新型抽砂防砂工艺技术研究与应用_范玉斌
防砂工艺及配套技术研究
前 言
透层的动用。 三、防砂器材的改进应用 ｌ ＿一次性高压充填防砂工具 的改进 为提高 一次性高压充填 防砂 施工成功率 ，同时改善筛套环空充填 不实 的状况 ，我们对充填工具进行 了改进和创新 ： （ １ ）、在高压 充填过 程中 ，由于 以前 的充填 工具 内径较 小， 当加大 携砂 比时 ，由于工具的节流作 用，充填砂容 易在工具 内径 产生堆积 ，堵塞 充填通道 ，造 成防砂失败 。针 对这一 问题 ，我 们增加 了充 填工具 内径 。 由
（ ２ ）、在高压充填工具中增加了循环充填装置，同时在防砂 管柱中增 加信号 筛管 ，使该工 艺既能进行高压 地层充填 ，又能进行环 空循环充填 ：
们不断 总结经验 ，对 充填工具 、施 工工艺、 防砂器 材等进行 了改进，同时 加强 了防砂配套技术 的研 究应用，进行 了四项 防砂技术的配套 ，并于 ２ ０ ０ ５ 年 以后进 行了大规模推 广，有效提 高了油 田防砂 效果。 二 、防砂 施工 工艺的改进和创新
一
、
新型 一次性 高压充填防砂技术的应用及完善
新 型一次性高压 充填防砂工艺 是将 防砂管柱及充填 工具一次性下入井 内，使 地层预 充填和管 内砾 石充填一 次施工完成 。其 主要 优点是 ：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 ３～ ５天 。在 该 工 艺 的 现 场 应 用 中 ， 我
通过对一次 性高压充填 防砂工 艺技术 的配套 、改进 和创新应用 ，有效 地提高 了充填砂量和加 砂Ｅ Ｅ ，扩大 了改造 半径 ，提高 了充填层渗透 率，改
新型抽砂防砂工艺技术研究与应用
（ ｈ ｎ ｌ Ｏｉ ｉｌ ｗｎ ｏｅＯ ｅａ ｉｎＣ ． Ｄｏ ｇ ｉｇ ２ ７ ７ ， ｈ ｎ ） Ｓ ｅ ｇ ｉ ｌ ｅｄ Ｄｏ ｈ ｌ ｐ ｒ ｔ ｏ ， ｎ ｙ ｎ ５ ０ ７ Ｃ ｉａ ｆ ｏ
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２０ ０ ８年 第 ３ ７卷 第 ９ 期 第 ９ 页 １
石 油 矿 场 机 械
ＯＩ ＦＩ ＬＤ ＥＱＵＩ Ｍ Ｅ Ｌ Ｅ Ｐ ＮＴ
文 章 编 号 ：１ ０ — ４ ２ ２ ０ ） ９ ０ ９ － ４ ０ １ ３ ８ （ ０ ８ ０ — ０ １０
工艺 的最初 目的并 不 是 为 了油 井 防砂 ， 是 为 了抽 而 出井 筒及 近井 地带 聚集 的地 层砂 ， 小地 层 堵塞 ， 减 为 地层 流体更 好 流 人 井筒 提 供新 的通 道 。因 此 ， 砂 抽
防砂 工艺不 单 独作 为 油 井 防 砂 的 一种 方 法 ， 是 作 只 为 一种 其他 防砂 方 法 的 前 期 清 理 油层 通 道 的方 法 ， 但 也起 到防 砂 的作用 ， 能延 长 油井 的生 产周 期 ， 故称
特点 是 防砂都 经 过 ２道 工序 ： 是 把 井筒 内 的 砂子 一 冲出； 二是 再用 各 种方 法 把井 筒外 的油 层重 新 打开 ， 开辟新 的油路 通道 Ｌ 。没有 一种 方 法是 把近 井地 带 ２ ］
况， 防砂 一 次 成 功率 低 、 效 期 短 。探 索 抽 砂 、 砂 有 防
聚集 砂 抽 出一 部分 ， 以减 少 油 流通道 障 碍 ， 到延 长 达
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｗ ａ ｄ Ｗ ａ ｈ ｎ ｎ ａ ｄ Ｐｒ ｖ ｎ ｉ ｎ Ｔｅ ｈ ｌ ｇ ｎ ｔ ｔ ｄ ｆＮｅ Ｓ ｎ ｓ ｉ ｇ ａ ｄ Ｓ ｎ ｅ ｅ ｔｏ ｃ ｎｏ ｏ ｙ ａ ｄ Ｉ ｓＡｐｐ ｉａ ｉ ｎ ｌｃ ｔｏ
封隔循环砾石充填防砂技术应用及评价
封隔循环砾石充填防砂技术的防砂饥理是选定一定缝隙尺寸 、 在 圆周上呈射状分布 、 垂向整齐排列 、 直缝式激 光渗氮割缝筛管 下入油 井，正对 出砂油层 ．然后在筛管周围及近井地带填入一定粒度 （ 圆球
度＞Ｏ ） ｓ ． 的砾石（ ６ 石英含量 ９ ％的石英砂 ） ，形 成一个具有较高渗 ８ 透性的两极拦截过滤体 系 地层骨架砂粒在充填 面上被阻 留，而砾 石 本身 （比筛缝大 ）又被阻隔在筛管周围 ．这种体 系可使地层砂 （ 指地 层骨架颗粒 ） 不运动 ，而地层液体或细小的游离砂可 以通过渗透性较 好的砾石充填层和流通面积极大的筛隙进入油井 ，使油井既能 保证生 产又能控制进一步出砂。
的地层预处理措施。 １ 技 术特 点 ． ４
，
外管柱结 构 自上而下为 ：悬挂器＋ 油管＋ 封隔循环充填工具＋ 扶正 器＋ 信号 筛管＋ 生产筛管＋ 扶正器＋ 导向丝堵。 内管柱结构 自上而下为 ： 填工具＋ 充 冲洗管 。 （ 见图２ ）
１ 适 用 范 围 的探 讨 ． ３
地
１ ．
适用于 出砂严重 、地层附 近亏空较大的老油井或预 测出 砂概率较大的中 、高渗透 油层 的新井 ．对于地层压 力不高的 井 ，可 采 用 挤 压 充 填 的 方 式 ． 这是由工艺本身的特 点所 决定
