CS-1防砂固结颗粒的研究与应用
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１ ２ ３ ０． ～０． ３ ５ ０． ～ ０． ４ ８ ０． ～ １ ０ ７ ． ８． ０ ８． ０ ８． ０ ０． ３ ０． ３ ０． ５ １０ ． １ ０ ． １ ０ ．
二、 实验Leabharlann 部 分 １ Ｓ一１ 砂 固结颗 粒配方 优选 ．Ｃ 防
２
．
ｃ ｓ一１防砂 固结颗 粒及 人工 岩 心的 制备 将 一定 量无 机颗粒 倒 入混砂 机 中 ， 动混 砂机 ， 启
ＣＳ 一 １
岩性差 ， 物 泥 质 含量 高 。随着 油 田注 水 开采 时 胶结 问 的 不 断 进 行 ， 产 井 含 水 上 升 ， 温 普 遍 较 低 生 井 （０Ｃ一 ０Ｃ） 油 层 出砂 越来 越 严 重 ， 其 是 低 温 ３ｏ ５￣ ， 尤
出砂井 呈逐 年上升 的趋 势 。针对 部分 出砂 油层 高含 水、 亏空 大 、 温低 的情 况 ， 过 室 内实验 研 究 出一 井 通
累 强度 强度 渗透率
（ ） （ Ｐ ） （ ａ （ｚ ％ Ｍ ａ ＭＰ ） Ｉ ） ， ｍ
０． ５ １０ ． １５ ． １． ５ ０． ５ １０ ． １０ ． １５ ． ０． ５ ８５ ． ８． ８ ８．１ ７． １ ７． ４ ７． ７ ５． ４ ６． ７ ５． ３ ６． ５ ６． ９ ６． ２ ６． ４ ５． ８ ６． ０ ５． ０ ５． ６ ４． ６ １３ ．５ １５ ．４ １ ４４ ． １５ ．６ １． ５５ １． ４０ １６ ．５ １５ ．７ １５ ．２
港 油 田 高含 水 井 ， 温 井 的 防 砂 难 题 ， 得 了 明 显 的 防砂 效 果 和 显 著 的 经 济 效 益 。 低 取 关 键 词 ：疏 松 砂 岩 ；Ｃ Ｓ一１固 结颗 粒 ；防砂 ；高含 水 ； 温 固化 低
中 图 分 类 号 ：Ｔ ５ ． Ｅ３８ １ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１０ ７ ８ ２ ０ ）３— １ ６— ２ ０ ６— ６ Ｘ（ ０ ８ ０ ０ ０ ０
应用 正交试 验 设计 Ｌ （ 进 行 配 方优 选 ， 据 ｑ３ ） 根
种 无机颗 粒 型化学 防砂 材料并 对其 性能 和影 响 因素
做 出评价 ， 该无 机颗 粒 型防砂 材料具 有低 温 固化 、 固
无机 聚合粝 ｉ 度促 进 颗 粒 （ ） （ ） ％ ％
６． ０ ８． ０ ０． ３ ０． ５ ０． ７ ０． ５ ０． ７ ０． ３ ０． ７ ０． ３ ０． ５
、
防砂 机 理
Ｃ Ｓ一１防砂 固结 颗粒 是一种 在 一定 粒 径 的无 机
颗粒 表面 涂覆 高分 子 聚 合 物材 料 ， 无 机 颗 粒 中的 使
化学成分与高分子聚合物相互作用 ， 在颗粒表面形 成潜伏性胶结剂的固体颗粒 ， 常温下呈松散状态 ， 颗 粒问 互不 黏 结 。施 工 时 将 Ｃ Ｓ一１固结 颗 粒 用 含 有 外 固化 剂 的水 基携 砂 液 挤 入 出砂 层位 ， 用 颗粒 释 利 放 出来 的胶 结剂与 携砂 液 中 的外 固化 剂相互 作用 而 固结 ， 成具有 一 定强度 和渗 透性 的人 工井壁 ， 形 既填 补 油层亏 空又 阻挡 地 层 砂 进入 井 底 ， 而 达 到 防 止 从
大港 油 田易 出砂 区块 油藏 埋藏 浅 ， 结疏 松 ， 胶 成
试 验 材料确 定影 响指 标 因素 为 ： ｓ一１无 机颗 粒 ； ｃ 高 分 子聚 合物 Ｍ 一９２ 强 度促 进 剂 和 外 固化 剂 ， 验 ３； 试
结果 见表 １ 。
表 １ Ｃ Ｓ一１防砂 固 结 颗 粒 优 选 试 验
（ 大港 油 田钻 采 工 艺研 究院 ）
