油水井防砂技术现状及新进展
化学防砂技术的现状及其进展
防砂胶结剂对砂粒的胶结
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,达到防砂的目的 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。 步骤: (1)地层的预处理 (2)胶结剂的注入
外在因素 固井质量不好或不合格; 采液速度突然发生变化或采油速度过高; 低质量(即对地层伤害严重)入井液和频繁的修井作业; 不合理的生产及作业措施造成油层伤害,如注水强度过大、 加砂压裂、强抽以及油井的酸化、压裂等措施不当;注水 压力不稳定引起的震荡作用; 地层压力持续下降,油井含水上升; 开发中、后期油井提液,加剧了对颗粒的冲刷,从而降低 地层胶结强度; 原油粘度大,携砂能力强,也是出砂的其中一个因素。 主要是生产方案及制度不合理引起地层出砂。
(3)增孔液的注入
(4)胶结剂的固化 胶结剂: (1)无机胶结剂;如硅酸、硅酸钙等。 (2)有机胶结剂:如冻胶、树脂、聚氨酯、沥青 质等。
1.4.3 人工井壁法
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混合均匀, 用液体携至井下挤入出砂部位,在套管外形 成具有一定强度和渗透性的壁面,可阻止油 层砂粒流入井内而又不影响油井生产的工艺
出砂机理研究-出砂的影响因素
地质力学因素(原地应力状态、孔隙压力、原地层温度、 地质构造等)、砂岩储层的综合性质(井深、岩石的强度和 变形特征、孔隙度、粘土含量、砂粒尺寸和形状以及压实
情况等)。
工程因素(包括完井类型、井身结构参数、完井液的性能、 增产措施、生产工艺参数等)。
因此,研究注水井的出砂机理时,应在研究储层敏感
塑变区渗透率由于压实及来自远处细砂的堵塞而减小,从而增大该区的流动压力梯度,进 而易造成拉破坏出砂。
油水井防砂技术分析
松砂岩 油藏的顺} 舞发王关 要 4
关键 词 疏松砂岩 出砂
本文针对油气井出砂的 原因.分析 了日前常 用的几种防砂技 术和 防砂新方法
防 砂
疏 桧砂岩 藏开发的突 出难题是对付地层出砂.钻井- , 层出 J 地 J 砂 弓 起钻井液性能恶化 ,井 稳定性变 笨,钻速剐降 ,易发 钻硅 I 至埋钻 等井 1事故 ,破坏铀井 I ,大大增J 钻井成奉 油气开采 殳 J u
填 支撑带又具有 多级分选过滤功能的人工井壁的作片 ,这种防砂技 术 I 实观 了挡砂 、滤砂 、增 『 产能 的 目的 .这 种砾 石充填防砂 有两种 方 』 u . 法 ,一是随压裂施] 地层} 追涂层砾石 ;二是可以采取 套管 砾 : 充填工 艺 ( 射孔一 2) 充填 一体化防砂技水 将射孔 和砾石充填有 机结合 , 用 一趟管柱下入井 油层段 , 孔后进 行砾石充填或压裂 充填施 工 射
L ,油气 井出砂能引起砂埋油气f f J 丢或井筒砂堵造成汕气井停产 ;注水 井 出砂 会造成注 水层位的堵塞而降低水效益 通过防砂可使地层砂最 大限 度地 保持 其在地层中的原始位置 ,而 不随地层流体进入井简 ,阻
水泥等挤 入井筒剧嘲地 l ,捌结 后形成j 有一定强度和 参 { | ” 透性的人 工井壁 ,达到防 n油层出砂 的 目 ,人 井壁法对 山下 出砂造成套管 : 的 J : 外油层部位埘j 所造 成的亏宅 井防砂效果更好 ,不受套管的限制 .化 = ; j 学 法防砂 前题 条件要求 井质量好 ,不能有套管外i 槽观 象,g - 炮 { ; if  ̄L 胀畅通 .它适 用于渗透 牢相对均 的薄层段地层防砂 .而层 山差异大 的厚层 化学防 砂施工 由于注入 剂推进 不均种 重 力作 川易造 成吲结不 均 ,影响防砂效_ 化学防砂优点是施工 后井内无遗留物 ,并可 片于 粜 I 异常高压 井层的防砂 ;缺点 是对地层渗透率有一定伤害 ,特别是 重复
国外防砂完井技术现状及发展趋势
3 复合 防砂
复合 防砂就是将两 种 以上 的防砂方 法结 合起 来进行 联
合防砂。
3 . 1 定 向射孔 和选 择 性射 孔 以及 压 裂 充填 复合 防 砂 技术
选择性定向射孔避开应 力集 中 区, 进行 压裂 充填完 井 ,
害影 响较小 , 同样其也可能会 引起筛 管磨蚀 。要进行多层裸 眼压裂 充填是十分困难的 , 井 眼稳 定性问题较 严重 。 可以通 过 在 裸 眼 段 下 人 膨 胀 完 井 衬 管 解 决 这个 矛 盾 。膨胀完井衬 管可稳 定井 眼 , 并 且与 裂缝 的连通 面积 较套 管压裂充填增加 了 3— 5倍 。其 可与多种分层 封隔器结
流人动态 。它可实现 清 除泥饼 , 固井 , “ 射孔 ” , 下生产 尾管
以及防砂一次 作业 。其采 用 了一 种 可伸 缩 的导 管 , 通过水
力、 机械 或水 力机械组合 膨胀 , 密封 井壁 。可 伸缩机械装 置 可穿透井壁进入泥 饼。每个 导管 中都 预先充 填了 防砂 介质
( 不锈钢珠) , 并烧结 加固。根据实 际情况 , 通过岩 心分析 和 筛析 , 选择合适 防砂 介 质尺 寸。在 导管 中预先充 填 有聚合
眼中流体 的流 通速 度 减小 到 临界值 以下 来 防止砂 粒运 移。
主要考虑 的是在增加流通 面积时 , 怎样平衡射孔密度与孔 眼 直径 。地层稳定性 主要是 由孔 眼直径 和砂粒 尺寸决定 。这
优化裂缝 导流能力和 裂缝半 长 , 须 注意 的是 : ( 1 ) 裂缝 长度
应该 由防砂来决定 , 而非增产 ; ( 2 ) 在 计算 裂缝 宽度时 , 弱胶 结地层 的非线性流 的特 征是不容 忽视的 。
油井机械防砂工艺技术与装备的发展水平
油井机械防砂工艺技术与装备的发展水平油井机械防砂工艺技术与装备的发展水平是指在油井开发过程中,通过采用机械防砂工艺技术和装备,有效地防止砂控问题的发生,并保障油井的正常生产。