南 － 科 技 ２ １年第１ ００ 期
技 术 创 新
封 隔循 环 砾 石 充填 防砂 技 术 应 用 及 评 价
赵 玉 泉① 杨 苹 ① 向 明 光 ②
（ 胜 利 油 田 有 限 公 司 滨 南 采油 厂 三 矿 ①
摘 要
② 胜 利 油 田有 限 公 司 东 辛 采 油 厂 ）
本 文介 绍 了封 隔循 环砾 石 充 填 防 砂技 术 的 基 本 原 理 和 方 法 、 适 用 范 围 、特 点 ， 以 及在 东 辛 油 田 东营 组 的应 用 ，该技 术 通过
防砂技术调研
国内外防砂决策及工艺技术调研报告1.出砂机理理论基础1.1地层出砂的影响因素油层出砂是由于井底附近地带的岩层结构破坏所引起的，它是各种因素综合影响的结果，这些因素可以归结为两个方面，即地质条件和开采因素，其中地质条件是内因，开采因素是外因。
1.1.1内因—砂岩油层的地质条件(1)应力状态砂岩油层在钻井前处于应力平衡状态。
垂向应力大小取决于油层埋藏深度和上覆岩石的密度；水平应力大小除了与油层埋藏深度有关外，还与油层构造形成条件及岩石力学性质和油层孔隙中的压力有关。
钻开油层后，井壁附近岩石的原始应力平衡状态遭到破坏，造成井壁附近岩石的应力集中。
在其它条件相同的情况下，油层埋藏越深，岩石的垂向应力越大，井壁的水平应力相应增加，所以井壁附近的岩石就越容易变形和破坏，从而引起在采油过程中油层出砂，甚至井壁坍塌。
(2)岩石的胶结状态油层出砂与油层岩石胶结物种类、数量和胶结方式有着密切的关系。
通常油层砂岩的胶结物主要有粘土、碳酸盐和硅质、铁质三种，以硅质和铁质胶结物的胶结强度最大，碳酸盐胶结物次之，粘土胶结物最差。
对于同一类型的胶结物，其数量越多，胶结强度越大。
油层砂岩的胶结方式主要有三种(图9-1)，一是基底胶结，砂岩颗粒完全浸没在胶结物中，彼此互不接触或接触很少，其胶结强度为最大，但由于其孔隙度和渗透率均很低，很难成为好的储油层；二是接触胶结，胶结物的数量不多，仅存于岩石颗粒接触处，其胶结强度最低；三是孔隙胶结，胶结物的数量介于基底胶结和接触胶结之间，胶结物不仅存在于岩石颗粒接触处，还充填于部分孔隙中，其胶结强度也处于基底胶结和接触胶结之间。
图1-1 油层砂岩胶结方式示意图a—基底胶结；b—接触胶结；c—孔隙胶结容易出砂的油层岩石主要以接触胶结方式为主，其胶结物数量少，而且其中往往含有较多的粘土胶结物。
(3)渗透率的影响渗透率的高低是油层岩石颗粒组成、孔隙结构和孔隙度等岩石物理属性的综合反应。
实验和生产实践证明，当其它条件相同时，油层的渗透率越高，其胶结强度越低，油层越容易出砂。
稠油开采防砂技术及相关影响因素
当代化工研究21Modern Chemical Research厶丄2021•01练述与专论稠油开采防砂技术及相关影响因素*闫元(胜利油田分公司滨南采油厂采油管理七区山东256600)摘耍：防砂是油藏开发过程中极为关键的工作内容之一，出砂问题将对油管、深井泵等相关设备造成严重磨损，极大地增加不必要的维修工作量，出砂严重时甚至可能造成油层坍塌和油井报废，进而在很大程度上增加生产成本，提升后续开釆难度.为了提高油井周期产油、延长周期寿命，稠油开发单位以及工作人员需要根据出砂情况确定防砂类型和具体措施，探究有效防砂技术及方法成为相关工作者亟待解决的问题之一.本文从稠油开采防砂技术入手，探究稠油开采防砂相关影响因素，以期为提升吩砂效果以及开采有效性提供资料参考.关键词：稠油开采；防砂技术；影响因素中图分类号：T文献标识码：ASand Control Technology and Related Influencing Factors in Heavy Oil RecoveryYuan(Zone7of Oil Production Management,Binnan Oil Production Plant,Shengli Oilfield Branch,Shandong,256600) Abstracts Sand control is one of t he most critical tasks in the development of r eservoirs.The problem of s and p roduction will cause serious wear and tear on related equipment and greatly increase the maintenance workload.If the sand production is severe,it may cause the oil layer to collapse and the oil well to be scrapped,which will greatly increase production costs and increase the difficulty of s ubsequent mining.In order