防砂控水等油田开采特色工艺

没有控水功能
膨胀筛管
膨胀前钢体外径小，井身结构适 应性强，膨胀后内径大，提高井
径利用率 膨胀后与井壁直接接触，增强井 壁稳定性，流通面积大，井眼附
加压降低，降低表皮系数
不适用于不规则井眼井 施工有风险，膨胀管本身强度低
，一旦遇阻，处理难度大 防砂效果一般。
星孔筛管
AICD控水防砂筛 管
强度高，抗形变能力强； 整根筛管中不存在夹层空间，避免
产液剖面均匀的调流控水筛 管完井参数
完成自适应水平井调流控水筛管 完井参数优化
邻井产量分析
合理生产压差
单井合理配产
三维含水饱 和度分布
生产层位数 据
油水边界
油藏参数
含油饱和度 分布
油水相渗
断层分布
渗透率分布 底水分布 油藏边界
9区油藏数值 模拟模型
自适应控水筛管完井参数设计方法
自适应控水筛管分段方案
胶固地层
人工井壁
水力压裂 砾石充填 原油焦化
固砂
（1）井内无留物，易进行后期补救作业 （2）对地层砂粒度适应范围广 （3）施工简单
（1）化学剂用量少，成本可下降20-30% （2）井内无留物，补救作业方便 （3）可用于出砂严重的老井
（1）既防砂又高产 （2）消除油层伤害 （3）有效期长
（1）特别适用于超稠油疏松砂岩 （2） 井内无留物
完井管柱施工工艺示意图
目录
1. 测试公司服务能力简介 2. 防砂控水工艺 3. 其他油田开采特色技术
3.1 直井厚层无工具暂堵转向分层改造技术
3.1.1 分层改造技术原理
➢ 厚层储层在改造时需要纵向上形成多条裂缝，提 高纵向上动用程度，以大幅提高单井产量。常规 技术采用机械封隔分层实现多缝改造，但深井高 温高压下施工风险高、成功率低，成本高。尤其 在井筒内套管有变形时难以采用机械分层改造。
2.3.10 阿塞拜疆项目防砂控水技术方案与建议
设计原则：以新井井深结构为基础，管柱结构力求简 单、可靠、有效期长，施工作业简便； 基础参数： 井深：4000m~5000m, 采用隔离封隔器 或遇油膨胀封隔器对裸眼储层进行分段，依据油井电测 结果对各段调流控水筛管参数进行优化及确定。 管柱特点： 管内全通径，实现防砂控水一体化，方便 后期修井作业； 施工步骤： 刮管、通井，下入自适应调流控水防砂管柱； 座封、座挂悬挂封隔器，座封隔离封隔器； 提出送入工具、下入采油管柱。
➢ 提出了无工具暂堵转向分层改造技术：通过复合 转向材料暂堵压开层段的炮眼或缝口，在纵向上 实现无工具转向分层，施工后转向剂降解，压开 的裂缝、产层全部动用。
3.1 直井厚层无工具暂堵转向分层改造技术
3.1.2 分层改造技术优越性 采用复合材料实现对裂缝或孔眼封堵，适用范围大，可封堵不同缝宽裂缝和大小不一 的孔眼，具有“广谱性”；复合材料转向成功率高，能够实现封暂的高效性；复合材料 可完全降解，真正实现“暂堵”，保证封堵的裂缝能够恢复动用。
具有自调节油水阻力的功能、具有更大的过流面积。
2.3 AICD自适应调流控水技术
2.3.3自适应调流控水原理 利用油水基本物性差异，通过采用改变流动通道的几何特性来改变流体运
动势能的方法，建立了具有油水自调节功能的自适应调流控水核心控制件。
节流 件作
用
流体识别
根据流体的类别， 选择需要被限制的
流体
按材料形成多种滤砂管
树脂液、树脂砂 浆、溶液地下合 成、化学固砂剂
（1）不宜用于多油层、长井段 （2）不能用于裸眼井
预涂层砾石、树脂砂浆、 水带干灰砂、乳化水泥
（1）不宜用于多油层和粉细砂岩 （2）后期处理难
（1）不宜用于多油层和长井段作业 （2）施工复杂，难度大，费用高
2.2 筛管防砂工艺对比
筛管类别
2.3 AICD自适应调流控水技术
2.3.6 自适应调流控水完井工艺技术
结合边、底水油藏挖潜需求与井筒条件，分别设计了机械封隔、砾石充填 、化学封隔三种封 隔方式，配套形成三套直井、定向井自适应调流控水筛管完井技术方案，可用于新井及前期各类 完井方式的二次完井，达到阻水稳油、协调储层生产的目的。
AICD控水筛管+隔离封隔器
井型
➢ 水平井 ➢ 直井 ➢ 定向井
指标
➢粘度：3~1500CP ➢产液：大于10m3/d ➢耐温： 0~180℃
2.3 AICD自适应调流控水技术