随着油井开发技术的不断发展和深入应用,机械防砂工艺技术和装备也在不断进步和完善。
其发展水平可以从以下几个方面进行评估和说明:机械防砂工艺技术在油井开发中的应用越来越广泛。
机械防砂工艺技术主要包括防砂套管、防砂填充、防砂泥浆和防砂工艺等。
这些技术通过合理的设计和施工方式,可以减少地层砂屑的产生,并保持井筒的稳定性。
随着技术的推广和应用,机械防砂工艺在油井开发中的应用越来越广泛,并逐渐成为油井开发的标准工艺。
机械防砂装备的技术水平不断提高。
机械防砂装备包括各种钻井设备、防砂工具和检测设备等。
随着科技的进步和技术的创新,各种机械防砂装备的性能和功能不断提高,高效、智能化的装备得到广泛应用。
应用新型防砂工具,可以在井下实时监测井内砂层的情况,及时采取相应的防砂措施。
一些机械防砂装备也具备注入化学剂的功能,可以通过控制化学剂的浓度和注入速度,有效地解决注水中的颗粒物问题。
机械防砂工艺技术和装备的发展水平也受到人才水平的影响。
人才是推动技术创新和装备改进的重要因素。
随着油井开发的不断深入和技术的不断革新,对机械防砂工艺技术和装备方面的人才需求越来越大。
培养和引进高水平的机械防砂技术人才是非常重要的。
机械防砂工艺技术和装备的发展水平还与行业的投资力度和政策支持密切相关。
作为重要的油气资源产业,政府对油井开发的支持和投资将会推动机械防砂工艺技术和装备的发展,为行业的可持续发展提供保障。
机械防砂工艺技术与装备的发展水平在油井开发中起着至关重要的作用。
随着技术的不断进步和装备的不断升级,机械防砂工艺技术和装备在油井开发中的应用将会更加广泛和有效,为油井生产的安全和高效提供有力保障。
油气井防砂新技术
05 新技术在油气井防砂中的应用案例
CHAPTER
案例一:新型化学固砂技术应用
新型树脂固砂剂
采用高分子合成树脂作为主要固 砂成分,通过注入井筒与地层砂 粒结合,形成高强度、高渗透性 的固结体,有效防止地层出砂。
纳米材料增强固砂
利用纳米材料的高比表面积和强吸 附能力,将其与化学固砂剂复合使 用,提高固砂剂的粘结强度和耐温 性能。
探讨传统防砂技术的 局限性
汇报范围
01
02
03
04
介绍油气井出砂的原因和机理
概述传统防砂技术及其存在的 问题
重点阐述油气井防砂新技术的 研究进展、技术原理、优缺点
及应用实例
探讨油气井防砂新技术的发展 趋势和前景
02 油气井出砂原因及危害
CHAPTER
出砂原因分析
01
地质因素
油气井所处地层岩石性质、胶结程度、地层压力等都是导致出砂的重要
油气井防砂新技术
目录
CONTENTS
• 引言 • 油气井出砂原因及危害 • 传统防砂技术及其局限性 • 油气井防砂新技术介绍 • 新技术在油气井防砂中的应用案例 • 新技术效果评价及前景展望
01 引言
CHAPTER
目的和背景
阐述油气井出砂的危 害及防砂的重要性
引出研究油气井防砂 新技术的必要性和紧 迫性
环保型固砂剂
研发低毒、低污染、可生物降解的 环保型固砂剂,减少对环境的影响, 同时满足油气井防砂需求。
案例二:新型机械防砂技术应用
高效筛管防砂
振动式防砂器
采用高精度激光切割技术制造筛管, 具有优异的过滤性能和较高的强度, 能够有效阻止地层砂粒进入井筒。
利用振动产生的能量使地层流体中的 砂粒发生相对运动,从而实现砂粒与 流体的分离。
油田开发过程中的水井防砂技术
(3)不能避免渗漏、喷涂、翻修、喷砂对竖杆耐久性的不利影响;(4)在竖井进入中流水切割开发期后,由于水泥溶解和侵蚀,竖杆强度下降;(5)地层降低引起的地层压力上升,垂直负荷增加,砂粒间的应力平衡崩溃,产生沙子。
3 防砂技术3.1 机械防砂技术现在机械沙的控制分为两个类别。
一种是在这个领域广泛使用的防砂管柱防砂技术。
这个主要用于悬挂在采油泵下挂接如绕丝筛管、割缝衬管、双层或多层筛管、各种防砂器。
原理是使用上述的防砂管柱阻断地层砂,防止其进入采油泵。
这种方法的优点是简单易用,是由中等粗大的砂岩存油层生产的大粒径砂。
缺点是,因为生成细砂的油井容易堵塞,所以油采油泵不能供给液体,其寿命比较短。
第二种机械防砂是第一种类型的开发和进步。
机械防砂的控制方法,采用多级滤砂屏障,达到防砂目的的对策。
目前,这种方法适用于各种砂层。
机械防砂技术通过各种各样的方法,可以细分为裸眼井砾石充填和套管井内砾石充填防砂方法。
技术原理是将筛管或割缝衬管引导到井内防砂层段,将适当的粒子大小的砂石供给流体。
在筛管和油层或套管之间填充,形成特定厚度的砂石层,使用它,防止地层砂流入井中。
一个大的沙子池。
油层的砂粒在砂石层的外侧被阻挡,根据自然的选择在砂石层的外侧被积蓄。
它具有良好的流通能力,可以有效防止油层出砂。
为了提高成功率,管内砾石充填施工通常与大直径的高孔密射孔相结合。
一般来说,充填防砂有可靠的结构、高成功率以及适度的成本等优点。
也就是说,机械防砂有很强的适应性,无论产层薄厚、0 引言油井出砂是由于很多原因造成的,这对油井的正常开发非常不利。
油井出砂的话,油井的开发就会变得困难。
严重的情况下,油井甚至可能停止生产。
目前,需要注意改进和参考,因此在开发石油生产时,必须注意应用有效的防砂技术。
在防砂技术方面,持续改善相关技术,避免出砂对生产影响,为了减少石油生产的阻碍,需要强化分析和研究相关技术,不断进行技术革新。
1 油田化学防砂技术概述分析中国油田可知,中国疏松砂岩油藏储量大,石油产量大,分布较大。
防砂进展及新工艺展望