to increase the production cycle of o il-wells and extend the life of o il-wells,relevant units and staff need to determine sand control types and specific measures based on sand p roduction conditions,and explore effective sand control technologies and methods Become one of t he urgent problems for related workers.This article starts with the sand control technology of h eavy oil exploitation,then explores the relevant influencing f actors,and hopes to provide a reference f or improving the sand control effect and exploitation effectiveness.Key wordsi heavy oil extraction^sand control technology^influencing f actors在油藏开发过程中防砂是极为重要的工作内容之一，而在疏松砂岩油藏开发过程中若想提升原油采收率需要特别重视防砂工作。
深层气井压裂后防砂工艺技术应用研究
中国设备工程 2019.10（上） 187
Research and Exploration 研究与探索·工艺与技术
（a）工作筒
（b）定位密封工具
图 2 工作筒和机械式定位密封工具配合示意图
（1） （2） 式中，E 为材料的冲蚀速率，mm/h；ER90 为 90°时材料 的冲蚀速率随流速变化关系，K、n 值与材料特性（主要是硬 度）、液体特性以及颗粒特性有关，由实验确定；f(θ) 和 f(λ) 分别为液体冲击角度和砂含量函数，由实验数据无量 纲化后拟合得出。 分析结果表明，在目前压裂施工条件下，单层加砂 80m3 时，定位处内径磨损量为 0.1mm 左右，满足使用要求。
China 中国 Plant 设备
Engineering 工程
深层气井压裂后防砂工艺技术应用研究
葛玉波 （中国石油大庆油田有限责任公司第三采油厂，黑龙江 大庆 163113）
摘要：本文针对某油田直井压裂完井一体化及水平井套管压裂后更换生产管柱两种工艺分别优选了防砂工艺，并对核 心工具悬挂封隔器、油管内悬挂工具等进行数值模拟分析，优化工具结构，提高工具性能；通过数模和物模方法结合，建 立了工具耐冲蚀预测分析模型，指导了工具现场应用，室内试验达到了耐温 150℃、承压 50MPa 指标。截至目前，压裂后 防砂工艺现场应用 7 口井，施工成功率 100%，压裂后均未冲砂，保证了气井安全性，取得了显著的经济效益和社会效益。
井一体化工艺仅适用于 13 段以下施工。因此，目前水平井 主要还是以压裂后更换管柱工艺为主。为避免更换管柱造成 储层伤害，要求采用带压作业方式下入防砂完井管柱，其工 具串由套管内防砂悬挂封隔器携带防砂筛管等组成。
表 1 直井油管内防砂筛管两种悬挂方式对比表
油管任 意位置 下入方式
中国纺织工业联合会科学技术奖获奖项目选载（2022年度）
中国纺织工业联合会科学技术奖获奖项目选载（2022年度）高速高杂智能化水刺法非织造布成套装备获奖等级：二等奖主要完成单位：恒天重工股份有限公司、河南立新工业装备有限公司、河南煜东信息科技有限公司、中原工学院主要完成人：吕宏斌、康桂田、汤水利、翟江波、闫昱初、王晓雨、周世勇、张恒、杨国全、张九零水刺法非织造成套装备是用于将短纤维经过梳理成网-水刺固网加工制成柔性材料的成套装备，具有纤维适应性强、工艺变化多和产品应用广的特点。
但当前我国水刺法非织造成套装备存在生产速度慢、能耗高、产品横向强力低和智能化程度低等问题，制约水刺法非织造成套装备技术进一步发展。
基于此，该项目提出了研发高速高杂智能化水刺法非织造布成套装备，主要科技创新如下。
（1）自主研发了高速高杂多层级纤网梳理制备技术及成套梳理成网装备。
构建了多层级高杂纤网梳理制备方法，创新设计了精确导流的高速杂乱梳理机弧板和高精度的漏底，优化配置了利于纤维控制的全机针布；项目集成了22条梳理成网装备，实现了多层级纤网的高速（≥210m/min）、高杂（MD：CD≤3.5）和高质（CV值≤3%）的梳理成型。
（2）自主发明了高效节能水刺加固技术及成套水刺固网装备。
研制了高效脱水技术及节能抽吸辊筒，显著提升了抽吸效率（总抽吸能耗<120kW·h/t）；构建了促进纤维缠结的高效水刺头，有效增强了水射流利用效率（水射流初始速度衰减<3%/（10cm），水针板使用寿命提升了30%）；项目集成了22条高效节能水刺固网装备，水刺能耗<780kW·h/t。
