压裂充填防砂工艺技术
压裂充填防砂工艺经济评价
压裂充填防砂工艺经济评价
压裂充填防砂工艺是一种用于油田开发中的采油方法，通过在油层中
施加高压力的液体，将砂砾性物质压裂成小颗粒，然后通过注入充填材料
来防止砂粒再次封堵油井，从而提高油井的产能和采收效率。
在进行压裂
充填防砂工艺之前，进行经济评价是非常重要的，可帮助决策者评估该工
艺的可行性和经济性。
1.投资成本评估：评估该工艺的初始投资成本，包括压裂设备、充填
材料、人工成本等。
同时，还需要考虑到设备的维护与维修成本，在整个
项目周期内进行合理的财务计划。
2.生产效益评价：通过采用压裂充填防砂工艺，油井的产能和采收效
率会有所提高。
评价生产效益主要根据油井的产量增加情况和油田开发的
周期来进行。
3.成本效益评价：评估工艺的成本效益比，即投入和产出之间的比例
关系。
该工艺能否降低生产成本，并提高每桶油的产出价值，从而使项目
变得经济可行。
4.风险评估：评估压裂充填防砂工艺的风险，并进行风险管理。
包括
工艺的技术可行性、环境风险、设备故障风险等，通过合理的风险控制措
施来降低潜在的风险。
5.社会效益评价：评估该工艺对当地经济和社会的影响。
包括提供就
业机会、增加当地税收、改善能源安全等多方面的社会效益。
经济评价的方法主要包括财务分析、成本效益分析、投资回报率分析等。
通过对各项指标的评估，可以得出该工艺是否具有经济可行性的结论，以便决策者做出合理的决策。
总之，压裂充填防砂工艺经济评价是一个复杂的过程，需要综合考虑多个因素。
只有进行全面的经济评价，才能确保该工艺对于油田开发是可行和经济的选择。
压裂防砂技术
压裂防砂技术研究张静(大庆油田井下作业二大队)摘要压裂防砂技术是一项新技术,具有防砂和增产的双重作用。
详细介绍了胶液充填压裂防砂和盐水充填压裂防砂2种压裂防砂技术,其中着重论述盐水充填压裂防砂技术。
通过表皮因子统计分析比较2种技术的现场应用效果,并从导流能力、油层特征及施工限制角度确定选井条件,最后阐明2种压裂防砂技术具有同样良好的生产效果,一般来说胶液充填压裂防砂适用于低渗透率油层和射孔段大于15 m的薄砂页岩层序油层;盐水充填压裂防砂适用于油层接近油水、油气界面,大斜度长井段和高温油藏。
因此,科学选井是其施工成功的关键之一。
主题词压裂防砂胶液充填盐水充填表皮因子导流能力最早将压裂与防砂2种工艺结合起来应用于中、高渗透疏松砂岩的想法出现在20世纪60年代的委内瑞拉,但由于常规压裂技术在应用于中、高渗透性油藏时受到限制,直到1984年才首次出现了以充填宽缝为主要目的的端部脱砂压裂技术,使中、高渗油藏的压裂防砂进入一个新时期,近10年来得到不断完善和发展。
从发展趋势看,今后中高渗透层压裂防砂作业量比低渗油层增长要快。
1 技术原理1.1 防砂机理均质未压裂地层井底流体的流入模式为标准径向流,不同等压线为以井底为圆心的大小不等的同心圆。
油井压裂以后,地层中形成具有高导流能力的裂缝,地层流体流入井底不再是径向流动,而是简化为垂直于裂缝的直线流和沿裂缝直线流入井底的直线流,又称为双线性流动模式。
流体沿着具有高导流能力裂缝的方向流动,流动阻力非常小。
压裂防砂目的是形成裂缝,穿透污染带并加砂,在形成挡砂屏障的同时,增加泄油面积,降低流速,控制出砂并提高油井产能。
而管内砾石充填尽管是最广泛的应用方法,但油井产量低,无法减少炮眼以外的地层伤害。
1.2 施工工艺该技术利用压裂车组将压裂液高泵压大排量正挤入地层中,在地层中形成人工裂缝。
