｔｅｍａｔｉｏｎａｌ ＬＬＣ）最 近推出 了第二代 环境 友好 的树 脂覆膜砂 Ｃｕｓｔｏｍ Ｃｏａｔ ＥｃｏＦｌｏ（简 称ＣＣ ＥｃｏＦｌｏ）。根据研 发者 报道 ，相 对 于其 他环境 友好 型覆膜砂 ，ＣＣ ＥｃｏＦｌｏ 既能 减少氨和 甲醛的排放 ，又可 以提 高防潮性 能 。
国外水平井防砂完井技术筒述
进 。在第二 阶段 ， 即次生砂丘或 ｐ 砂丘 ， 一 砾石又从筛 管的尾部到
筛管 的顶端 回填井眼较高的一 边（ １ 。 图 ）
ＥＳ Ｓ 膨胀筛管 由开槽 的膨胀 基管 、附着在基管上 的四条互 相塔接的矩形 编织金属滤网（ ｅ ｏ ｅｖＴ 、 Ｐ ｔ ｗ ａｅ Ｍ）外保护金属套组成 ｒ
国外进行 了大量 的使用盐水作 为携砂 液的水平 井砾 石充填
模拟研究 ，并且在 油田现场成功实施 了数百井次。模拟研究发 现． 使用盐水作为携砂液 的水平井砾石充填 。 其砾石沉积分两个 阶段 。在第一个 阶段 ， 主砂丘或 一 砂丘 ， 在井眼的较低一边 ， 砾 石从 油井 的根部一 管的顶部 开始沉积 ，逐步 向筛管 的尾端推 筛
Ａ ＩＡ Ｉ Ｃ和 Ａ ＩＲ Ｃｓｒｉ ｓ 种 ： ａｅ 公 司 有 Ｄ Ｒ Ｃ Ａ － Ｐ Ｉ Ａ ｅｖｃ 两 Ｆ ｅ Ｂｋｒ Ｉ Ｅ ＴＰ Ｋ Ｔ 筛 管技 术 Ｍ
筛 管防砂完井技术 ：筛管防砂完井技术 由于具有防砂效果
好、 有效期长等特点而得到大量 的推广应用 。 筛管防砂可分为两 种 。一是在防砂井段直接下入各种筛管滤砂装置 以阻挡地层砂 的防砂方法 。 二是下入筛管后再 进行砾石充填防砂的方法。 前一 种方法虽然 防砂效果不错 ． 但是往往容易发生堵塞 ， 以牺牲油井 的产能为代价 ， 尽管 国外各公司这方面 的技术较为完备 ， 例如各
国外防砂技术及发展趋势
２ ．适 用 范 围
— —
度要 求。 然后油管加 压 ， 射孔启爆器工作 ， 完成射孔。 小
排量试挤射孔液 ， 验证射孔弹是否发射 。 射孔成功后 ， 立 即下放管柱 ，使防砂管正对油层 ，最后进行防砂施 工。 射孔防砂联作技术的施工程序是 ：在对 油水 井做好 射孔 前期准备之后 ，用电缆或油管下入射 孔防砂联 作器
趟管柱。
… 一
射孔防砂 联馋技术
２ ０ 年第 ６ ０７ 期
石油科技论坛 ３ ９
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环 球 石 油
射 孔防砂联作技 术是在大孔径射孔弹前放 置一个有
井的油水井 。射孔防砂联作技 术施工流程见 图 ２ 。
助推火 药及防砂材料的前仓 ，利用射孔弹 起爆射 流产生
Ｒ ｓ ｎ 防砂筛管可用于油井、气井和水井 ，既可单 ｅｌ ｋ ｉ
本 技术适 用于 出砂情 况较轻 的防砂井 ，需要射孔完
独使 用 ，也 可结 合砾石充填和压裂充填完井使用 ；可用 于直井、斜井和水平井的裸 眼完 井 ；目前 ，在裸 眼井中下入单立 柱防砂筛管完井 已经成为水平井
的 重要 技 术之 一 。
防砂器材 ，在射孔 的同时完成射￣ ： 道的固结工作 ，达 ＬＬ Ｙ 到射孔 和防砂施工一次完成。
二
、
新 型 滤砂 管 防砂 技 术
一种新型树脂防砂剂的研究
文章 编号 ：Ｏ ４ ５ １ （ ０ ６ Ｏ 一 Ｏ ９ ～ Ｏ １Ｏ～ ７ ６２０ ）７ Ｏ３ ２
中图分 类号 ： ３ 文 献标 识 码 ： ＴＥ Ｂ
一
种 新 型 树脂 防砂 剂 的研 究
黄 天杰 李海涛 ， ， 杨广 国。 郑 旭 ，
（． １ 西南石油学 院， 四川 成都 ６ ０ ０ ； ． １５ ０ ２ 中国石 化德州钻井研究院， 山东 德州 ２ ３ ０ ） ５ １ ２
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总第 １３ ２ 期 ２０ ０ ６年第 ７期