（3）自主构建了水刺法非织造布成套装备的智能化应用体系。
基于数字网络，项目研发了适应高速生产的自动化解决方案，实现了智能化高速水刺工艺的单线自优化；建立了产品远程运维数据中心，实现了远程智能的便捷性服务；构建了全流程多品相智能化生产管理系统，显著提升了水刺法非织造布成套装备的自动化、智能化水平，综合用工<8人/单线。
井筒防砂分注新技术的研究及应用
高新技术
ＳＣ ＴＮＧ２ Ｎ６ ＣＥ Ｅ０Ｙ０ Ｏ皿圆 ＆ＣＬ １ ． ｂ ＨＯ．０ １ Ｅ Ｎ 一
井 筒 防砂 分 注 新 技 术 的研 究及 应 用 ①
陈 勋
（ 南油 田分公 司第一采 油厂 河 南桐柏 河
●
４４８ ） ７ ７ ０
摘 要 ： 南油田进入 高含水 注水开 发 后期 ， 河 针对 注水 井受 多方 面因素的影 响 ， 出砂现 象 严重 ， 注井在停 注 ， 压时 ， 层返吐 出砂 ， 分 泄 地 堵 塞井下配 注工具 ， 无法投 耢测试 ， 反洗 井洗不通 ， 导致频繁 的作业返 工 。 通过 分析原 因， 开 出砂 井的分层 注水工 艺毫套技 术研 究， 展 解决 了 出砂 水 井的无法进行 正常分 层注水 的问题 。 斌技术现 场实施 ８ 口井 ｌ 井次 ， ０ 工艺成 功率 １ ０ ， ０ ％ 实现增 注５ ９ ０ 减少无效 注水５ ８ ０ ， ０ ４ 方、 ２ ０方 减少 出砂 水 井维护性 作业 ３ 井次 。 该技 术有 效阻挡 了地层 水返 吐 ， 可避 免地层激 动 出砂 ， 实现 控制洗 井 ， 步解 决 出砂 井影响分 注 问题 。 初 关 键 词 ： 筒 分 注 防砂 新 工 艺 井 中 图分 类号 ： Ｅ ５ Ｔ ２ 文 献标 识 码 ： Ａ 文章 编号 ： ６ ２ ３ ９ （ ０ ） ６ ａ－０ ０ －０ １ ７ － ７ １２ １ ０ （ ） ０ １ １ ０ 油 田进入 高含水 注水开 发后 期 ， 由于 ２ 防砂 分注新技术研究 ３ 现场试验及效 果分析 注 水 井 受 多 方 面 因 素 的 影 响 ， 砂 现 象 ２ １ 单流 防砂 器 防砂 分 注工 艺 出 ． ３ １现场 实验 情况 ． 表现 逐渐突 出， 注井在停 注 、 压时 ， 分 泄 地 单 流 防 砂 器 采取 双 向 卡 封 ， 注 、 压 停 泄 共 实施 ８Ｉ井 ｌ 井次 ， ２ ４ 双４ ７ 赵 ｉ ｉ ０ 魏 １ 、 ０ ２、 层 返 吐 出砂 ， 塞 井 下 配 注 工 具 ， 法投 捞 时 两 个 单 向 皮 碗 组 成 密 闭 空 间 ， 止 地 层 水 ２ 双 Ｔ４ ８ 双 Ｔ１ ０ ， Ｊ ０ 、 ２ ０ 、 Ｆ － 堵 无 阻 、 ２、 ０ ３ 双 ２ ４双 ２ ５下 ５
春光油田防砂工艺的适用性分析及优化研究
影 响 产量 分 类 统计 表 见 表 １ ， 其 中有 １ ２ 口井 因 出 砂
影 响产量， 占实 际 影 响 产 量 的 ３ ２ 。 仅 次 于 边 水 推 进， 累积影响产量 为 １ ． ９ ７ ７ ６万 ｔ 。 占老 井 产 量 的 ４ ． ３ ５ ， 表 ２列 出 部 分 因 出 砂 影 响 产 量 的 下 降 井 统 计
１ 春 光 油 田 的 防 砂 现 状 及 防 砂 难 点 分 析 １ ． １ 春 光 油 田 的 出 砂 情 况 及 出砂 对 油 井 产 量 的 影
响
春光 油 田油层 埋 藏 浅 、 压实差 、 砂岩 胶 结 疏 松 、
高孔 、 高渗 、 出砂 较 为 严 重 ， 多数 油 井化 验有 砂 。 这 是 由于油 井见 水后 ， 进 入井 筒 流密 度 增加 ． 液 体 携 砂 能 力 增 强 。新 井采 用 防砂 方 式 投 产 ， 整 体 防 砂 效 果 较 好 ， 但 是随 着开采 程 度 的深 入 ， 油井 防 砂逐 步失 效 。
区 域 的针 对 性 都很 强 ， 出 砂 特 征 与 排 ２砂 体 特 征 不 同， 防 砂 的 适 用 性 也 不 同 。例 如 ： 春１ Ｏ 区 块 属 于 稠 油 区块 ， 流动 性 能差 ， 采 用 高 精 度 滤 砂 管 会 导 致 滤 砂 管 堵塞 ， 严重 影 响 防砂有 效期 。
情况。
表 ２ 春 光 油 田因 出砂 影 响产 量 下 降 井 统 计 序号 单 元 井号 ２ ０ ０ ９ 年产量 ２ ０ １ ０ 年产量 对比 出 砂影响
的 防砂 虽 然 取 得 一 定 的 成 效 ， 但 由 于 防 砂 设 计 根 据 其 它 油 田 的技 术和 经 验 ， 对 春 光 油 田 的 适 应 性 没 有 研究 ， 随着油 田开发 的不 断 深入 ， 油 井 出 砂 较 开 采 初 期 更加 严重 。
JD-2新型热采井防砂材料的研究与应用
材料 ， 以提高热采 防砂效果 ， 到高效开采 目的 。 达
１ 工艺原理
Ｊ Ｄ一２热 采井 防砂 工艺是 在 特制 的 Ｈ 颗粒 表 Ｊ
面涂敷 一层 带 有潜 伏 性 固 化剂 的 ＷＱ树 脂 高 温 黏
生产 树脂 模 塑 料 时 ， 同种 树 脂 选 用 不 同 的 填