然后携砂液将砾石携带进入人工裂缝,在裂缝内形成高渗透率的人工砂桥,防治油层细粉砂。
讲课：压裂防砂
压裂防砂工艺技术一、压裂防砂技术形成的背景压裂作为一项增产工艺早已在低渗油气藏得到广泛应用，技术十分成熟。
而将压裂工艺大规模应用于高渗透胶结疏松的软地层作为防砂完井措施却是九十年代的事，并且发展迅猛，很快为石油工业界广泛接受，有的石油公司已经作为首选的防砂完井技术。
目前，在全世界范围内，压裂充填（frac-pack）防砂施工井数与日俱增，（每年递增数百口井），而且，施工井数已占其它各类防砂井总数的50%，可见在防砂领域中地位举足轻重，显示出广阔的发展前景。
为什么压裂防砂如此受到市场青睐，发展如此迅猛呢？下面就其发展历程及形成背景做一简单回顾。
1、传统的防砂方法的缺陷二十世纪以来，伴随石油工业的高速发展，各类防砂方法/技术应运而生，日趋成熟，在疏松砂岩油气藏的开发过程中发挥了巨大的作用。
不管是机械防砂或是化学防砂方法，在一定时期内都能控制地层出砂，但总是以牺牲油（气）井部分产能为代价。
有些方法，产量下降幅度甚至高达70%～80%。
这是因为，所有防砂方法其控砂机理或是胶固地层（化学法）或是桥堵过滤（机械法），总是增加了近井地带的流动阻力，即提高了井筒表皮阻力系数，从而使产量下降（若保持相同的生产压差），对原来已存在近井伤害（堵塞）的井产量下降幅度更大，严重时根本不出油。
这是多年来防砂现场实践不争的事实。
然而，原来的认识是：这是为了维护油气井正常生产（控砂生产）而不得不付出的代价，这对高速发展油气田十分不利。
在目前以追求最大经济效益的目标相距甚远。
最成功最有效的防砂效果应该是既控制出砂又获高产，以获取最大经济效益。
而目前传统的防砂方法是无能为力的，只能实现控制出砂，而无法实现高产，即最大限度地发挥储层潜力。
这是传统的防砂方法的固有缺陷。
能否实现油（气）井既高产又控制出砂呢？压裂充填防砂技术的诞生发展及实践给出了肯定的回答。
2、传统的压裂工艺由低渗地层向中高渗地层的延伸/转变众所周知，压裂技术是针对低渗油（气）藏的一项有效的增产技术。
浅析油井压裂防砂工艺技术原理及应用
油井开采工艺离不开信息化、智能化、机械化技术的应用。
受机械使用寿命、生产时间的影响，可能会加剧套管破损现象，进而为防砂工艺技术提供了更多的难度。
由此可见，需解决油井开采技术中气井出砂、细粉砂井的问题，有利于避免油井出砂而造成的负面影响。
另外，需采用该工艺改善油井的渗透率，这对于提高油井工艺开采效率是有利的。
一、压裂防砂工艺技术原理1.工艺技术概况。
压裂防砂工艺技术是使用树脂涂层涂抹石英砂，使材料表面有一层保护膜，有利于提高油井的导流功能。
工艺进行中，需及时注入高性能的树脂砂，确保井口裂缝处或亏空段有支撑剂作用，能改善该部位的核心功能。
当支撑剂注入需要管控的裂缝部位时，需提高中央部位的温度参数，致使树脂层发生作用。
通过让保护层实现软化，引导其发生固化聚合反应，确保砂砾可以和保护层更紧实的粘合在一起，有利于防治井口出砂的现象，也能实践油层的改造作用。
通过该方式的优化，能提高油田井口的使用年限，且效果比之前更好。
2.压裂防砂工艺应用原理。
该工艺的出砂原理是基于拉伸、剪切、粘结的过程，实现压裂防砂的目标，也能防治孔隙坍塌的情况。
首先，剪切破坏会导致地层岩石的输送效率，需利用拖曳作用引导岩石颗粒落至指定区域，使指定区域能够在压裂防砂的作用中实现造缝控制，确保流入该区域的液体由单一的方向变成双线性。