西 部 探 矿 工 程
Ｗ｝ Ｔ— ＣＨＩ ＮＡ ＸＰ （ＲＡＴ１ Ｅ Ｌ） ０Ｎ ｌ ＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
ｓ ｒｅ ． ２ ｅ ｉｓ ＮＯ １ ３
Ｊ ｌ． ０ ６ ｕｙ ２ ０
摘 要： 针对油田砂岩地层 出砂 问题 ， 通过 室内实验开发研 究 了一种新 型树脂防砂 荆， 对其 进行 了定性评价 实验 和室 并
内评 价实验 。结果表 明， 该防砂 荆具有制备 工艺简单 、 成本低 、 固结砂抗压强度 高、 对地层 的渗透 率影响小等特 点。
关键 词 ： 砂岩地层 ； 出砂 ； 树脂防砂荆
２２ 酚醛树脂加量确定 ．
树脂用量对于砂 的固结 强度 和渗透 率有很 大影响 。通过 实 验 确定 了其最佳用量 （ 见表 ２ 。 ）
防砂方法——精选推荐
防砂⽅法
防砂⽅法
⼀、项⽬简介
防砂管结构：精密复合防砂筛管具有防砂效果好，结构简单、使⽤时效长、渗流⾯积⼤、出油率⾼、作业⽅便等特点。该产品从内到外由中⼼管、防砂过滤套、不锈钢外保护套等组成。中⼼管采⽤API标准套管或油管，防砂过滤套可分别⽤⾦属丝编织⽅孔⽹、⾦属丝编织密纹⽹，也可根据实际技术要求为⽤户设计过滤⾯积⼤，可⾃洁、不宜堵塞的滤材结构。产品可⽤于各类油、⽓、⽔井的防砂，以达到保护井下及地⾯设备的⽬的，提⾼出油率延长油井的使⽤寿命。
性能特点：这种筛管具有极佳的整体强度和抗变形能⼒。空隙度最⾼可达90%，抗堵塞能⼒强，渗透率⾼、耐⾼温、抗腐蚀、防砂范围⼴，适⽤于各种不同油层。有效的控制砂的粒径，过滤效率达99.5%.。使⽤性能可靠，是机械防砂领域中的⾼新技术之⼀。
⼆、以准噶尔盆地出砂分布情况为例予以简要说明
浅层稠油藏处于准噶尔盆地西北缘油⽓富集区，属砂岩油藏，由于地层本⾝结构疏松，加上采取的注⾼温⾼压蒸汽的强采⽅式，致使在油⽥开发的同时就伴随着不同程度的出砂，随着开发的延续，出砂井⽇益增多，出砂情况也更趋复杂、加剧。油井出砂致使油井⽣产周期缩短，油井产量⼤减，甚⾄造成油井停产、报废，严重制约了油井潜能的充分发挥，同时也使开采设备、地⾯⼯艺情况迅速恶化，严重影响了油⽥的⾼效稳产。
三、机械防砂⼯艺应⽤现状
1、防砂技术现状及应⽤情况
对于出砂油藏，防砂是油⽓藏开采不可缺少的环节，对原油的稳定开采起着重要的作⽤。进⼊20世纪90年代以来，随着加⼯⼯艺的不断进步以及防砂认识的深化，积极研发出了⼤量的新⼯艺、新⽅法，特别是在机械防砂⽅⾯，取
国内外防砂工艺技术现状及新进展-2022年学习资料
》国外对防砂的认识-独立筛管完井：表皮系数较低，初期产能高，但经常在初期大量出砂后，出砂量-降低（仍可能有 歇性大量出砂）。随着含水上升，出砂量上升，最终失效侧钻。-膨胀式筛管完井：表皮系数较低，与裸眼砾石充填防砂 果相当，初期产能高，-但水窜后长期可靠性变差。许多膨胀筛管井短期投产后都改为转注井，但也有持-续5年不出砂 井。-套管井砾石充填：完井表皮系数较高，但如今，多数套管井砾石充填采用高压充-填或压裂充填（采用哪种方法根 现场经验、材料和设备情况而定）。压裂防砂-包括常规处理和端部脱砂TSO处理，可将出砂量减少到最小，甚至可防 出-砂。-裸眼砾石充填：表皮系数较低，能提供较好的井眼稳定性，长期产能高，比独立-筛管或膨胀筛管更能稳定产 和防止出砂，国外公司当前倾向手选择的一种防砂-方式。