出 ， 常温下 ， 得 不 同材 料 作 骨 架 颗 粒 时 的抗 折 在 测 强度 分 别为 ： 石英 砂 为 １０ ａ鹅 卵石 粉 碎砂 为 ．５ＭＰ ，
与树脂 的结合力更大 ， 因此 ， Ｊ ２新型热采井 防 Ｏ一
收稿 日期 ： １ ０ ； ２ ０ ３ 改回 日期 ： １ ０ １ ０ ０ ２ １３ ５ ０ 基金项 目： ０ ２ ９年中石化“ ０ 提高采收率导 向” 目（ 级先导 ２ ０ ０ ２ 项 部 ０ ９— １ ） 作者简介 ： 陈辉 （ ９ ７一 ， ， １６ ） 男 高级工程师 ， ９ １ ０年毕业于江汉石油学院石油工程专业 ， ９ 现从 事采 油工艺技术研究 工作 。
（ 中石化胜利油 田分公 司， 山东 东营 ２７３ ） ５ ２ １
摘要： 针对涂敷砂人 工井壁 防砂 注蒸汽后强度较低 ， 成防砂 成功率低 ， 造 有效期较短 的问题 ， 通
过 对 不 同类 型 的 耐 高 温 树 脂 、 强度 骨 架 颗 粒 、 联 剂 、 高 偶 固化 剂 进 行 优 选 及 加 量 调 整 ， 制 出 研 了一种 适 用 于 疏 松 砂 岩 油 藏 注 蒸 汽 热 采 井 的 Ｊ 一２新 型 热 采 井 防 砂 材 料 。 结 果 表 明 ： Ｄ 在
３７ｄ ４
关键词 ： 注蒸汽井防砂 ； 高温； 耐 高强度 ；Ｄ一 Ｊ ２热采 井防砂工 艺； 岛油 田 孤
低压深井抽砂工艺技术研究与应用
为5.45 MPa/年。 可见， 该区域地层压力下降之快。
由于地层压力下降， 层间注水矛盾大， 地层能量亏空 日 益严重， 导致油井供液能力下降， 生产压差大， 产 能较低。 由于地层闭合压力较低导致压后地层回吐压裂
砂， 从2004 年开始部分井尽管采取了尾追树脂涂敷 砂压裂防砂技术， 降低了出砂风险， 延长了油井增产 有效期， 但是由于该压裂防砂技术在石南 4 井区应 用时还不够成熟， 另外又由于该区地层压力低， 酸化 处理后， 由于地层能量不足酸液无法正常排出， 最终 导致在进行修井清砂时冲砂冲不动和冲不出 来的异 常情况， 影响了油井的正常生产和增产措施的正常
泵车进行循环， 而是采用修井机将其下人井内至砂 面， 上下活动管柱， 将地层砂通过抽砂泵抽人沉砂油 管内， 提出管柱通过油管将砂子带到地面， 达到清洁
井底的目的。
熟， 另外又由于该区 地层压力低， 导致在进行修井清 砂时冲砂冲不动和冲不出来的异常情况。 (2)石南4 头屯河油藏的清砂工艺 石南 4 井区在开发初期 由于地层压力较高 (25. 19 MPa) ， 不存在冲砂因地层压力低于静液柱 压力造成的携砂液漏人地层的情况， 清砂工艺在冲 砂方式上采取了常规的正循环冲砂水力冲砂方式， 携砂液使用的是防膨液。随着油田不断的开采， 地 层压力大幅度降低， 2004 年开始出现的冲砂冲 针对 不动和冲砂冲不出来的问题， 冲砂方式上在采用正 反联合冲砂仍不见效的情况下又采取了下三刮刀用 液压动力源钻冲的方式进行清砂， 携砂液仍然用防 膨液， 基本解决了当时遇到的的冲不动问题， 但是因 地层压力低于静液注压力造成的携砂液漏人地层， 导致了井筒内的沉砂冲不出来砂堵油层， 将原来使 用的防膨液改为低密度的聚丙液对油层进行暂堵， 在部分井上取得了一定得效果， 但是对于个别地层 压力更低的井， 该问题仍然无法彻底解决。 2005 年经过与石西作业区相关科室的工程技 术人员的认真分析和仔细研究， 决定从2005 年开始 针对这个问题采取负压捞砂的清砂工艺技术， 以解 决生产中的实际问题。2006 年莫北井区部分井少 量出砂， 该区块井内口 袋浅， 地层压力较高， 但井较 深， 常规冲砂携砂液(防膨液)携砂能力弱， 井深泵车 排量跟不上， 冲洗后达不到预期效果， 且有砂卡管柱
聚驱泵下新型防砂筛管研制及应用
聚驱泵下新型防砂筛管研制及应用随着油气勘探和采收技术的不断发展，油井的生产水量越来越大，水中的泥沙颗粒可以造成油管结垢、损坏阀门和设备，影响油井生产效率甚至引起安全事故。
因此，防砂设备的应用已经成为油田生产中的关键技术之一。
聚驱泵下新型防砂筛管经过了长期的研究和应用验证，已经在油田生产中得到了广泛的应用，具有很好的防砂效果，本文将介绍其相关研制和应用情况。
1、研制背景以往的防砂设备通常采用石英砂或陶瓷板等材料制成，由于其资料极为脆弱，容易破裂从而导致大量沙子进入油井，反而增加了生产施工难度和成本。
为此，我们需要寻找一种更为坚固耐用又耐高温高压的新材料。
2、新型防砂筛管的设计我们选用了金属材料，同时采用了三维波壳式的设计，利用强大的抗压性和刚性，同时可以过滤掉直径在0.2毫米以上的颗粒物。
由于采用了三维波壳式的设计，使得防砂筛管有更好的重载能力，使其可以承受较大的压力。
同时，新型防砂筛管还具有更高的耐温性和延展性。
新型防砂筛管的制造采用了先进的三维成型技术和焊接工艺，保证了防砂筛管内部的圆度、精度和壁厚的一致性。
这种制造工艺的好处在于，即使在高温和高压环境下，也能始终保持良好的过滤性能和完整性。