其次，单一方向流向大多为径向流状，而此时石油会渗透至井底处，会导致井口、井底部分的压力不断提升，以此形成一个陡峭的压力带，当石油越靠近井壁时，压力也会随之提升。
导致这一情况的原因是由于压力的分布，使压力区域底部的和底边边缘的压差始终在一定范围内，也能控制压差在集中区域地带。
当低端压力不稳定时，可能会引发砂块性能不稳定，导致流体会呈现双线性流状态。
此时需使用这一情况改变压力梯度，控制其压力梯度会随着应力而发货所能改变，使油泄流至地层底部，增大了地底的阻力。
若产生较大部分的裂缝时，会提升井底原油的渗流面积，引发锈蚀情况，降低了流体对地层颗粒的冲击速度。
压裂封口防砂技术调研报告
压裂封口防砂技术调研压裂气井在返排过程中和生产过程中，有两种情况可能导致出砂：裂缝还未完全闭合或裂缝中只部分填充了支撑剂，还留有部分流动的余地。
如果有部分支撑剂未能被裂缝壁夹住, 还自由地悬浮着。
液体的回流可能将这些支撑剂带回井筒。
如果液体还维持有足够的黏度，裂缝还未闭合时就开始返排，就可能出砂。
从压裂角度出砂分析：（1）煤层的杨氏模量较常规砂岩小，易形成较宽的水力裂缝，而煤层的闭合压力一般较低，这些特性造成煤层压后支撑剂回流严重（2）关井时间过短，未破胶的高粘度液体，易携支撑剂返排。
为了加速返排，通常采用液氮拌注增能压裂、泡沫压裂液作业，提高压后返排速度，但此类方法增加了流体动能，使得支撑剂容易返吐，一定程度上限制了返排速度的进一步提高。
同时破坏了压裂施工原有的人工裂缝的铺砂剖面。
针对上述问题对大粒径、纤维、覆膜砂尾追技术进行了调研。
1. 大粒径尾追压裂技术1.1 定义在一次压裂施工中按一定次序添加多种尺度的支撑剂, 分别利用不同尺度支撑剂的各自特性, 在裂缝端部或空间狭窄的区域添加小粒径支撑剂, 在缝口或造缝质量良好的区域添加大粒径支撑剂, 保障施工成功、防止支撑剂返吐、提高裂缝质量, 使裂缝导流能力达到最佳。
1.2 作用原理（借鉴压裂防砂原理）流体对颗粒的冲刷与携带能力主要取决于其流速，流速越大，对地层的冲刷作用越厉害，出砂就越严重。
大粒径支撑剂的支撑孔隙要高于小粒径支撑剂的支撑孔隙，使井筒附近流体流速降低，从而降低了对小颗粒的冲刷和携带作用，大大减轻出砂程度。
1.3 支撑剂分类1.4 施工难点由于一般采用低黏压裂液，沉砂剖面上的动态平衡高度较小，上边的流速快。
因此，常规尾追大粒径支撑剂的方法很难在近井筒处实现(见下图)。
此时应该采用变排量方法，降低沉砂高度，增大砂堤上的过流端呵高度，才能使后续加入的大粒径支撑剂按预期那样堆积在征井筒处。
2. 尾追纤维压裂防砂技术2.1 纤维压裂工艺定义将拌有纤维的携砂液注入裂缝后，通过纤维缠绕来包裹支撑剂颗粒，压裂施工结束而裂缝闭合时,裂缝中的支撑剂因承受侧限压力，颗粒间以接触的形式相互作用而达到力学平衡，从而达到防砂的工艺。
油井作业压裂酸化及防砂堵水技术探析
油井作业压裂酸化及防砂堵水技术探析随着石油勘探和开采的不断深入，油井作业压裂酸化及防砂堵水技术成为了提高油田产能和延长油井寿命的重要手段。
本文将对油井作业压裂酸化及防砂堵水技术进行深入探析，探讨其原理、方法以及应用效果。
一、油井作业压裂酸化技术1.1 压裂技术原理压裂技术是通过在油井井筒中注入高压液体，使岩石裂缝扩展，并在裂缝中压入固体颗粒，从而增加岩石渗透性，提高产能。