砾石充填法 , 砂浆在筛管环空 出现的“ 砂桥” 前面的分流 管进入, 砂桥” 从“ 后面的分流管流出; () 5压裂充填防砂技术显示了巨大的优势 ; () 6复合射孔防砂技术为防砂提供 了一个新 的选 择。 1 2 化 学 防砂 . 化学防砂是将化学药剂注人地层 , 将疏松 的地层砂 颗粒胶结起来 , 形成具有一定强度和渗透性 的挡砂屏 障, 从而达到产油、 防砂 的 目的。该方法 的优点是施工 简单 , 井筒 中不留任何机械装置, 可用于多层完井 和小 直径井防砂。化学防砂大致分为三类 :1人工胶结法 ; () () 2 人工井壁法 ;3其它化学固砂法 : () 如氢氧化钙固砂 、 四氯化硅固砂 、 水泥一碳酸钙混合液 固砂、 聚氯乙烯 固 砂和氧化有机物固砂法等 。由于经济成本及 防砂成功 率较低等现实条件的制约 , 与机械防砂相 比, 前化学 目 防砂还没有较好的得到大范围推广和应用。 研究廉价实用高效 的新型化学防砂剂及其工艺技 术成为开发疏松砂岩油藏的必然趋势[。主要研究方 3 ] 向和发展 趋 势包括 以下几 方 面 : () 1研制开发既可在低温又可在高温条件下固化且 固结强度较高的各类有机或无机胶结剂 ; () 2完善和改进防砂用 的各类助剂, 如偶联剂 、 稀释 剂、 分散剂和乳化剂等 , 以满足特殊地层的防砂要求; () 3优化组合胶结剂、 防砂 助剂和其它人井流体的 配伍性 , 较好的处理 防砂作业和其它作业之间的矛盾 ; () 4根据油藏物性特点、 井筒条件 、 生产条件和作业 条件等具体情况 , 继续完善复合 防砂技术 ;
流体分 析
油 ■_
岩 性分 析
泥岩 a口
碳 氧 比 含 水 饱 和 度 深 度 () m
花土沟油田油井出砂现状及防砂措施探讨
花土沟油田油井出砂现状及防砂措施探讨摘要:本文从地质因素和开采因素分析了花土沟油田出砂的原因,列出花土沟油田出砂的现状和危害,并对油田现有的防砂工艺进行了简单的评价。
最后提出应根据花土沟油田开采现状,采取适当的防砂措施。
关键词:出砂;防砂;危害;措施一、花土沟油田构造特征花土沟油田位于柴达木盆地西部坳陷尕斯库勒断陷亚区内狮子沟构造花土沟高点,地下构造是一个被断层复杂化的的不对称的短轴背斜。
地面构造为东翼缓而西翼陡近南北不对称短轴背斜构造。
构造遭受严重剥蚀,核部出露,断层相当发育。
油田受构造控制,形成了以背斜圈闭为主,断块圈闭为辅以及构造-岩性圈闭等三种圈闭类型。
属于层状边水油藏。
二、油井出砂原因及现状油井出砂是指在油气生产过程中砂粒随流体从地层中运移出来的现象,是影响油气井产能的一个重要因素,制约着油气田的高效开发。
油井出砂危害极大,主要表现为:使地面和井下设备严重磨蚀,甚至造成砂卡,砂埋油层或井筒砂堵造成油井停产,出砂严重时还会引起井壁坍塌而损坏套管。
这些危害既提高了原油的生产成本,又增加了原油的开采难度。
因而采取有效的防砂措施不仅可以降低生产成本,减少工作量,还可以快速高效地开发油气藏。
2.1油井出砂原因2.1.1储层岩石的性质花土沟油田砂岩储层属于泥质胶结,胶结方式为孔隙式胶结,此外储层由于成岩程度差,砂岩强度低,渗透率中等到差,这些决定了油层具有容易出砂的特点。
2.1.2地层应力状态地层应力的影响直接反映为钻井过程中由于地层应力场的局部破坏,造成井壁岩石的应力集中,而采油过程井壁岩石始终处于最大应力状态,从而导致相同条件下井壁及近井地带将首先发生破坏而造成油井出砂。
2.1.3开采因素1)地层压力下降。
地层压力下降使地层的胶结强度进一步下降,储层砂体颗粒承载砂粒的负荷逐渐增加,致使砂粒间的应力平衡状态遭到破坏,当地层应力超过砂岩地层承受强度时,岩石颗粒碎裂剥离而出砂。
2)油井工作制度的不合理。
河口采油厂防砂工艺现状
河口采油厂防砂工艺现状邵现振全伟力唐林(河口采油厂采油工艺研究所)摘要:河口采油厂油藏类型众多,地质条件复杂,目前所管辖的油区中有埕东、飞雁滩、陈庄、邵家、义东、太平、英雄滩等7个出砂油田,2005年以来每年的防砂井数都在230口(含新井)以上,在防砂工艺上,形成了机械防砂为主,化学防砂为辅的防砂理念,对泥质含量高粉细砂岩出砂油藏采用防膨抑砂工艺为主,其他油藏的非热采井主要采用割缝管封隔高压一次充填工艺进行防砂,对热采井防砂主要采用改进后的绕丝筛管封隔高压一次充填工艺防砂,水平井主要采用底部逆向充填防砂工艺,水井防砂主要采用HY、CSC-DMP两种化学防砂工艺,应用效果较好,防砂有效期满足要求。
主题词:防砂封隔高压水平井现状1 防砂概况河口采油厂油藏类型众多,地质条件复杂,目前所管辖的油区中有埕东、飞雁滩、陈庄、邵家、义东、太平、英雄滩等7个出砂油田,目前油井开井总数1087口,占全厂开井总数1856口的58%,井口产油4457吨,占全厂井口产量7924吨的56%,2005年以来每年的防砂井数都在230口(含新井)以上,随着陈家庄南区等出砂油田全面开发,防砂井数也在不断的增加。
在防砂工艺上,我厂采用以机械防砂为主,化学防砂为辅的方针,普通油井主要采用封隔高压一次充填工艺,水平井主要采用先期筛管防砂工艺和底部逆向充填防砂工艺。
2 防砂工艺现状近几年,我厂防砂工艺主要分机械防砂和化学防砂两大部分,其中机械防砂有封隔高压一次充填防砂,高压预充填复合式防砂,压裂防砂,水平井防砂(套管内挂滤砂管、防砂筛管完井、底部逆向充填),化学防砂用于油井的有复合树脂固砂和防膨抑砂。
2.1 封隔高压一次充填防砂“封隔高压一次充填”防砂技术,是采用FS-115(150)封隔高压一次充填工具与防砂筛管配套,将砾石以携砂液大排量带到油气井产层管外空洞处和筛管与套管环形空间,经沉积、压实形成高效能挡砂屏障,达到防止油层出砂目的。
油井机械防砂工艺技术与装备的发展水平
油井机械防砂工艺技术与装备的发展水平随着油气资源逐渐枯竭,人们开始开发深层油气资源。
深层油气开采中面临的一个重要问题就是沙砂控制。
沙砂的产生会造成油井设备磨损、堵塞油管、降低产能等问题,研究油井机械防砂工艺技术与装备发展水平具有重要的意义。
沉降技术的发展。
沉降技术是一种通过沉降作用将沙砂分离出来的技术。
随着沉降技术的不断发展,沉降装置的种类也越来越多样化。
传统的沉降装置主要有重力分离器、离心分离器等。
而现代化的沉降装置则采用了电泳分离器、磁泳分离器等,其分离效果更加明显,能够有效地将沙砂从油气中分离出来。
过滤技术的发展。
过滤技术是一种通过过滤器将沙砂截留下来的技术。
过滤器的发展主要表现在选择过滤材料和过滤器结构的发展上。