李怀 文等．ｃ ｓ一１防砂固结颗粒的研究与应用． 钻采工 艺 ，０ ８ ３ （ ） １６—１７ ２０ ，１ ３ ：０ ０ 摘 要 ：大港油田疏松砂 岩油藏具有埋藏浅 ， 实程 度低 ， 结疏松 ， 出砂 ， 压 胶 易 油层 温度低等 特点 。针 对这 些 情况， 通过 室内实验开发研制 出一种 ｃ ｓ一１防砂 固结颗粒 ， 并对其进 行性能指标及影响 因素评价 实验。试验表 明 ， ｃ １防砂 固结颗粒具有低温 固化 ， ｓ一 固结时间短 ， 固结强度 高的特 点。该工 艺特殊的 防砂机理和 工艺特 点解决 了大
地层 出砂 的 目的 。
根 据配 方优选 试 验结 果 ， 确定 材料 配方用 量 ， 结
果 见表 ２ 。
表２ Ｃ Ｓ一１防 砂 固 结 颗 粒 配 方 优 选 结 果
序号 无机颗粒 聚合物 强度促进剂 外 固化剂 粒径 （／） Ｍ一 ３ （ ） ｉｉ Ｔ／ Ｔ ９２％ （ ） ％ （ ） ％
抗 压 抗 折 液 相
０． ～０． ３ ５ ０． ～０． ３ ５
结强度高 、 渗透率好 、 适应性强等优点 ， 由于其 特殊 的 防砂 工艺 还具 有 防 砂 降水 的功 能 ， 自现 场应 用 以 来 取得 明显 的 防砂 效果 和显 著 的经济 效益 。
一
０． ～０． １ ０ ３ ５ ０． ０． ～０． ６． ４ ８ ０ ０． ～０． ８． ４ ８ ０ ０． ～０． １ ０ ４ ８ ０． ０． ～ １ ０ ７ ． ６． ０ ０． ～ １ ０ ７ ． ８． ０ ０． ～１． １ ０ ７ ０ ０．
维普资讯
钻
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采
工
艺
２０ ０ ８年 ５月
Ｍａ ０ ８ ｖ２ ０
１６・ ０
ＤＲＩ Ｌ ＮＧ ＆ ＰＲＯＤＵＣＴ ＯＮ ＥＣＨＮＯＬ ＬＩ Ｉ Ｔ ＯＧＹ
Ｃ Ｓ一１防砂 固结 颗 粒 的研 究 与 应用
李怀文 ， 董正海 ，王 乐英 ， 力飞 ，曹庆平 邵
二、 实验Leabharlann 部 分 １ Ｓ一１ 砂 固结颗 粒配方 优选 ．Ｃ 防
２
．
ｃ ｓ一１防砂 固结颗 粒及 人工 岩 心的 制备 将 一定 量无 机颗粒 倒 入混砂 机 中 ， 动混 砂机 ， 启
ＣＳ 一 １
岩性差 ， 物 泥 质 含量 高 。随着 油 田注 水 开采 时 胶结 问 的 不 断 进 行 ， 产 井 含 水 上 升 ， 温 普 遍 较 低 生 井 （０Ｃ一 ０Ｃ） 油 层 出砂 越来 越 严 重 ， 其 是 低 温 ３ｏ ５￣ ， 尤
出砂井 呈逐 年上升 的趋 势 。针对 部分 出砂 油层 高含 水、 亏空 大 、 温低 的情 况 ， 过 室 内实验 研 究 出一 井 通
累 强度 强度 渗透率
（ ） （ Ｐ ） （ ａ （ｚ ％ Ｍ ａ ＭＰ ） Ｉ ） ， ｍ
０． ５ １０ ． １５ ． １． ５ ０． ５ １０ ． １０ ． １５ ． ０． ５ ８５ ． ８． ８ ８．１ ７． １ ７． ４ ７． ７ ５． ４ ６． ７ ５． ３ ６． ５ ６． ９ ６． ２ ６． ４ ５． ８ ６． ０ ５． ０ ５． ６ ４． ６ １３ ．５ １５ ．４ １ ４４ ． １５ ．６ １． ５５ １． ４０ １６ ．５ １５ ．７ １５ ．２
港 油 田 高含 水 井 ， 温 井 的 防 砂 难 题 ， 得 了 明 显 的 防砂 效 果 和 显 著 的 经 济 效 益 。 低 取 关 键 词 ：疏 松 砂 岩 ；Ｃ Ｓ一１固 结颗 粒 ；防砂 ；高含 水 ； 温 固化 低
中 图 分 类 号 ：Ｔ ５ ． Ｅ３８ １ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１０ ７ ８ ２ ０ ）３— １ ６— ２ ０ ６— ６ Ｘ（ ０ ８ ０ ０ ０ ０