压裂液一般由水、沙、化学添加剂组成，通过高压泵将压裂液注入井下，形成岩石裂缝。
酸化技术是通过在油井中注入酸液，溶解岩石中的碳酸盐、硫化物和铁化合物，从而扩大孔隙和裂缝，提高油井产能。
酸化液一般由盐酸、硫酸等酸性物质组成，通过高压泵将酸化液注入井下，对井筒进行酸化处理。
1.3 应用效果压裂酸化技术在油井作业中应用广泛，可以明显改善井下渗流条件，提高油井产能。
压裂酸化技术也存在一定的风险，操作不当可能导致井下井身损坏、堵塞等问题，因此需要进行严格的操作和监测。
二、防砂堵水技术2.1 防砂原理油井开发过程中，常常会遇到油层中含有砂粒的情况，这些砂粒会随着油水一起被抽上来，给油井和管道系统带来损坏。
需要采取防止砂粒进入油井的措施，一般采用筛管、注浆、注树等技术。
油井产量过大或者油田地质条件较差时，容易出现堵水现象，即井口涌入大量水分。
堵水的方法一般有注水、起动水泵、深度水抽取等。
防砂堵水技术可以有效保护油井和管道系统，延长井下设备寿命，提高采油效率。
由于油田地质条件的多样性，防砂堵水技术需要结合具体情况进行应用，因此需要有经验丰富的工程师进行设计和施工。
三、压裂酸化及防砂堵水技术的发展趋势3.1 技术集成未来，压裂酸化及防砂堵水技术将朝着集成方向发展，即将压裂、酸化、防砂堵水等多种技术集成在一起，形成一套综合的油井作业技术。
3.2 自动化控制随着自动化技术的发展，未来的油井作业将更加注重自动化控制，实现对油井作业过程的实时监测和控制，提高作业的精准性和安全性。
压裂防砂技术机理研究
压裂防砂技术机理研究摘要：管外充填防砂和端部脱砂压裂一体化技术就是所谓的压裂防砂技术，这种技术能够实现一次性的管外充填防砂和层脱砂压裂，形成一个具有多级分选过滤的人工井壁通过裂缝支撑带和管外砾石层的作用。
对于压裂防砂的技术来说，它对地层起到压裂解堵和改造的效果的同时，还能够实现防砂的功用，且地层水敏的难题可以通过采用以水锁剂为携砂液的方法来得以实现。
关键词：压裂防砂解堵改造油层一、油井出砂原因1.砂岩油层的地质条件储层岩石的性质：从客观上来讲，油井出砂的主要原由是储层岩石的应力分布及其性质。
岩石的胶结含量、类型及胶结方式就是所谓的储层岩石的性质，它影响着岩石结构的完整性。
出砂的难易程度与接触式胶结的强度有关。
应力分布：在钻井的作业过程中由于应力的释放，砂层产生膨胀，造成颗粒坍塌，重排，砂层失去原有的稳定性；通过实验可知，将较高的应力加载给砂岩，出砂前就能承受比较高的流体流动速率。
对于采油的过程来说，由于流体压力在孔隙中的减小，在负荷实现流体向粒间结构上转移到的过程中，增加了粒间的轴向负荷，岩石受到应力的挤压作用也随之增了，压实了砂层，颗粒间的胶结被扰乱了，砂层失去原有的稳定性，进一步损坏了套管。
2.开采因素油层出砂的主要原因是流体的流动作用在石油开采的过程中对颗粒的拖动力和对地层的冲刷。
为了提高开采量，通过注水开发的方式实现油层见水后，流体的渗流速度也增大了，增大了生产压差，出砂程度也加剧了。
地层水敏性的矿物会由于注水开发的缘故而膨胀松软、解体，进而消弱地层的强度，使出砂严重。
造成地层出砂的因素还有可能是：射孔密度过大、固井质量差，部分胶结物在油层含水后被溶解，突然变化的工作制度，岩石胶结强度降低。
二、压裂防砂技术实现管外充填防砂与端部脱砂压裂的合二为一的技术被称作是压裂防砂技术。
地层实现端部的脱砂压裂和管外充填，形成一个具有多级过滤的人工井壁，利用裂缝支撑带和管外砾石层的作用，最终实现油井的产量的提升、防砂时间增长的功效。