过滤材料的选择主要考虑其抗砂能力和过滤效果,常见的过滤材料有石墨、玻璃纤维、陶瓷等。
而过滤器结构的发展则主要是在过滤器孔径和过滤器层数的选择上,通过合理的过滤器结构设计,可以达到更好的过滤效果。
除砂技术的发展。
除砂技术是一种通过振动或冲击将沙砂带出油井的技术。
目前,除砂技术主要有振动式除砂器、冲击式除砂器等。
振动式除砂器利用振动力将沙砂从油井中振出,适用于粒径较大的沙砂;而冲击式除砂器则利用冲击力将沙砂带出,适用于粒径较小的沙砂。
除砂技术的发展使得油井设备能够更好地抵御沙砂的侵蚀和磨损。
封隔技术的发展。
封隔技术是一种通过填充材料来封堵沉积层的技术。
传统的封隔技术主要采用钻孔灌浆和封堵套管等方法。
而现代化的封隔技术则采用了高聚物封堵材料,通过注入高聚物封堵材料填充沉积层缝隙,实现对沉积层的封堵。
封隔技术的发展使得沉积层的封堵更加牢固和可靠,能够有效地阻止沙砂的进入。
油井机械防砂装备的发展主要体现在设备的自动化和智能化。
随着计算机技术的快速发展,油井机械防砂装备逐渐实现了自动化控制和智能化管理。
传统的油井机械防砂装备主要由机械零部件组成,而现代化的装备则采用电气控制系统和自动控制系统,通过对油井参数进行实时监测和控制,实现对沙砂的有效防控,保障油井的正常生产。
油井机械防砂工艺技术与装备的发展水平
油井机械防砂工艺技术与装备的发展水平近年来,随着石油工业的发展,油井机械防砂工艺技术与装备的发展水平得到了极大的提升。
作为石油开采的重要环节,油井机械防砂工艺技术与装备的发展水平直接影响着油田的开发效率和成本。
各国石油工程技术人员一直在致力于提高油井机械防砂工艺技术与装备的水平,以应对复杂多变的油田开发环境。
一、油井机械防砂的意义在石油开采过程中,油井井筒会受到地层中杂质的影响,如砂砾、泥浆等,导致井底设备磨损严重、产量下降甚至无法正常运行。
为了保证油井的正常运行,必须采取有效的机械防砂措施。
机械防砂的意义主要体现在以下几个方面:1. 降低成本:有效的机械防砂技术可以减少油井井筒的清洗次数,降低磨损和损坏,减少维修成本。
2. 提高产量:机械防砂技术可以保证油井井筒畅通无阻,提高采油效率,增加产量。
3. 延长使用寿命:通过机械防砂技术可以减少井下设备的磨损,延长使用寿命,提高设备的稳定性和可靠性。
1. 早期机械防砂技术早期的机械防砂技术主要是采用固定式滤网或滤管,通过滤网或滤管的孔径来阻止砂砾等杂质进入井筒,但这种简单的防砂方式往往无法满足复杂的采油环境需求。
随着石油工业的不断发展,中期机械防砂技术开始应用于油田开发中。
这一阶段,主要采用了陶瓷滤芯和聚酯滤芯等高强度滤芯材料,提高了防砂设备的耐压和捕砂能力,但随着油田深度的不断加深,这种传统的防砂技术也暴露出许多弊端。
随着科技的不断进步,现代机械防砂技术已经实现了很大的突破。
现代机械防砂技术主要采用了多层次、多种材质的组合式滤芯结构,如搪瓷滤芯、不锈钢滤芯、塑料滤芯等,能够更好地满足复杂多变的采油环境需求。
现代机械防砂技术还加入了自动清洗和自动监测功能,提高了防砂设备的智能化和自动化水平,大大减少了人工维护成本和风险。
早期防砂设备主要包括滤管、滤网、沉淀器等简单的机械设备,这些设备结构简单、工作效率低、维护成本高,无法满足复杂的采油环境需求。
2. 中期防砂设备中期防砂设备主要采用了一些新型材料和结构设计,如陶瓷滤芯、聚酯滤芯等,提高了设备的使用寿命和捕砂能力,但在面对高温、高压等恶劣工况时,仍然存在一定的局限性。
我国海油防砂技术现状与发展趋势
之 前进行 酸预处理 工艺 。埕 北油 田采用 陶粒 作为支撑
剂 ,随后都 采用 了石英砂 。逐层充填 技术可 大幅度提 高油 井 的防砂 有效期 ,其缺点 是 单井充 填 时间较 长 , 平均 3 需要 1 . ,成 本较高。 层 43 d 19 年 ,锦州 9 3 田完井 引入 了 B kr iT o 98 -油 a e Ol ol s 公 司 MI I B T N — E A一次 多层 充填 防砂工艺技术 ,其 中, 生 产 井采 用 绕 丝筛 管 砾 石充 填 防砂 ,支 撑 剂 为石 英
范 白涛 :我 国海 油防 砂 技 术 现 状 与 发 展 趋 势
我 国海油 防砂 技术现状 与发展趋势
l 范自涛 l中海石油 ( 中国) 公司 有限 天津分公司
摘 要: 防砂工 艺 术是提 高油井产能和油 田开发效益的关键技 术。 技 文章回顾 了 自2世 纪8年代 以来我 国海洋石 油防 o O
技术措施 。海洋石 油通过对 外合作 和 自营开发 ,在 引 进吸 收先进 技术 的基 础上 ,积极探索 ,形成 了一系列
适合 国 内海上 油 田的防砂 工艺 技术 。
1 海洋 石油 防砂技术 发展历 程
自2 0世纪 8 0年代 以来 ,随着我 国海洋 石油 的开 发 ,为 了满 足不 同油 层开采 的需要 ,防砂工艺 技术也
砂 ;注水井 和水源井 采用独立 优质筛 管防砂 。一 次多
层射孔 充填 防砂 ,大 大节省 了钻机时 问 ,降低 了作 业 成本 。但其 限制条件是 各层必 须等长 ,未解决井下 管
柱 的配管 问题 。
在不断 的发展 和完善 ,现 已经形 成 了一 系列适应 不 同
第一作者简介 :范白涛,17 年生 ,19 年毕业于大庆石 油学院石 油工程 系,2 0 年获得 中国石油大学 ( 95 98 05 北京 ) 气田开发 油 专业硕士学位 ,高级工程师,现为 中海石油 ( 中国 ) 限公 司天津分公司钻采专家、钻井部设计经理 ,主要从 事钻 完井方 面的管理 有
油田开发过程中的水井防砂技术
油田开发过程中的水井防砂技术2吉林油田新木采油厂吉林省松原市1380003吉林油田英台采油厂吉林省松原市138000摘要:在油田开发的过程中,水井防砂技术越来越先进。
在油田生产的实际开发中,油井出砂是非常严重的问题,直接对油田生产造成严重影响和损害,不利于油田生产正常的开采,影响生产效率,并增加工作流程的整体负担。