射孔防砂一体化-Perforating Sand control-Testing-The PERFPAC tring is shown in the perforating-position fleftand i the gravel-pack position right.-IRIS dual valve-Serv ce tool-QUANTUM packer-Large-bore-flapper valve-Rotat onally locked-shear sub-斯伦贝谢：射孔+充填+测试一趟管柱-Production creens-Positrieve packer-应用井次：15口深水井-射孔：大孔径-Redundant firing head-Explosive gun release-最大井深：3300m-孔密：<21sp -最大井斜：75°-方式：撞击杆/液压-井滤失：400bbl/h-7-in.12-spf guns usi g-压力：17MPa-58 UltraPack*big hole-shaped charges-作业时间节 ：37万美元
防砂工艺新技术分析与应用
28
技术应用与研究
一、环氧树脂高强度人工井壁防砂技术
由于长期注水及国内外预包砂工艺，井温度普遍偏低（３０－５０℃）、受井温影响较大（６０－８０℃固结）、低温条件下７２小时固化强度只有２－３ＭＰａ，特研发出新型固结材料高渗的环氧树脂涂层颗粒，该技术产品在温度１５℃、１２小时固化强度达１０ＭＰａ以上，液相渗透率≥５ｕｍ２ ，可有效解决低温井化学防砂难题，同时也可以满足热采井防砂的需求。
１．技术原理。该技术产品防砂时把Ａ剂、 Ｂ剂按１：１的比例混合，采用内固化单液法施工，施工时用水基携砂液携带包胶砂进入防砂目的层，在地层温度下自行快速固结，形成具有较高强度和渗透率的人工井壁，从而达到控制油水井出砂的目的。
２．技术指标
⑴固结温度１５℃－３５０℃； ⑵固化时间６～２４ｈ可调；
⑶抗压强度≥１０ＭＰａ； ⑷液相渗透率≥５ｕｍ２；
３．适应井况：
⑴地层温度在１５℃以上的油、气、水井防砂；⑵防砂后需提液生产的油、气井
⑶长井段、多层的油、气、水井防砂；⑷侧钻井，套变井等特殊井防砂
该工艺０９年研发至今已非常成熟，分别在大港油田、玉门油田、吐哈油田、华北油田、青海油田实施２００余井次，防砂有效率９５％以上。平均有效期大于６００天，取得较好的防砂效果。
二、小井眼井塞式防砂技术
１．技术原理
应用环氧树脂涂层颗粒材料进行低泵压井筒充填，在出砂层段形成一个高
胶结强度挡砂柱塞，达到既防砂又不影响生产的作用。
２．典型井例应用
应用高渗高胶结迁都防砂材料进行低泵压井筒充填，在出砂层段形成一个高胶结强度挡砂柱塞，达到既防砂又不影响生产的作用。
STMZ防砂工具系统
CN05928
STMZ防砂工具的构成：
定位弹性爪
STMZ防砂工具的构成：
充填滑套开关工具
STMZ防砂工具的构成：
抛光管
CN05965
1
STMZ防砂工具的构成：
2
3
底部密封
4
5
STMZ防砂工具的基本操作 STMZ防砂工具的基本操作
STMZ防砂工具的基本操作 STMZ防砂工具的基本操作
STMZ防砂工具的基本操作步骤：
上提服务工具用弹性爪找到最底层隔离 封隔器的位置，工程师在钻杆上标注 中和点、充填位置、返循环位置。以 便于操作。然后对充填工具的密封做 测试，确认密封无损伤后在返循环位 置返循环坐封球到钻台。
STMZ防砂工具的基本操作步骤：
坐封隔离封隔器： 上提服务工具用弹性爪找到隔离封隔器 的位置，确认后用单向开关工具关闭 充填滑套，坐封隔离封隔器。
射孔作业和刮管洗井作业完 毕后，坐封底部桥塞到计 算井深。 1－电缆下入坐封 2－钻杆下入坐封
STMZ防砂工具的基本操作步骤：
组装并依次下入外管： 外管的最底部是桥塞的插入密封依次 是筛管、盲管、隔离封隔器，然后按 照配管表依次下入，当最后一根盲管 连接完以后用安全卡瓦固定在井口。
STMZ防砂工具的基本操作步骤：
STMZ防砂工具的基本操作步骤：
连接顶部封隔器总成： 连接2 7/8” 冲管、4”冲管、盲管和顶部 封隔器总成连接。。
新时代综合防沙治沙技术的创新与创新
新时代综合防沙治沙技术的创新与创新