压裂充填防砂工艺技术
731 概述对于中高渗透松散砂岩储层，非常规压裂技术结合机械防砂技术，实现了改善油井产量，稳定地层砂的特殊改造过程。
在施工过程中，通过压裂可以形成高导电性裂缝，可以提高地层的渗透性，从而消除地层污染，达到提高产量的目的，同时压裂也会缓解这方面的问题。
2 压裂充填防砂工艺该工艺的特点是高黏度，低温防砂工质，高低变排量结构，支撑带清洗和裂缝扩展，防止松散砂岩储层砂。
压裂充填防砂工艺被认为是完成中高渗透多孔砂岩油藏的首选。
压裂充填防砂工艺研究了松散砂岩储层的一套压裂和填充综合支护技术，指标达到或超过设计指标，可有效提高防砂效率和防砂期，保证防砂效果。
在压裂充填防砂工艺中研究的压裂回填管柱和工具具有单层或多层回填的优点。
同时，支撑工具具有基本功能，例如悬挂、隔离、填充、密封，反洗等。
可以进行填充和回收，填充后可以验证填充和二次填充的质量。
通过优化砾石与地层砂和网状节理的相容性，可以减少防砂砂井中砾石的回填，降低渗透率。
在现场施工中，可以实现爆破压力挤压试验和填充验证试验，并且可以计算高度和填充系数以实现裂纹扩展。
动态显示过程；为优化施工参数并进一步完成二次填砂和后效分析提供科学依据。
压裂防砂是一种结合水力压裂和井筒砾石充填的新型防砂技术。
通过压裂，形成短而宽的高渗透性裂缝，改变井眼附近的渗透模式。
通过砾石充填，建立了有效的防砂屏障，充分发挥了砾石层的压裂效果和防砂效果，达到了增产和防砂的目的。
压裂和防砂后的井产能预测是压裂防砂设计和经济性能预测的基础，根据防砂前的流入性能，通过压裂增产与砾石充填能力的比值计算总生产能量比，建立流入性能预测模型。
将压裂液注入防砂井中。
压裂后，连续注入管道，穿孔，套管和套管充满砾石。
由于压裂和填充操作的输出通常很高，井底附近的流体流速非常高，特别是在砾石充填中，砾石层和环形砾石层的流动阻力不小，砾石层将不可避免地影响生产力。
应严格控制裂缝砂井底部附近的结构。
压裂和防砂对生产率有2个影响：一是压裂引起的高导电率和刺激效应；其次，井筒砾石填料增加了流动阻力，导致产量下降。
压裂防砂一体化技术的探讨
压裂防砂一体化技术的探讨摘要：压裂防砂一体化技术是端部脱砂压裂和管外充填防砂一体化技术，不但对地层起到防砂作用，还对地层起到压裂改造和解堵的作用，可提高单井产量。
关键字：压裂防砂工艺裂缝前言：传统地层压裂后还要起下管柱或冲砂施工，极易造成地层激动，引起地层吐砂，破坏压裂过程中已形成的短宽裂缝，压裂效果难以保证；另外施工工序多，周期长，不利于压裂液的及时返排。
压裂防砂一体化技术是将防砂工艺与压裂工艺有效集成的一种增产型防砂技术。
即将压裂防砂管柱一次下入井中后，利用优化的施工参数将地层压开短宽裂缝，并充填以大量的砾石，形成端部脱砂，然后进行管内环空砾石循环充填，该技术是解决污染井、低产能井、高注汽压力井增产问题的有效手段。
1压裂防砂一体化技术1.1防砂机理1.1.1有效地延缓压降漏斗，降低地层砂的受力在径向流状态时，原油以辐射状自远处渗流到井底，从而使近井地带压力变化较大，使井壁周围压降变化形成一个陡峭的漏斗状，即越靠近井壁，压力梯度越大。
压力分布的这一特性使供给边缘和井底之间的压差绝大部分消耗在井底附近区域，而该区域由于钻井过程的应力集中，开采过程中最容易导致结构破坏而出砂。
地层压裂造缝后提高了渗滤面积，使近井地带的液流由径向流变为线性流，井底周围压降变化曲线趋于平缓，导致压裂井比未改造井的压力梯度降低许多，因此作用在地层砂上的力也小许多。