文章首先分析了常规油气藏的出砂机理,其次探讨了油水井出砂原因,然后就防砂技术进行研究,最后论述了发展趋势展望,以供参考。
关键词:油田;水井;防砂技术引言目前采用的笼统充填防砂无法满足后期分层采油要求;其次现有防砂通径小,而现有配产器外径大,无法满足海上7in(1in=25.4mm)套管长寿命分层采油的要求;另外海上生产测试手段单一,毛细管测试技术只能监测压力一个参数,不利于海上油井关键生产资料的录取和监测,制约了电泵井生产参数实时动态监测及优化。
1常规油气藏的出砂机理生产过程中的砂粒产出是不同类型易出砂油气储层的共性问题,涉及中高渗砂岩、碳酸盐岩、天然气水合物、煤层气等储层。
其中,对于中高渗疏松砂岩储层,大量研究者将砂体视为弹性介质或弹-塑性介质,提出拉伸破坏、压缩破坏和剪切破坏等机理,认为砂岩介质内产生的上述三种屈服破坏是出砂的主要原因,并考虑流体拖曳力对颗粒剥落的促进作用以及孔隙流体的粘度等物理性质,对出砂现象进行解释。
上述出砂机理基于固体岩石的宏观力学破坏,主要支撑以此为基础的出砂临界条件的预测,提升了人们对出砂的认识;其局限性在于比较难以解释储层孔隙介质内的微观出砂现象。
近年来,有研究者通过微观出砂实验模拟,基于储层砂粒粒径、胶结强度、微流场和微应力场分布的非均质性和随机特性,提出了非均质弱胶结砂岩储层的孔隙液化、类蚯蚓洞、连续坍塌三种微观出砂形态和机理,试图从微观视角考察砂粒的剥落顺序和运移规律,解释出砂的本质,丰富和发展出砂机理及认识。
2油水井出砂原因(1)在钻井过程中,由于一个不平衡的钻井,压力过大;(2)生产速度不够,石油挖掘系统突然发生了变化;(3)不能避免渗漏、喷涂、翻修、喷砂对竖杆耐久性的不利影响;(4)在竖井进入中流水切割开发期后,由于水泥溶解和侵蚀,竖杆强度下降;(5)地层降低引起的地层压力上升,垂直负荷增加,砂粒间的应力平衡崩溃,产生沙子。
国内外防砂工艺技术现状及新进展
另外,将热溶材料加工成外径80 mm、内径60 mm的油管, 用AG25T
电子万能力学试验机测定了抗拉强度,结果表明,其抗拉强度完全可 以满足油田井下生产和作业的要求。
混纤维砂浆压裂充填
作用机理 将一定量的纤维材料(如玻璃纤维、 石棉纤维、金属纤维、聚合物纤维等)混 入支撑剂中,随压裂液一起挤入地层,使 纤维在颗粒之间构成网络,限制支撑剂的 移动,减少支撑剂之间的碰撞,达到理想 的压裂充填效果。
光纤精密筛管(左)和光纤分流筛管(右)剖视图
新型滤砂管——光纤适配筛管
用途 · 监测水平井筒温度; · 裸眼井砾石充填; · 裸眼井独立筛管完井; · 分流筛管作业。
基管外径 重 量 筛管外径 偏心
光纤精密筛管(左)和光纤分流筛管(右)剖 视图
护套外径 角度 角度 公差
无分流管的筛管外径尺寸接近。
投产后日产油15-35t/d,井口不含砂。
新型滤砂管——光纤适配筛管
是斯伦贝谢公司原有标准绕丝筛管和分流筛管基础上开发的产品。具有 改进的保护外套和内嵌式设计,以固定和密封扁平双控制线在筛管的嵌 槽内,并隔一定距离采用焊接在外套上的夹具进行固定,另外还在每一 接头处采用特殊夹具固定。它能测取井筒内每隔1m的温度,能够与湿 式接头精确匹配以实现层段密封,能在生产管柱下入后提供地面到筛管 鞋之间(往返)控制线连续和通讯。
适度防砂,求得 防砂与产能平衡
四项新技术的形成
新技术一:高压挤压充填防砂工艺技术 新技术二:压裂防砂工艺技术 新技术四:分层注水防砂一体化技术
不同胶结和出砂 类型,不同开发 阶段,采取相应 措施
新技术三:水平井为代表的复杂结构井防砂技术
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(仍可能有间歇性大量出砂)。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效果相当,初期产能高, 针对一个油田,很难找寻到一套普适规律或标准来推广和应用, 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 实际防砂中,人为经验更加重要。 续5年不出砂的井。
疏松砂岩油藏防砂技术新进展
疏松砂岩油藏防砂技术新进展摘要:本文介绍了疏松砂岩油藏防砂新技术及应用效果,在分析所面临难题的基础上提出了下步打算。
指出要立足解决油田开发难题,引领防砂技术发展方向,充分发挥疏松砂岩油藏开发的支撑作用,提高防砂技术在采油工程油田贡献率的目的。
关键词:防砂新技术新进展应用1 疏松砂岩油藏防砂技术现状1.1 形成了具有弥补地层亏空、增大防砂层挡砂强度等功能的高压挤压充填防砂工艺技术该技术在井筒一定半径范围内形成密实的高渗透带,弥补地层亏空,提高近井地带渗透率,增加导流能力,降低生产压差,缓解地层出砂;并且形成了砾石阻挡地层砂,筛管阻挡砾石的二级挡砂屏障,达到良好的防砂目的;另外,施工时携砂液排量高,流速大,可有效解除近井堵塞,达到增加油井产量的目的;地层挤入大量的砾石在弥补地层亏空的同时,缓解因地层亏空导致上部盖层出现压实效应,减小套管受到的轴向压力,预防套管变形。
目前以成为了疏松砂岩油藏防砂领域的主导防砂技术,得到了大面积的推广和应用,每年仅胜利油田即可实施二千余井次。
1.2 形成了以水平井裸眼筛管顶部注水泥防砂完井技术为主导的复杂结构井防砂工艺技术系列裸眼筛管防砂完井技术以其减小油层与井筒之间流动阻力、增大油井泄油面积、提高单井产能、降低作业的技术优势成为水平井提高储量动用率、油田采收率和单井产能的有效手段,以每年200余口水平井的数量在增加。
2 疏松砂岩油藏防砂技术新进展2.1 小井眼侧钻井机械防砂技术系列截止到2011年4月,全油田实施各类小井眼侧钻井1490余口,累计产油1200×104t,取得了可观的经济效益和社会效益。