2.3.5 自适应调流控水完井参数动态优化设计方法
自适应调流控水完井参数动态优化设计主要分为控流单元划分、筛管参数设计
和完井管柱设计三个部分。
油藏地质特征
材质
固井悬挂封隔器
6.5
投球打压 上部管柱下压 倒转上部管柱 管柱下压然后环空打压
永久 35 ≤180℃ N80/P110/13Cr
完井悬挂封隔器
1.5
投球座封和座挂同时完成
环空打压或是倒转 环空打压 永久 35 ≤180℃
N80/P110/13Cr
备注
封隔器长度小便于过斜井段和水 平段 一趟工序完成座封和座挂两次作 业，风险低，可靠性高
2.3.7 防砂控水主要配套工具 封隔器
根据具体采用的完井工艺选择不同的分段完井封隔器；可选遇油遇水膨胀
式封隔器活液压封隔器。
工具的具体参数如下：
型号 扣型 胶筒外径 (mm) 基管外径 (mm) 胶筒长度 (mm) 耐压 (MPa) 胶筒耐温 (℃) 材质
4-1/2″ LTC/FOX
148 114.3 2500
AICD控水筛管+砾石充填
AICD控水筛管+化学+隔离封隔 器
2.3 AICD自适应调流控水技术
2.3.7 防砂控水主要配套工具 控水防砂筛管
自适应调流控水筛管是整个自适应调流控 水完井技术的主要工具载体，由自适应控水装 置、专用控水筛管、特殊接箍等结构组成。自 适应调流控水筛管内全通径，方便后期作业， 该筛管共包含6层结构，中心管外部留有 5mm的环形空间用以保证流体的横向入流， 满足了调流控水完井的既要求挡砂，并能够调 流的技术要求。
油藏开发特征
邻井生产情况 邻井钻、完井情况
1、控流单 元划分
2、筛管参 数设计
3、完井管 柱设计
依据该井水平段测井曲线和电测解释中孔 隙度、渗透率、含油饱和度分布情况同时 结合避水高度，将水平段分为I、II、III、
IV4个控流单元。
依据控流单元长度、孔、渗、饱参数设计 每段产量，筛管目数，依据产量设计筛管
防砂控水等油田开采特色工艺
中油油服
目录
1. 测试公司服务能力简介 2. 防砂控水工艺 3. 其他油田开采特色技术
测试公司服务能力简介
常规测试：井下、地面、钢丝作业、多相流量计、取样及分析；海上测试、生产井测试； 油气井增产：压裂、酸化及配套的连续油管作业； 生产井维护：防砂除砂、找堵水、清防蜡、防腐、除垢等； 生产完井：上部完井、下部完井、人工举升、气举、完井设计,工具加工制造。
筛管名称
优点
缺点
割缝筛管 绕丝筛管
加工工艺简单，成本低
加工工艺简单，成本低 渗流面积大
强度低 ,是基管的40% 渗流面积小，1.5-2.2%， 防砂功能
一般，挡砂精度≥0.15mm
端部焊接容易断裂 打孔处受冲击大 适用于中粗砂
常规筛管 新一代筛管
优质筛管
强度高，是基管80Fra Baidu bibliotek 多层过滤，防砂效果好 施工工艺简单，成本低
深井斜井段倒转管柱风险高 环空验封可靠性高 永久封隔效果更好
封隔承压满足现场要求 \ \
2.3 AICD自适应调流控水技术
2.3.8 应用效果 现场推广应用30余口井，均取得明显效果
该技术在塔河油田碎屑岩大底水油藏应用 等30余口井进行现场应用、施工一次成功，控水增油效果明显。 应用井所在区块为大底水油藏，底水能量足、水体大，区块已经进行10 余年的开发，底水已经大幅度抬升，区块平均含水率90%以上，平均日产 油低于5t/d，控制并抑制底水快速锥进是该区块开发面临的主要问题。
规格
2-3/8″
滤沙粒度
滤沙精度
耐温 耐酸碱 （PH） 抗腐蚀能力
2-7/8″ 4-1/2″
≥0.07 mm 110μm-200μm
180 ℃ 3～13 耐CO2 、Cl-、H2S腐蚀
5-1/2″
流体流动 通道
自适应控水筛管用精密复合滤砂管结构 自适应控水筛管用精密复合滤砂管样品
2.3 AICD自适应调流控水技术
目录
1. 测试公司服务能力简介 2. 防砂控水工艺 3. 其他油田开采特色技术
2.1 传统防砂工艺对比
分类
机 械 防 砂
化 学 防 砂
其 他
防砂法 砾石充填
优点
（1）成功率高达90%以上 （2）有效期长 （3）适应性强，应用普遍 （4）裸眼充填产能为射孔完井1.2-1.3倍
筛管防砂
（1）施工简单，陈本低 （2）适合多油层完井，粗砂地层