1、防砂筛管的替代石英砂作用新型防砂筛管的使用取代了以往防砂用的石英砂，不仅降低了使用成本，而且也避免了石英砂使用过程中可能产生的环境卫生问题。
新型防砂筛管广泛应用于聚驱泵下和油气井注水泵下，可以有效过滤沉积污染物，保证了油气井安全和高效生产。
a.较高的耐压能力，防砂效果更加显著；b.选材方便，制造工艺先进，使用寿命更长；c.兼容性较好，与现有的油气井生产设备接口完全兼容。
三、总结新型防砂筛管的研制和应用，为实现高效安全的油田生产提供了重要保障。
在今后的油气勘探和采收过程中，其具有良好的发展前景，必将继续成为油田生产的重要技术之一。
聚驱泵下新型防砂筛管研制及应用
聚驱泵下新型防砂筛管研制及应用
近年来，随着国家能源需求的不断增长，油气勘探开采进入了深水、高渗透、低渗透
等复杂地质条件下开采的新时期。
在这种复杂的地质条件下，油井往往会出现较为严重的
沉积物垢垢堵的问题，导致油井采集效率低下，生产成本增加。
因此，研发一种新型防砂
筛管，对解决沉积物堵井问题具有极为重要的意义。
传统的防砂筛管通常是通过筛管与贯中心管的沟槽连成一个整体，通过油水力的作用，将沉积物排出井口，以实现防砂作用。
但这种防砂筛管并不十分有效，容易堵塞，且排出
的效果并不尽如人意。
为了解决传统防砂筛管的问题，聚驱泵研发了一种新型防砂筛管。
该防砂筛管具有以下特点：一是采用了聚酰亚胺材料和压力变形技术，使得该防砂筛
管具有更加优异的耐磨性、耐腐蚀性和耐高温性，能够适应更加恶劣的工作环境；二是通
过防砂筛管的表面采用了新型的切向泻流技术，在油流经过防砂筛管时，可以将固体颗粒
和杂质分离出来，降低了沉积物堵塞筛孔和贯中心管的可能性；三是依据油井的需求，可
以根据沉积物的类型、井深、温度、压力等因素进行防砂筛管的定制设计，使其符合实际
应用要求。
在应用上，聚驱泵的新型防砂筛管已经在多家国内外油田开采中得到了广泛应用，取
得了显著效果。
在西南某油田的应用中，使用该防砂筛管后，沉积物堵塞的现象大大减少，在生产过程中没有出现因为沉积物而堵塞井口的情况，生产成本得到了极大的降低。
综上所述，聚驱泵的新型防砂筛管对解决沉积物堵塞井口的问题具有重要意义，可以
大大提高油井的采集效率，降低生产成本。
一种不停泵负压冲砂防漏失管柱[实用新型专利]
![一种不停泵负压冲砂防漏失管柱[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/4fc5713849649b6649d7472c.png)
专利名称：一种不停泵负压冲砂防漏失管柱专利类型：实用新型专利
发明人：范玉斌,朱伟,吴艳华,李广,赵培信申请号：CN201821736006.5
申请日：20181025
公开号：CN208966223U
公开日：
20190611
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型是一种不停泵负压冲砂防漏失管柱，能够避免冲砂液进入油气水井的漏失地层和冲开的地层，提高冲砂效果。
本实用新型自上而下依次与携砂液转换短节、液流换向密封器、双层液流管、液压封隔补偿器和负压冲砂泵连接，液流换向密封器、双层液流管和液压封隔补偿器均设有夹壁腔和液流孔；设有携砂液出口的井口自封封井器下端与冲砂工艺套管连接，冲砂工艺套管穿过设有大四通阀门的井口大四通进入套管中；冲砂油管与携砂液转换短节交互连接、从井口自封封井器和冲砂工艺套管中下入，位于下端的冲砂油管与液流换向密封器连接，堵塞器能够在接入的冲砂油管和被接入的携砂液转换短节的管壁中穿行，逐根封堵位于最上方的携砂液转换短节的内腔。
申请人：中石化石油工程技术服务有限公司,中石化胜利石油工程有限公司,中石化胜利石油工程有限公司井下作业公司
地址：100101 北京市朝阳区北辰西路8号北辰世界中心A座703
国籍：CN
代理机构：东营双桥专利代理有限责任公司
代理人：周京兰
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改进防砂工艺提高防砂效果
改进防砂工艺提高防砂效果
田荣树
【期刊名称】《中国化工贸易》
【年(卷),期】2012(004)005
【摘要】摘要：本文探讨了林樊家油田开发历程，对林樊家油田防砂工艺应用情况进行了分析，针对林樊家油田防砂工艺中存在的问题，对防砂工艺进行了大胆创新和引进，形成了适合林樊家油田地质特点的防砂体系。
【总页数】1页(P11-11)
【作者】田荣树
【作者单位】胜利油田滨南采油厂采油一矿,山东滨州256600
【正文语种】中文
【中图分类】TE358.1
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收稿日期:2007 01 20专利项目:本装置已获国家实用新型专利(ZL 200420040117.4)作者简介:范玉斌(1970 ),男,山东高唐人,技师,2006年毕业于中国石油大学石油工程专业,主要从事海洋石油工程技术及管理工作。