小井眼侧钻井机械防砂技术研究是针对侧钻井小套管固井射孔完井化学防砂有效期短、机械防砂留井通径小、风险高等问题,从小井眼侧钻井防砂完井方式优选入手,通过攻关研究形成了7in和51/2in套管内侧钻井滤砂管防砂和砾石充填防砂配套工艺及侧钻裸眼水平井盲板式和内管法两种侧钻井防砂完井工艺,较好的解决了常规侧钻井化学防砂有效期短、机械防砂留井通径小及后期处理难等问题。
油气井防砂新技术PPT课件
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对扣
66 8~10 3m3/ 18~20 50t 35 2-7/8 3t
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六、滤砂管裸 眼完井技术
水平井裸眼开采技术在提高 油井产量和油田最终采收率 方面具有明显的技术优势, 已在我油田得到较多应用并 取得了较好的效果。
钻出水平井眼
油层
油层
下入完井管柱
7in套管 分级箍 管外封隔器
(4)单纯滤砂管挡砂,对水平段部分高渗透 带而言,流量大,出砂多,极易形成过水孔道, 造成底水锥进,使油层过早水淹,将砾石充填 满炮眼附近,可将地层出砂阻挡在井筒以外, 而高渗透带流量相对大,地层运移来嵌入砾石 层的地层砂相对较多,使其渗透率相对降低, 有一定的防止底水锥进的控水效果,有利于提 高最终采收率。
2、工艺特点: 1)一趟管柱可完成地层挤压与环空充填 防砂施工的所有工序; 2)能够实现有套压和无套压施工,其中 无套压挤压施工,特别适用于上部油层 套漏的油井,并保护上部套管; 3)密封压力达35MPa,抗上顶力70t,可 实现大排量的压裂施工,以减少砾石的 破碎。
二、压裂防砂一体化技术
1、简介:
五、工具技术 1、一趟管柱高压充填工具技术
为简洁高效地进行一趟管柱高压充填和压裂防砂一体化工艺,研
究开发了适用于51/2in 、7in、95/8in套管的JC-116、 JC-152、JC-
210 ;JCa-116a、 JC-152a、 JCa-210a 以及适用于水平井的JCP116、 JCP-152、JC-P210九种高压砾石充填工具,均有4个充填
2)管柱结构
充填工具 安全工具 扶正器 热采绕丝筛管 丝堵 水 平 桥 封
3)工艺特点:
1)一趟管柱大排量地完成地层挤压与环空充 填防砂施工的所有工序; 2)采用了阻流辅助机构将地层及环空填满 填实; 3)确定了砾石不沉降地最小携砂液临界流 速。
最新-油田防砂工艺现状及前景分析 精品
油田防砂工艺现状及前景分析一次性高压充填防砂工艺针对滨南油区王庄稠油油田的地层特点,近年来,一次性高压充填防砂工艺技术在王庄油田油井中的应用逐年增多,防砂后的效果十分显著。
一次性高压充填防砂工艺就是将防砂管柱及充填工具一次性下入井内,对准目的油层,通过地面设备对油层进行高压充填分选好的石英砂,将近井地带的地层砂推到远离井底的位置,并在近井地带形成高渗透的砂体组合。
其主要特点是将地层预充填和绕丝管充填两道工序合二为一,减少了施工工序和作业占井时间,单井施工周期平均比复合防砂缩短5~8天。
一次性高压充填防砂工艺的优点1高压挤压防砂后在油层内形成高导流能力的支撑带,增大了原油的渗流面积,使近井地带流体由平面径向流变为双线性流,有效地延缓压降漏斗,减少了地层砂受力,从而稳定了地层砂,实现油层改造的目的。
2由支撑带石英砂、环空充填砂形成一个具有多级分选过滤的人工井壁,起到有效的挡砂、滤砂作用。
3高压充填形成的支撑带,在高压注蒸汽过程中稳定性增强,并且降低了注汽压力,提高了注汽效果,从而达到增产的目的。
一次性高压充填防砂工艺的缺点1成本费用高,携砂液对油层造成的污染较大,对地面设备要求比较高。
2一次性高压充填防砂对于层数较多、渗透率差异较大的井,还存在着充填砂在各层分布不均匀的现象,渗透率高的层充填砂进入多,而渗透率低的层进入少,从而影响防砂增油的效果。
一次性高压充填防砂工艺的改进方向运用一次性高压充填防砂工艺进行防砂在王庄油田取得了很好的效果,但我们在防砂实践中也发现还有改进、发展的空间。
存在问题一次性充填工具的卡瓦长时间在井内工作,容易结构腐蚀,造成大修作业困难;同时卡瓦多次卡封,容易造成套管损坏。
改进方向研制无卡瓦的一次性充填工具及管柱。
存在问题目前采用三台泵车进行充填施工,最高排量为13左右,由于携砂液粘度较低60,不能实现更高砂比充填,还有造成地层砂与充填砾石交混的现。
防砂工艺现状及下一步打算
防砂工艺现状及下一步打算一、防砂现状1、各种防砂方法应用概况:目前,胜利油田共投入勘探开发72个油气田(天然气田2个),其中,中高渗疏松砂岩油藏35个,占油田总数的47.9%;覆盖可采储量8.7×108t,占总可采储量的83.5%;年产量为2150×104t,占全年总产量的80.7%。
主要出砂层系是馆陶、东营、沙一至沙三等胜利油田主力生产层系。
胜利油田疏松砂岩油藏储量大、类型多、分布广、防砂工作量大,每年总防砂井次在3000井次左右。
随着含水的上升和采液强度的提高,出砂井数越来越多,但因为防砂工艺技术的改进完善,防砂工作量有呈逐年稍有递减的趋势。
近三年共统计防砂井5115井次,不同防砂工艺技术在整装、稠油及海上油田的应用情况如图所示。
2、各种防砂方法的比较:从统计结果分析,目前,在应用规模上,高压挤压砾石充填防砂工艺是2828井次,其次是复合防砂698井次和管内循环充填防砂687井次;对防砂效果来说,由于范围大,井数多,工作量大,大部分采油厂都未做这项工作,许多资料都是临时收集,其准确性及可信度较难把握,很难统计出准确的结果。
下面仅从孤东采油厂相对完整的资料作一分析。
孤东油田是一个典型疏松砂岩油藏,目前处于高含水开发阶段。
下图为孤东历年的防砂状况图:工工艺简单性上不如滤砂管,在后处理拔滤牵扯作业成本上不如化学类防砂。
当时大量应用的是滤砂管、干水泥砂、涂料砂和地下合成,到95-99年,年防砂施工井数基本稳定在1200口左右,在2001年以后,随着高压充填的逐步成熟,应用比重逐渐增大成为主导工艺,如2004年共防砂施工820井次,高压充填697井,占到85%,地下合成、滤砂管、化学防砂复合防砂等总共只有15%,这也是优胜汰劣的选择。