随着人类经济社会的快速发展，沙漠化问题日益严重，已成为全球共同关注的问题。我国是沙漠化最为严重的国家之一，沙漠化、荒漠化面积已超过400万平方公里，约占全国陆地总面积的43%。如何创新综合防沙治沙技术，成为了我国进行抗沙治沙的一个重要的课题。
一、新型绿色植被技术
传统的治沙方法是光机械治理，但现代化的治沙需要更加科学的方法。新型绿色植被技术是一种非常有效的治沙手段，它是在传统治沙的基础上增加了对植被的繁殖、种植、养护等工作，能够有效地防止沙漠化的发生。
新型绿色植被技术基于生态学原理，通过选育耐旱、耐盐、耐碱、适应性强的植物进行栽培。同时，还需要考虑到植物生长的适宜温度和适宜湿度等因素，以及土壤的肥力和水分等因素。这些因素的综合考虑，让新型绿色植被技术更加适应治沙的需要。
二、微生物应用技术
最近的研究表明，微生物在防治沙漠化中起着至关重要的作用。微生物能够促进植物的生长，增加植物的生存能力来抵御不利环
境因素的影响。另外，微生物还能够增加土地肥力，改善土壤结构，进而使土地更加适合植物的生长。
同时，微生物还能够对沙漠土壤中的盐碱度进行调节，从而解
决土地盐碱化的问题。这种微生物应用技术可以提高治沙的效果，而且能够减少人工干预的成本。
三、人工影响天气技术
人工影响天气技术是指通过人工手段改变大气环境而产生的天
气变化。这种技术治沙的效果非常明显，它能够调节沙漠地区的
湿度环境，促进植物生长，从而减少沙漠地区的沙漠化面积。
人工影响天气技术的实现需要科学的技术支持，需要精准测算
防砂射孔新技术111茹志龙
完井与修井工程结课论文
考查课
（防砂射孔新技术）
姓名：茹志龙
学院：培黎石油工程学院
专业：石油工程
班级：111
学号：20111802050127
教师：孙艳超
防砂射孔新技术
一、项目提出
防砂射孔一直是采油过程中急需解决的问题，是各国石油开采业面临的重要课题，也是一项复杂的系统工程。
在防砂工艺中，目前主要采取机械防砂和化学防砂的方法，取得了很好的效果，但也有各自的缺点，它们都是在射孔作业后采取措施以求防砂。如果在射孔的同时起到防砂的效果，将是一个很好的办法，不但实现防砂，也可以降低开采费用。所以在射孔的同时实现防砂的防砂射孔技术研究就应运而生，我公司提出并实施了防砂射孔的射孔技术研究。并取得了一定的进展。
二、出砂机理分析
通常油层出砂是由于高渗流速度下，井底附近岩石的侵蚀和井身周围形成压降漏斗而产生的机械应力作用下的岩石结构发生破坏所引起的，对油层岩石结构造成破坏的因素有多种，大体上可划分为油藏因素和开发因素。
1、油藏因素：
储层特性：储层的岩性不同。如流砂、砂岩胶结强度较低，胶结较为疏松，则油层易于出砂；
流体性质：地下流体粘度越高，渗流过程中对地层产生的拖曳力越大，则容易造成地层破坏，引起出砂。
2、开发因素：
在油藏的开发过程中，人为的开发因素会造成油气井出砂，如不恰当的开采速度，以及采油速度的突然变化，生产压差过大或因注水、注汽等因素造成的油层出砂，即为开发因素。采油过程中，液体在地层中渗流时，对岩石骨架颗粒产生的拖曳力，生产压差越大，渗流速度越高，则拖曳力越大，砂层孔隙中松散的微粒或骨架颗粒越容易脱落，随流体移动，造成出砂。
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防砂技术 研发机构
国内
大港采油院等防砂单位
可膨胀防砂筛管技术 水平井裸眼充填技术
防砂新技术
分层挤压充填技术 射孔防砂一体化技术
汇报提纲
一、概 况
二、国内外防砂新技术
三、防砂工艺发展方向
二、国内外防砂新技术
1、可膨胀防砂筛管技术
1、膨胀前刚体外径小，井身结构适应性强
技 术 优 势
2、膨胀后内径大（仅缩小25.4mm），提高井径利用率 3、膨胀后与井壁直接接触，增强井壁稳定性 4、流通面积大，井眼附加压降小，可提高作业油井生产能力