缺点
（1）井内有防砂管柱，后期处理复杂，修 井费用高
（2）管内充填产能损失大
（1）不适用粉细砂岩 （2）滤砂管易堵塞使产能降低 （3）滤砂管易受冲蚀，寿命短
（1）渗透率下降，成本高 （2）不宜多层长井段和严重出砂井 （3）化学剂有毒，易造成污染
备注
按工艺条件和充 填方式再细分 筛管防砂+砾石充填 砾石预充填防砂
调流
调整入流剖面，均匀供液，抑制高渗 段产量，通过控液实现控油。
常
规
ICD控水
抑制出水段产量，促进供油段产液，
促进底水的均匀抬升。
死油区
后期无 法调整
自适应 控水完
井 （AICD）
前期均匀控液，后期抑制产水， 起到可调机械（化学）堵水的作用、
智能控制，提高油藏采收率。
反向阻力
反向阻力
依据含 水率的 变化自 动调整
282天
731天
TK***井控水效果
***井控水效果
***井
应用井含水率、低含水采油期等指标有了大幅度降低，起到了明显的调流控水、稳油的 作用，具有良好的推广价值。
2.3 AICD自适应调流控水技术
2.3.9 案例分析 TK***井应用情况
邻井同层位井生产情况对比
井号
完井方式
投产时间
1**井 2**井 3**井 4**井
2.3 AICD自适应调流控水技术
2.3.2 自适应调流控水筛管整体功能和特性
筛管接箍
基管
筛管
对接插头
AICD工作筒
AICD AICD外保护套 控水装置
油水自适应，根据产液状况自动调节附加压降，最大水油压降比可达到20以上；
不含活动部件，性能可靠，无需特殊材料，一体化设计，施工简单、有效期长；
主动控制，无需控制管线、无需人为干预、实现低成本智能完井。
流体转换
引导被选定的 流体 通过特定 的通道
流体限制
限制不需要流 体的流入
2.3 AICD自适应调流控水技术
2.3.4使用条件 为满足不同油藏类型和井型的开发需求，研制了多种规格尺寸的筛管。
油藏
➢砂岩油藏 ➢碳酸盐岩油藏 ➢稠油油藏
作用
➢防水锥、控水 ➢增油、协调生产 ➢防砂、强化防砂
▓ 新井规格尺寸： 5-1/2”、4-1/2” ▓ 老井规格尺寸： 2-7/8”、2-3/8”
16
43.66
76.4
0
15
12
23.84
49.65
24
46
2.5
5.5
6.5
282
631
含水率、低含水采油期等指标有了大幅度降低，起到了明显的调流控水、稳 油的作用，新井平均延长低含水采油期400天以上，平均单井累计增油达5倍
以上，控水增油效果明显；技术优势较为突出；
2.3 AICD自适应调流控水技术
射孔 割缝衬管 普通筛管
射孔
2004-10-18 2005-7-11 2007-7-16 2008-11-22
5**井
自适应调流 控水完井
2015-4-14
油层厚度 m
投产后15个月内 平均含水率
%
投产15个月 后的含水率
%
无水采油 期 d
低含水采油期 d
17
79.72
96
1
2
18
16.2
26
49
106
数量及控流装置型号。
依据控流单元确定封隔器坐封位置，依据 储层温度、压力等参数确定遇油膨胀封隔
器性能参数，设计管柱。
井轨迹、井径 测井渗透率 含油饱和度 GR、SP曲线
调流控水完井可行性分 析评价
初步划分 流动单元
初步确定流 动单元配产
电测解释成果
动态模拟参数设计方法
以整个油井寿命周期最高 采收率为依据
了在筛管内形成积砂； 过滤介质单元沉入基管表面，过滤
介质不容易损坏，安全可靠；
自适应调流控水效果好，防砂性能与 优质筛管相同，防砂效果好
单点损坏会造成整体防砂失败；
需对地质情况、流体性质、油气 水产量进行分析，才能取得良好
的使用效果。
图片
2.3 AICD自适应调流控水技术
2.3.1 AICD调流控水完井技术的控水机理
35 ≤180℃
N80
4″ LTC/FOX
145 101.6 2500
35 ≤180℃
N80
5-1/2″ LTC/FOX
196 139.7 2500
35 ≤180℃
N80
悬挂封隔器
自适应调流控水完井可采用固井用悬挂封隔器或Y445完井悬挂封隔器。
型号
长 度（m）
座挂方式 座封方式 丢手方式 验封方式 封隔效果 耐压 (MPa) 胶筒耐温 (℃)