同时地层原油的泄流区域延长到地层深部，使井底的流压提高从而降低了生产压差，减小了原油的渗流阻力。
1.1.2裂缝降低流体冲刷和携带作用流体对岩石颗粒的冲刷、携带作用，主要取决于流速。
流速越大，则冲刷越厉害，出砂越严重。
显而易见，压后线性流速小于压前径向流速。
1.1.3砾石的排列结构能满足防砂要求进行压裂防砂，当达到端部脱砂时，缝内静压力增长、裂缝宽度变大，促使高浓度砂浆失水、压实，形成稳固的六面体结构，有效地挡住地层细砂流入井眼，且充填的石英砂等砾石有效地稳固地层。
I压裂充填防砂技术与应用现状
该方法主要利用弹性力学有限元模型，依据应力测量资料， 反演远场应力边界条件，进而计算出弹性应力场。它可以计算 出地应力的大小与方向。
一、压裂知识简介
压裂液：
压裂液是一个总称，根据其在压裂过程中的任务不同可分为 前置液、携砂液和顶替液。
1）前置液：作用是破裂地层并造成一定几何尺寸的裂缝以 备后面的携砂液进入，它还起到一定的降温作用。
2）携砂液：作用是将支撑剂带入裂缝中并将砂子放到预定 位置上去。在压裂液的总量中，这部分占的比重较大。有造缝 及冷却地层的作用。
的滤失。 主要受三种因素的控制 ①压裂液的粘度 ②地层岩石及流体的压缩性 ③压裂液的造壁性。
一、压裂知识简介
支撑剂：
支撑剂在垂直裂缝中的运移沉降规律
（一）全悬浮型支撑剂分布 压裂液粘度足以把支撑剂完全悬浮起来，在整个施工过程中
很少或没有支撑剂沉降，压裂液所到之处，皆有支撑剂，离井 轴越远，该处的支撑剂浓度越高，而井底附近则接近加砂浓度。 （二）沉降式支撑剂分布的矩形理论
为使地层破裂，必须使井底 压力高于井壁上的总应力及 岩石的抗张强度。
一、压裂知识简介
(1)形成垂直裂缝
条件：如果地层的破裂属于纯张力破坏，那么随井内注入压
力Piwf的不断增加，当Piwf达到或超过井壁附近地层的最小周向应
力及岩石水平方向的抗张强度σth时，在垂直于水平周向应力的
污染地
方向上产生垂直裂缝。
1）形成梯形砂堆 初期砂堆－携砂液进入裂缝后，滤失，砂浓度逐渐上升，当 浮力小于重力时，砂子逐渐下沉。在裂缝最下部运动的砂子， 首先沉积在裂缝底面上，形成砂堆。上部的砂子沉积下来，使 砂堆迅速加高，此时砂堆长度几乎不变。这个砂堆称为初期砂 堆，如下图所示。
纤维压裂及防砂技术交流精品PPT课件
汇 报 内 容：
1 分层压裂（滑套式分层压裂管柱）
2
防砂压裂
3
油井出砂原因分析
一、分层压裂（滑套式分层压裂管柱）
（1）原理 将压裂管柱及其配套工具下入井内预定位
置，当压完最下面一层后，通过投球器和井口 球阀投入钢球，将滑套憋到喷砂器内堵死水眼， 然后再进行上一层的压裂。
（4）端部脱砂防砂压裂
端部脱砂是在水力压裂过程中有控制的使支撑剂在裂缝的端部脱出，桥架 形成一个端部砂堵，从而阻止裂缝进一步向缝长和缝高方向的延伸，继续注入高 砂比混砂液，继而延缝壁形成全面砂堵，缝中储液量增加，泵压增大促使裂缝膨 胀变宽，缝内填砂增加，从而造出一条具有很高导流能力的裂缝。从而大大减小 了近井地带的压力梯度，降低了流体流动冲刷和携带微粒的能力，即能满足防砂 的要求，又能很大程度的提高油井的产量。
原理：1、使支撑剂由单个的颗粒状转变成束团状，成为一个有机的整体， 显
著提高支撑剂的耐冲刷能力。 2、纤维超强的悬浮携砂能力，显著降低了支撑剂沉降速度，可大幅度