应用 正交试 验 设计 Ｌ （ 进 行 配 方优 选 ， 据 ｑ３ ） 根
种 无机颗 粒 型化学 防砂 材料并 对其 性能 和影 响 因素
做 出评价 ， 该无 机颗 粒 型防砂 材料具 有低 温 固化 、 固
无机 聚合粝 ｉ 度促 进 颗 粒 （ ） （ ） ％ ％
６． ０ ８． ０ ０． ３ ０． ５ ０． ７ ０． ５ ０． ７ ０． ３ ０． ７ ０． ３ ０． ５
、
防砂 机 理
Ｃ Ｓ一１防砂 固结 颗粒 是一种 在 一定 粒 径 的无 机
颗粒 表面 涂覆 高分 子 聚 合 物材 料 ， 无 机 颗 粒 中的 使
化学成分与高分子聚合物相互作用 ， 在颗粒表面形 成潜伏性胶结剂的固体颗粒 ， 常温下呈松散状态 ， 颗 粒问 互不 黏 结 。施 工 时 将 Ｃ Ｓ一１固结 颗 粒 用 含 有 外 固化 剂 的水 基携 砂 液 挤 入 出砂 层位 ， 用 颗粒 释 利 放 出来 的胶 结剂与 携砂 液 中 的外 固化 剂相互 作用 而 固结 ， 成具有 一 定强度 和渗 透性 的人 工井壁 ， 形 既填 补 油层亏 空又 阻挡 地 层 砂 进入 井 底 ， 而 达 到 防 止 从
大港 油 田易 出砂 区块 油藏 埋藏 浅 ， 结疏 松 ， 胶 成
试 验 材料确 定影 响指 标 因素 为 ： ｓ一１无 机颗 粒 ； ｃ 高 分 子聚 合物 Ｍ 一９２ 强 度促 进 剂 和 外 固化 剂 ， 验 ３； 试
结果 见表 １ 。
表 １ Ｃ Ｓ一１防砂 固 结 颗 粒 优 选 试 验
（ 大港 油 田钻 采 工 艺研 究院 ）
李怀 文等．ｃ ｓ一１防砂固结颗粒的研究与应用． 钻采工 艺 ，０ ８ ３ （ ） １６—１７ ２０ ，１ ３ ：０ ０ 摘 要 ：大港油田疏松砂 岩油藏具有埋藏浅 ， 实程 度低 ， 结疏松 ， 出砂 ， 压 胶 易 油层 温度低等 特点 。针 对这 些 情况， 通过 室内实验开发研制 出一种 ｃ ｓ一１防砂 固结颗粒 ， 并对其进 行性能指标及影响 因素评价 实验。试验表 明 ， ｃ １防砂 固结颗粒具有低温 固化 ， ｓ一 固结时间短 ， 固结强度 高的特 点。该工 艺特殊的 防砂机理和 工艺特 点解决 了大
地层 出砂 的 目的 。
根 据配 方优选 试 验结 果 ， 确定 材料 配方用 量 ， 结
果 见表 ２ 。
表２ Ｃ Ｓ一１防 砂 固 结 颗 粒 配 方 优 选 结 果
序号 无机颗粒 聚合物 强度促进剂 外 固化剂 粒径 （／） Ｍ一 ３ （ ） ｉｉ Ｔ／ Ｔ ９２％ （ ） ％ （ ） ％
抗 压 抗 折 液 相
０． ～０． ３ ５ ０． ～０． ３ ５
结强度高 、 渗透率好 、 适应性强等优点 ， 由于其 特殊 的 防砂 工艺 还具 有 防 砂 降水 的功 能 ， 自现 场应 用 以 来 取得 明显 的 防砂 效果 和显 著 的经济 效益 。
一
０． ～０． １ ０ ３ ５ ０． ０． ～０． ６． ４ ８ ０ ０． ～０． ８． ４ ８ ０ ０． ～０． １ ０ ４ ８ ０． ０． ～ １ ０ ７ ． ６． ０ ０． ～ １ ０ ７ ． ８． ０ ０． ～１． １ ０ ７ ０ ０．
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钻
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２０ ０ ８年 ５月
Ｍａ ０ ８ ｖ２ ０
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ＤＲＩ Ｌ ＮＧ ＆ ＰＲＯＤＵＣＴ ＯＮ ＥＣＨＮＯＬ ＬＩ Ｉ Ｔ ＯＧＹ
Ｃ Ｓ一１防砂 固结 颗 粒 的研 究 与 应用
李怀文 ， 董正海 ，王 乐英 ， 力飞 ，曹庆平 邵