充填总成 安全装置
分流筛管
二、国内外防砂新技术
2、水平井裸眼充填技术
Schlumberger：QUANTUM水平井裸眼充填系统 工艺过程 现场应用 技术特点 井段长度：400m； 1、下入管柱 一趟管柱可以完成滤饼清除和裸眼充填所有工序 排量：800l/min; 采用分流筛管技术，为携砂流体提供交替通道，提高充填效率 设计填砂量：2.0m3； 2、坐封工具 采用了井底循环压力保持技术 实际填砂量：1.8m3； 拥有筛管/裸眼全环空循环洗井功能 砂比：6% 3、滤饼清除、砾石充填 拥有井下压力数据实时采集功能 最高压力：27.6MPa 采用了具有泥饼解除功 4、油气井投产 采用清洁携砂体系，有利于油层保护 能的携砂液
1、可膨胀防砂筛管技术
膨胀过程
Weatherford公司：ESS 技术
二、国内外防砂新技术
1、可膨胀防砂筛管技术
应用情况
自1999年Weatherford公司首次成功应用以来，截至2006年底在 全球累计应用48000m，实施405口井，60%用于裸眼井防砂，40% 用于套管井防砂；中国区域施工41口井。另外Baker公司应用25口、 Halliburton 公司应用13口、 Schlumberger公司应用1口。总体成 功率达到95%以上，同传统防砂完井相比降低成本20%，增产70% 左右。
中国胜利采油院：分层挤压充填技术
Schlumberger公司：MZ 技术 技术 Schlumberger公司：MZ BJ公司：MST技术
BJ公司：MST技术
二、国内外防砂新技术
3、分层挤压充填技术
现场应用
井深：2623.7m 技术特点 QUANTUM充填工 井斜：25° 具总成 井段长度：47m； 一趟管柱完成多层防砂施工 设计填砂量：38.6t； 可以实现上部油层的压裂充填及下部油层的砾石充填 实际填砂量：43.1t； 安全接头 上层压裂防砂施工 分流筛管的应用使得整个管柱和施工工序更为简单可靠 排量： 2.4m3/min 虽然在管柱设计中增加了安全接头，但分流筛管大的外径和MZ 分流筛管 破裂压力：32.2MPa 皮碗式层间封隔器，后处理困难 最高施工压力：38.5MPa MZ封隔器 下层充填施工 分流筛管 排量： 400l/min 最高施工压力：33MPa 桥 塞 采用低聚物交联携砂体系 下入管柱 充填 洗井 投产
Weatherford公司：ESS 技术
二、国内外防砂新技术
1、可膨胀防砂筛管技术
可膨胀防砂筛管试验及性能规范
ESS
(in) 2-7/8” 3-½” 4” 4-½”
Weatherford公司：ESS 技术
外径
(in) 3.3 3.9 4.43 4.9
膨胀外径
(in) 3.875 – 4.25 4.5 – 4.75 5.875 – 6.25 6 – 7.25
最后内径
(in)
应用范围
4½”, 5” 18+ #csg 3¾”-4¼” hole 5”, 5½” csg
比井眼尺 5-7/8” – 6-1/8” 寸小0.98in
hole 7” 23-32 #csg
6” – 6¾” hole 9-5/8 csg
4-½”-4¾” hole 7” 35 # csg
5-½”
1980年 波纹管加压后旋转膨胀
1992年 实体膨胀锥割缝管、延性管 1995年可膨胀防砂筛管
二、国内外防砂新技术
1、可膨胀防砂筛管技术
膨胀防砂筛管结构
1
2
Weatherford公司：ESS 技术
3
可膨胀中心管
重叠式过滤层
可膨胀wenku.baidu.com护外管
二、国内外防砂新技术
1、可膨胀防砂筛管技术
可膨胀防砂筛管试验及性能规范
二、国内外防砂新技术
1、可膨胀防砂筛管技术
可膨胀管技术发展历程
1865年 有缝钢管出现
1910年 延性管和旋转膨胀补贴
Weatherford公司：ESS 技术