从一般规律看,随着注水量目前缺少对每一口防砂井的连续记录以及各种方式防砂有效周期的统计,只有利用现有资料作一下分析。
对2005年全年按月份所有的经过高压充填并直至2006.1月份仍能正常生产的井数作一百分比统计处理,防砂后随时间的延长失效井比例越来越大,其斜率约在-0.087即-4度58分左右,照此推算将50%的井失效作为其平均有效期,应该是18月左右。
国内外防砂技术现状与发展趋势
本科生毕业设计(论文)论文题目:油井防砂工艺技术研究学生姓名:×××学号:系别:石油工程系专业年级:指导教师:目录第一章绪论 .................... 错误!未定义书签。
1. 研究的目的和意义....................................................................................... 错误!未定义书签。
2. 国内外研究现状........................................................................................... 错误!未定义书签。
3. 研究的目标、技术路线及所完成的工作................................................... 错误!未定义书签。
3.1 研究的目标......................................................................................... 错误!未定义书签。
3.2 技术路线............................................................................................. 错误!未定义书签。
3.3 本文所完成的工作............................................................................. 错误!未定义书签。
第二章出砂原因和出砂机理 ...... 错误!未定义书签。
1. 出砂因素....................................................................................................... 错误!未定义书签。
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油水井防砂技术现状及新进展.txt跌倒了,爬起来再哭~~~低调!才是最牛B的炫耀!!不吃饱哪有力气减肥啊?真不好意思,让您贱笑了。
我能抵抗一切,除了诱惑……老子不但有车,还是自行的……首页媒体聚焦矿业市场地产市场投资指南资源经济资源战略资料集萃行业专家行业机构科普园地旅游天地政策法规标准规范基础数据金土工程数字国土资源专题天气预报空气质量电视节目网上地图机票预定火车票务北京公交旅游专线 | 网上办文论文投稿投稿启事资源论坛繁体版资源网>行业专家>学术前沿油水井防砂技术现状及新进展来源:国际能源网作者:发布时间:2006.12.14疏松砂岩油藏在我国分布很广,产量储量都占很大比例,因此搞好防砂工作非常重要。
油水井出砂带来的危害很大:出砂可能导致砂埋油层或井筒砂堵造成油水井不能正常生产或停产;出砂导致井下和地面设备磨损加剧;出砂导致井筒冲砂和地面设备清砂工作增加,使生产成本增加;出砂还可能造成油层部位亏空、井壁坍塌、套变加剧乃至使油水井报废。
1. 油层井出砂原因油水井出砂原因可分为先天和人为两种因素造成的。
先天因素主要是由于油藏埋藏浅,形成地质年代较晚,并且胶结矿物数量少、分布不均,因而油层胶结强度差,在地应力大于地层强度时,在流体冲刷之下油层即出砂。
人为因素主要有:①钻井过程及开采前后,油层部位受破坏而应力失衡;②不合理的开采速度和油井工作制度突变或生产压差过大;③射孔、压裂、修井冲砂和酸化等措施不可避免造成对油层强度的负面影响;④油层进人中高含水开发期后,由于胶结物的被溶解和冲刷,油层强度降低;⑤地层压力下降,使油层受垂向应力增加,使砂粒间的应力平衡被破坏,造成出砂;⑥固井质量差,注蒸汽对胶结物的溶解软化;另外油层渗透率高,流体渗流速度大;油黏度大,携砂能力强都会使油层易出砂。
对于注水井来说,注入水返吐卸压是造成油层出砂的主要原因。
2.防砂技术的发展历程和目前主要防砂方法2.1防砂技术的发展历程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。
2.2防砂方法根据防砂原理和工艺特点,目前各种防砂方法的主要技术特点如下。
2·2·1机械防砂机械防砂分两类:第一类是现场应用比较普遍的防砂管柱防砂技术,主要是采取在采油泵下挂接如绕丝筛管、割缝衬管、双层或多层筛管、各种防砂器等,原理是利用上述防砂管柱阻挡住地层砂,防止进人采油泵内。
优点是简便易行,可以有效的防止中粗砂岩油层所出的大砂径砂。
不足是对出细砂的井易造成堵塞,使采油泵不进液,而且寿命相对短。
第二类机械防砂是第一类机械防砂方法的发展进步,它采取先下入防砂管柱后再进行充填,充填物常用砾石,还可用陶粒、果壳等。
由于该类防砂方法应用较早,技术逐步完善提高,目前被认为是防砂效果最好的防砂方法之一。
按照完井方法不同又可分为用于裸眼完井的裸眼井砾石充填和用于射孔完井的套管井管内砾石充填防砂方法。
技术原理是将筛管或割缝衬管下入井内防砂层段,然后用流体携带经过优选的合适粒径的砾石,将其充填于筛管和油层或套管之间。
形成一定厚度的砾石层,利用其阻止油层砂流入井内的防砂方法。
充填的砾石粒径选择依据油层砂的粒径进行匹配。