文章编号:1001 3482(2008)09 0091 04新型抽砂防砂工艺技术研究与应用范玉斌,安茂吉,王 涛,张 乐,吴志民,李新晓,韩宗峰(胜利石油管理局井下作业公司,山东东营257077)摘要:从抽砂、防砂的理论研究出发,利用研制的专利产品 冲砂转换装置,初步探索出了抽砂、防砂工艺技术。
在冲砂后起钻时依靠单向皮碗的抽汲作用,将聚集在近井地带的地层砂抽出,改善地层砂砾运移造成的地层堵塞,使井筒附近流体渗流通道增大,起到一定的防砂作用,为后续的防砂提供了良好的防砂环境,使防砂一次成功率和施工进度大大提高。
关键词:抽砂防砂;渗流通道;防砂环境;后续防砂中图分类号:T E358.1 文献标识码:BStudy of New Sand Washing and Sand Prevention Technology and Its ApplicationFAN Yu bin,AN M ao ji,WANG Tao,ZH ANG Le,WU Zhi min,LI Xin xiao,H AN Zong feng(Sheng li Oilf ield D ow nhole Op er ation Co.,D ongy ing 257077,China)Abstract:T his paper intro duces a new technolog y o f sand w ashing and sand prevention using pa tented sand w ashing cro ssover assembly w hich is based on conventional method.T he sand w hich is accumulated in the near w ellbore area w ill be mo ved by using sw abbing action of the unidir ec tional leather cup.T his action can improve the flow matr ix o f the near w ellbo re ar ea and enhance the sand prev ention effect.Key words:sand w ashing and sand preventio n;flow m atrix ;conditio n o f sand prevention;succeeding sand prevention油、气井防砂方法很多,但都是在油井出砂后,或者根据区块特性、油井的声波时差等资料来分析判断该油井出砂情况,会出现防砂效果不理想的情况,防砂一次成功率低、有效期短。
探索抽砂、防砂工艺的最初目的并不是为了油井防砂,而是为了抽出井筒及近井地带聚集的地层砂,减小地层堵塞,为地层流体更好流入井筒提供新的通道。
因此,抽砂防砂工艺不单独作为油井防砂的一种方法,只是作为一种其他防砂方法的前期清理油层通道的方法,但也起到防砂的作用,能延长油井的生产周期,故称为抽砂防砂。
1 防砂现状及特点目前,防砂方法可分为砂拱防砂、机械防砂[1]、化学防砂、热力焦化防砂、复合防砂5大类。
其共同特点是防砂都经过2道工序:一是把井筒内的砂子冲出;二是再用各种方法把井筒外的油层重新打开,开辟新的油路通道[2]。
没有一种方法是把近井地带聚集砂抽出一部分,以减少油流通道障碍,达到延长油井生产周期的目的。
2008年第37卷 石油矿场机械第9期第91页 OIL FIELD EQUIPMENT 2008,37(9):91~942 抽砂防砂工艺的理论研究2.1 砾岩的结构特点调查了胜利油田部分井的砂岩图片。
永92井,砾岩,2977.42m;永921井,含碳质纹层砂岩,2853.3m;永922井,包卷层理砂岩,2805.9m;盐18井,粒序层理砂岩,2863.2m 。
从结构特点可以看出,所有砾石都由一定数量的比较大的钙质岩石支撑,产生游离砂后,还剩有颗粒比较大的砾石,并非整体全部是细小颗粒。
2.2 砾石的游离运移特点对于出砂严重的油井,随着生产时间的延长,井筒附近就会产生大量的聚集砂,主要包括充填砂、骨架砂、渗流砂、弱胶结附着的颗粒砂、砂穴蹦落砂等。
充填砂聚集在井筒附近,有的能形成砂桥或结胶,对骨架细砂等其他类型的砂起到防砂的作用;而骨架砂等其他类型的砂则是油层被破坏后形成的自由砂,它是原油运移通道的障隘,它能堵塞原油运移通道孔隙[3]。
当油井正常生产时,对于复合防砂井,由于井筒和炮孔周围都充满了充填(物)砂,颗粒大的砂就很难、很慢地运移到井筒附近;但是,对于颗粒远小于充填砂的骨架自由砂或其他类型的砂也就能慢慢随原油渗流到充填砂当中,甚至流到防砂管中;对于只用滤砂管防砂的油井来说,井筒环空和炮孔周围都充满的大部分是骨架自由砂。
无论是哪种情况的砂,都随着油井匀速泵抽原油,用很长的时间(1~3a 或更长)渗流到井筒或井筒外壁附近。
部分砂流入井筒或随原油抽出地面后,油层由于其地层性质(均质性和非均质性)的不同,会在井筒外壁附近形成不同的砂体空洞,如空洞式、长带式、契子式等[1]。