1917年 实体膨胀锥膨胀波纹管 1940年 液压/爆炸式膨胀延性管
1962年 波纹管上使用树脂玻璃纤维涂层技术
目标： 可膨胀套管
汇报提纲
一、概 况
二、国内外防砂新技术
三、防砂工艺发展方向
BJ公司：1062TM水平井裸眼防砂完井系统 Schlumberger公司：QUANTUM水平井裸眼充填系统
Baker公司:水平井裸眼充填系统
Agip公司
:
水平井裸眼充填系统
二、国内外防砂新技术
2、水平井裸眼充填技术
BJ公司：1062TM水平井裸眼防砂完井系统 Schlumberger公司：QUANTUM水平井裸眼充填系统 Schlumberger公司：QUANTUM水平井裸眼充填系统 Baker公司:水平井裸眼充填系统 Agip公司
一、概 况
防砂技术的整体进展
整 体 方 向
直 单 井 层 复杂结构井 多 层
套管防砂完井
裸眼防砂完井
发 展 历 程
滤砂管防砂 化学防砂 复合 防砂 挤压 充填
压裂 防砂
复杂结构井 裸眼防砂完井
砾石充填
一、概 况
防砂新技术的研发
国外 Schlumberger、BJ、Baker、 Halliburton、Weatherford 等 胜利采油院、辽河采油院
5.97
8.325 – 9.125
8-3/8” – 91/8” hole
二、国内外防砂新技术
1、可膨胀防砂筛管技术
膨胀防砂管柱
钻杆
Weatherford公司：ESS 技术
T A
悬挂封隔器
T A
A T
顶部接头
扶正器
A T
T A
膨胀筛管 底部接头
T A
液压膨胀工具
盲
堵
机械膨胀工具
防砂管串
膨胀管串
二、国内外防砂新技术
技术特点 射孔
下 入 集 成 管 柱 坐 封 射 孔 封 隔 器 测试 解封射孔 砾 起 装置 射 一趟管柱可以完成射孔、防砂、监测所有工序 封隔器， 石 出 孔 下放管柱 充 丢 简化施工工序，缩短施工周期， 节约施工费用 至防砂设 填 手 防砂 计位置坐 防 管 减小了地层结构破坏，降低了完井液损失，增加了储层产率 管柱 封封隔器 柱 砂 总成 施 水力驱动油管运输射孔体系：使射孔精确、快速、高效 工
国内外防砂新技术
汇报人：吴建平 胜利采油院防砂中心
汇报提纲
一、概 况
二、国内外防砂新技术
三、防砂工艺发展方向
一、概 况
疏松砂岩油藏分布
加拿大 阿尔伯达 墨西哥湾 中国胜利、辽河、 大港、渤海湾等
英国北海
挪威油区 阿塞拜疆
洛杉矶盘地 委内瑞拉
印度尼西亚
巴西油区
尼日利亚
罗马尼亚
不完全统计，世界上，防砂井占到总井数的五分之二左右。
二、国内外防砂新技术
4、射孔防砂一体化技术
Schlumberger： QUANTUM PERFPAC系统
管柱结构
射 孔 测试装置
防 砂 管柱总成 防砂滤砂管
射 孔 管柱总成
防砂封隔器 射孔封隔器 射孔枪
二、国内外防砂新技术
4、射孔防砂一体化技术
Schlumberger： QUANTUM PERFPAC系统
二、国内外防砂新技术
3、分层挤压充填技术
分层挤压充填技术以一次可以完成多油层分层防砂的 技术优势，较好的解决了非均质油藏井段长、夹层大、 多油层的防砂难题，施工工序简单、作业成本低。因此 成为世界各大石油公司开发攻关的新技术。
Baker－Hughes：Mini-Beta系统 Halliburton：Single-Trip技术
5、与砾石充填相比，施工简单，成本低
Weatherford公司：ESS 公司Petroline进行开发，1999年首次商 （Expendable Sand Screen) 技术
业使用 随后Baker公司、 Halliburton 公司、 Schlumberger公司均投入研究。
1995年shell公司授权weatherford子
Weatherford公司：ESS 技术
二、国内外防砂新技术
2、水平井裸眼充填技术
1、在筛管/裸眼环空形成高渗透挡砂屏障