油层中砂粒被阻挡于砾石层之外,通过自然选择堆积在砾石层外形成一个由粗到细的砂拱,既有良好的流通能力,又能有效阻止油层出砂。
管内砾石充填施工常与大直径高孔密射孔技术相结合,以便提高成功率。
总体看充填防砂具有施工可靠、成功率高、费用适中,而且目前已成功用于水平井的防砂的优点,缺点是不适用于防止细粉砂地层的出砂,且施工后井内流有物件,在对油层压裂改造等措施时常需大修取出。
总之,机械防砂对地层的适应性强,无论产层薄厚、渗透率高低、夹层多少均可,缺点是不适应于细粉砂地层和高压地层防砂。
2·2·2 化学防砂化学防砂是向地层挤入一定量的化学剂充填于地层孔隙中,以达到充填和固结地层,提高地层强度的目的。
一般分为人工胶结地层和人造井壁两种防砂方法。
前者是向地层注入各类树脂或各种化学固砂剂,直接将地层固结,它对疏松油层出砂特别适用。
后者是把具有特殊性能的水泥、树脂、预涂层砾石、水带干灰砂或化学剂挤入井筒周围地层中,这些物质凝固后形成一层既坚固又有一定渗透性和强度的人工井壁,达到防止油层出砂的目的,人工井壁法对由于出砂造成套管外油层部位坍塌所造成的亏空井防砂比较适宜。
总之,化学法防砂前题条件要求固井质量好,不能有套管外串槽现象,射孔炮眼畅通,它适用于渗透率相对均匀的薄层段地层防砂,而层内差异大的厚层化学防砂施工由于注入剂锥进不均和重力作用易造成固结不均,影响防砂效果。
化学防砂还可适用于合采井上部地层防砂。
化学防砂优点是施工后井内无遗留物,并可用于异常高压井层的防砂;缺点是对地层渗透率有一定伤害,特别是重复施工时。
另外注入剂存在老化现象,使其有效期有限,成功率不如机械防砂,化学防砂不适用于裸眼井防砂。
2.2.3 复合防砂主要是吸取机械防砂和化学防砂的成功经验,将两者优势结合起来相互补充,一方面通过化学防砂在近井地带形成一个有一定渗透率固结良好的屏障带,再利用机械防砂形成二次挡砂屏障。
3.目前防砂新进展随着新材料新工艺的出现和防砂观念的发展,目前防砂发展趋势具有四个转变:即由单一防砂方法向复合防砂转变;由被动防砂向主动防砂转变;由后期防砂向先期防砂转变;由井筒留工具防砂向井筒不留工具防砂转变。
这里介绍几种新型的防砂技术:3.1压裂充填防砂技术它主要是针对中高渗透疏松砂岩油层防砂。
随着这类油藏开发时间的延长,由于油层胶结物被长期冲刷溶蚀,油层胶结强度变低,加之油藏进入开发中后期,一般都要提高采油速度来实现稳产,采油速度加大致使油层出砂加剧。
为了兼顾防砂和增产双重目的而将压裂与砾石充填防砂两者结合在一起。
原理是通过人工压裂在油层内形成短而宽的高导流裂缝(脱砂压裂),降低流动阻力,从而增加产能,另外在井底形成双线形性流模式,降低流体的流速和携砂能力,减缓出砂。
裂缝内砾石充填支撑带又具有多级分选过滤功能的人工井壁的作用。
这种防砂技术实现了挡砂、滤砂、增加产能的目的。
这种砾石充填防砂有两种方法,一是随压裂施工同地层尾追涂层砾石;二是可以采取套管内砾石充填工艺。
3·2 纤维复合防砂技术它是近年来国外最新发展起来效果较好的一种新型防砂技术,采取将纤维复合体挤入井筒附近地层,由于纤维柔软,不易流动,纤维复合体将在套管外形成环形过滤带,达到类似充填筛管防粗砂同样的效果。
其优势是井筒不留工具、挡砂能力强、有效期长,并且能增加产能,特别是对防细粉砂效果好,也可防治小于0.03mm为粉尘。
其机理一方面软纤维稳砂机理:带有支链、具有正电性的软纤维,带正电支链吸附细粉砂。
使之成为细粉砂的结合体,使细粉砂的临界流速增大。
另一方面硬纤维挡砂机理:通过特制的硬纤维一般为弯曲、卷曲、螺旋型,互相勾结形成稳定的三维网状结构,将砂粒束缚于其中,形成较为牢固的过滤体,达到类似充填筛管同样的效果。
纤维复合体能够解除储层原有的损害,将径向流变为拟线性流,改善油气的流动条件;减小近井压力梯度和解除近井地带污阻压降,从而达到增产与防砂的双重目的。
技术关键是纤维材质的优选和注入纤维长短、粗细、注入浓度的确定。
3.3射孔一充填一体化防砂技术将射孔总成和砾石充填有机结合,用一趟管柱下入井内油层段,射孔后进行砾石充填或压裂充填施工。
特点是简化施工过程,缩短作业时间,减少对地层伤害。
这种技术对水平井防砂也具有一定优势。
3.4防排结合的治砂技术随着人们防砂理念的更新,石油界对防砂的观念发生了很大变化,防砂已经由过去的单纯防砂向排砂、防排结合方面发展。
对于出砂井,地层所出的砂分为游离砂和地层骨架砂,现在认为地层产出游离砂并不可怕,它反而能起到疏通地层孔隙、喉道作用,对提高油井产能有利。
真正要防的是地层骨架砂的产生,因为一旦地层出骨架砂,就可能导致地层坍塌,使油层一方面造成堵塞和渗透性降低,另一方面使地层强度减小,致使井套变和报废。
因此有效的防砂和合理的排砂的技术思路被提出来。
特别是20世纪90年代以来,随着稠油油藏应用出砂冷采技术的成功,使防排砂技术逐步发展起来,并广泛应用。
借鉴稠油油藏应用经验,稀油油藏也应用了此项技术,主要是选取排量与地层供液能力相匹配的螺杆泵排砂生产,因螺杆泵具有耐砂磨、运行平稳、携砂能力强的优势。
螺杆泵排砂生产对于地层出细粉砂的油藏意义更大,因为这类油藏的油井采取机械防砂时易管柱造成堵塞,而采取化学防砂时如何有效地控制渗透率降低又很难。
国内稀油出砂油藏应用的成功典范是新北油田,该油田自1995年以来试验应用螺仟泵排砂生产,并且逐步与其它各类机械防砂和化学防砂技术有机的结合,形成了一套成熟的综合防排砂配套技术,取得了显著效果。
4.结论油水井防砂技术经过油藏工作者的长期实践和总结,已经逐步得到完善和发展,各种控砂防砂理念的多元化也丰富了防砂手段,进一步推动了防砂技术的进步,防砂技术也由过去常规的维护性措施演化成防砂与增产同步的进攻性配套措施。
今后应继续深入开展研究和推广应用力度,特别是要对不同开发阶段油层出砂的机理、出砂预测开展深入研究,以便增加防砂工作的主动性,使防砂技术不断满足现场生产需要。
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