当井筒和防砂管内砂满后,其渗透性还能足以使油井泵继续生产时,在油井套管周围所形成的空洞将后移,而各种砂将进一步堆积在井筒套管外壁,然后慢慢以井筒套管为中心向四周堆积,最终导致油井停井。
砂体空洞的后移使各种砂进一步运移堆积在井筒套管外壁,这些砂粒的运移堆积降低了井筒附近的油层孔隙与吼道的渗透性。
当油井再次作业时,最好的办法就是再次压裂充填,重新打开地层裂缝,用砾石充填这些空洞来提高地层的渗透性。
但是,这样并没有从根本上解决问题,井筒附近聚集的自由砂没有及时得到清理,不久会再次堵塞原油运移通道孔隙,并且远处的骨架自由砂也会慢慢渗流而来,聚集到井筒套管外壁,长此以往,井筒附近的砂会越聚越多,严重威胁油井正常生产。
3 抽砂防砂工艺技术3.1 工具的研制传统的油井作业一般都是把井筒内的砂子冲完后就开始下生产完井管柱,而聚集在井筒附近的自由砂得不到清理。
井筒附近脱离结胶的自由砂,在油井生产后不久又很快进入井筒,从而使油井生产周期缩短。
笔者和有关工程技术人员研制了一种冲砂、抽砂、防砂工具 冲砂转换装置,并获得了国家专利(专利号:ZL 200420040117.4)。
利用冲砂转换装置把前期油井生产出来而被挡在井筒附近的自由砂再次抽到井筒内,并再次冲出,使井筒周围原油流通缝隙和孔吼通道清洁通畅,从而确保了抽砂、防砂的有效性。
3.1.1 设计依据[4]a) 液体动力学连续性方程为v 1A 1= v 2A 2(1)冲砂水力计算公式为Q min =36 10-3Fv min(2)砂粒从井底上升到地面所需的时间为t =H /v(3)式中,F 为上返截面积,m m 2;v 1、v 2为液体在截面积为A 1、A 2流道内的流速,m/s;A 1、A 2为液体在流道内流速变化v 1、v 2前后的流通截面积,m m 2; 为液体密度,g/cm 3;Q min 为冲砂时要求的最低泵排量,m 3/h;v min 为保持砂粒上升所需的最低流速,m/h;t 为砂粒从井底上升到地面所需的时间,s;H 为井筒内砂面深度,m;v 为砂粒上升速度,m/s 。
由此可知,要想提高冲砂液的冲击效率,必须尽可能地提高泵的排量,减小上返时的截面积,保持较高的上返速度。
转换装置的设计就是在一定的泵速下,减小上返面积,提高液体流速。
根据冲砂过程中,砂粒从井底上升到地面所需的时间可知,速度v 越大,砂粒上返用的时间越短。
b) 根据压力计算式p =F /S当p 一定时,F 和S 成反比,即S 变小,F 变大。
使用冲砂转换装置时,冲击力明显有2次变化:!冲砂液由油套环形空间经转换装置转入笔尖时,p 一定,S 由大变小,而F 则由小变大,所以,冲砂液由油套环空经笔尖冲出出口时的冲击力变大,冲砂能力增强;∀冲砂液经笔尖冲出出口后,S 又由小变大,p 不变。
经转换装置转入转换装置以上油管时,#92#石油矿场机械 2008年9月S 又一次变小,F 变大,所以,冲砂液的携砂能力增强。
从以上可知,冲砂液的冲击力变大,以及冲液的携砂能力变大,都会提高它的流速,减少液体在井筒中的滞留时间和漏失量,提高冲砂速度和效率。
3.1.2 工作原理从套管泵入冲砂液,冲砂液经油套环形空间到达转换装置时,由于转换装置上皮碗的单向密封作用,液体不能再继续沿油套环形空间流下,迫使冲砂液沿转换装置上的转换孔流下,通向油管自笔尖冲下,冲砂液冲起砂形成携砂比极高的携砂液,完成反进正冲洗过程。
携砂液继续沿转换装置下油套环形空间上返,上返至转换装置时,由于皮碗的密封作用,不再继续上返,只通过转换装置下方的转换孔转进油管,沿油管上返至井口,完成携砂液由油套环形空间转进油管返出地面的过程。
3.1.3 结构及基本参数主要由上下接头、密封、转换、扶正4部分组成[5],转换器基本参数如表1。
a) 上接头是Rc 212接箍,下接头是R 2公螺纹。
b) 密封部分采用单级单向皮碗密封。
c) 转换部分下转换孔口截面积保证不小于 50.8m m(2英寸)油管内截面积。
d) 扶正块设在转换器的上部和下部,上下扶正器可把皮碗夹在中间,既可扶正还可减小皮碗的磨损。
扶正器外径为 150mm,径向长为150~200mm 。
表1 转换器基本参数长度/mm 缸体最大外径/mm 皮碗直径/mm 适用套管内径/mm 中心通道内径/mm皮碗密封压力/M Pa连接螺纹工作温度/∃455140163159.4上 62.0下 47.515上Rc 212下R 2-20~1203.2 现场应用a) 用冲砂转换装置冲完井筒内的地层砂,在起钻时只拆掉出口管线,此时井筒液体全满,冲砂转换装置完全没入液体中;在上提过程中,冲砂转换装置就象一只活塞,产生一定的抽汲作用,而它的抽汲程度则随着起钻上提速度的不同而发生变化。
可根据需要,在最上一根油管接箍装一丝堵,来加大抽汲力度。
由于油井生产时出砂是由于匀速泵抽产生的,而起钻上提速度的变化正好对井筒外壁砂的抽汲有很大的扰动作用,就容易把聚集在井筒外壁的砂抽出。
b) 当把冲砂转换装置完全提出油层后,再次下探砂面。
若出砂,则再次做冲砂、抽砂施工,反复几次,就可把以前所有聚集在井筒附近的自由砂抽出。
油井投产后,井筒远处的砂不会快速运移到井筒内[6]。