技 术 优 势
有利于减缓或避免筛管堵塞，对稠油、粉细砂岩油藏防砂优 势明显 防砂有效期长，充分发挥水平井增产优势，延长油井寿命 有利于流体均匀流入筛管内部，延缓底水锥进
2、提高油井完善程度，降低近井表皮系数，增大 井筒流通面积，最大程度的水平井增产优势 3、简化完井管柱结构,提高完井速度,节约完井成本
:
水平井裸眼充填系统
共 同 特 点
井底循环压力保持技术：防止压开地层及流体漏失；
裸眼水平井段根部到指部筛管/裸眼全环空循环洗井功能； 滤饼清除技术；
充填效率保持措施：BJ阻流器、Schlumberger分流筛管;
充填工具置于套管段。
二、国内外防砂新技术
2、水平井裸眼充填技术
Schlumberger：QUANTUM水平井裸眼充填系统 管柱结构
二、国内外防砂新技术
4、射孔防砂一体化技术 技 术 优 势
1、将射孔技术与防砂工艺有效集成
提高了完井速度，缩短了施工周期，降低了作业成本； 缩短完井液与油层的接触时间，减小漏失，有利于油层保护
2、将射孔、防砂与监测技术集成配套，提高了油 井完善程度与油井产率
射孔防砂一体化管柱技术：利用一趟管柱首先实施射孔施工，再下放管柱 实施防砂施工； Schlumberger公司：QUANTUM PERFPAC体系 具有代表性Schlumberger公司的QUANTUMPERFPAC系统 复合射孔防砂技术：复合射孔弹在对套管射孔过程中,将射孔与防砂作业同 时完成。其研发单位是中国辽河钻采院。
二、国内外防砂新技术
2、水平井裸眼充填技术 ——应用情况
水平井裸眼充填技术以其突出的技术优势，使得世界各大
石油公司作为一种前沿的新技术进行了攻关研究，形成了较
为配套的技术，但从现场应用成功率来看，由于水平井裸眼 充填实施难度较大，报道不成功的例子较多，总体上一次成 功率还不到50%，主要原因是由于井壁不稳定使得管柱下不 到位、建立不起循环以及过早形成砂桥等。
工艺过程
实时射孔测试系统：可迅速清理射孔以及井眼破坏形成的碎片
射孔 管柱 总成
二、国内外防砂新技术
4、射孔防砂一体化技术
应用情况 由中国辽河钻采院研发的复合射孔防砂技术自1999 年10 月进入现场应用至今实施46口井。分布在辽河油田的锦45 块、杜84 块、冷37 块、高246 块、高18 块等防砂成功率 94 % ,防砂材料出仓率90 %以上,枪身孔眼直径18mm ～20mm 。但其技术适应性、施工后对产能的影响、防砂有 效期、防砂屏障强度等需要进一步深入研究。 Schlumberger： QUANTUM PERFPAC系统应用情况还 需进一步调研。
Schlumberger：MZ 技术
二、国内外防砂新技术
3、分层挤压充填技术
BJ公司：MST技术
二、国内外防砂新技术
3、分层挤压充填技术 技术特点
一趟管柱完成多油层分层挤压与充填施工； 在施工过程中目的层与其它层实现完全分离，减少作 业液与油层的漏失，有利于油层保护； 可实现分层防砂分层采油；
BJ公司：MST技术
后期处理难度较大；
该技术是目前多油层防砂的最新技术，预计今年将在 印尼进行两口井的现场试验。
二、国内外防砂新技术
3、分层挤压充填技术
——应用情况
国外技术最大优点：施工过程中层间完全隔离，有利于油层 最早开发的Baker－Hughes：Mini-Beta系统 和Halliburton： 保护；最大的问题：防砂失效后处理难度大费用高，目前该问 Single-Trip技术 技术成熟，已在中国渤海油田应用近300井次， 题已成为渤海油田突出的开发矛盾，不得不提出了“简易防砂、 BJ公司MST技术仍处于初期试验阶段，中国胜利采油院的分 适度防砂”的技术思路，开始转向采用滤砂管防砂。 层挤压充填技术现场试验已取得成功。 中国胜利采油院开发的技术则充分考虑了后处理问题，一般 采用小修即可完成。