提高支撑剂在产层段的充填效率，并获得更长的支撑缝长，提高裂缝的导流能力。
纤维外观
现场取样，纤维与压裂液、支撑剂 混合均匀，纤维在施工中表现出良好 的分散性能。
主要用于井底污染较严重、目的层非常松软、出砂严重的情 况。 这种作业综合利用了裂缝的防砂作用，解堵导流增产作用和绕丝 筛管砾石充填作用，比单纯的砾石充填防砂效果好，而且还可以解堵 增产。缺点是作业较复杂。
（2）覆膜砂防砂压裂（尾追）
覆膜砂是用特殊方法在石英砂或陶粒等常规材料表面包覆一种特殊的高分子 化学材料而构成，具有强度高、低破碎率、相对密度小，圆度、球度和化学惰性 好等特点。目前压裂普遍采用的支撑剂是石英砂和陶粒，这些支撑剂一般靠周围 的应力保持在油井里，在排液过程中和油井清洗及生产过程中，支撑剂及地层砂 将会随油井中的液体迁移出裂缝而进入井中，影响油井的采收率。而覆膜砂支撑 剂进入次地层固结在一起后可以在岩缝中形成三维立体网状结构的过滤层，防止 支撑剂与地层砂迁移出裂缝进入井筒。
南堡油田无筛管压裂充填防砂工艺技术研究的开题报告
南堡油田无筛管压裂充填防砂工艺技术研究的开题报告一、题目：南堡油田无筛管压裂充填防砂工艺技术研究二、研究背景及意义：南堡油田位于陕西省宝鸡市渭滨区境内，是陕南地区规模最大的油田之一。
该油田开采过程中存在井壁垮塌、砂粒侵入等问题，这些问题严重影响了开采效率，同时也加大了开采风险。
在传统的压裂充填防砂工艺中，由于存在筛管，使得充填物无法完全填充井壁空隙，从而影响了其充填效果和防砂效果。
因此，研究新型的无筛管压裂充填防砂工艺技术，对优化南堡油田的开采技术和提高采收率具有重要的意义。
三、研究内容：1. 分析南堡油田目前存在的井壁垮塌、砂粒侵入等问题；2. 研究无筛管压裂充填防砂工艺技术的原理和适用性；3. 设计实验方案，选择合适的充填材料，进行试验研究，评估无筛管压裂充填防砂工艺技术的效果；4. 基于研究结果，优化无筛管压裂充填防砂工艺技术，并制定实施方案；5. 在南堡油田开展工程实践，验证无筛管压裂充填防砂工艺技术的效果和可行性。
四、研究方法：1. 文献资料研究法：对南堡油田的开采情况和问题进行分析，查阅相关的文献资料，了解无筛管压裂充填防砂工艺技术的相关细节和应用情况；2. 实验研究法：根据研究目标设计实验方案，选择合适的试验设备和试验材料，进行试验研究，评估无筛管压裂充填防砂工艺技术的效果；3. 现场实践法：根据研究结果制定实施方案，在南堡油田开展工程实践，验证无筛管压裂充填防砂工艺技术的效果和可行性。
五、研究预期成果：1. 确定适用于南堡油田的无筛管压裂充填防砂工艺技术，能够对井壁进行有效的充填和防砂；2. 某种新型的充填材料的性能得出性能表格；3. 验证无筛管压裂充填防砂工艺技术的效果和可行性，提高南堡油田的开采效率和采收率。
六、研究计划：1. 前期准备（1个月）：查阅文献资料，了解南堡油田的开采情况和问题，熟悉无筛管压裂充填防砂工艺技术；2. 方案设计（2个月）：设计无筛管压裂充填防砂工艺技术试验方案，确定试验材料和设备；3. 实验研究（3个月）：根据实验方案进行试验研究，对无筛管压裂充填防砂工艺技术进行评估；4. 结果分析（1个月）：分析试验结果，总结得出结论；5. 实践验证（3个月）：根据研究结果制定实施方案，进行现场实践，验证无筛管压裂充填防砂工艺技术的效果；6. 编写论文（1个月）：完成论文的写作和整理。
浅析压裂防砂工艺技术
浅析压裂防砂工艺技术摘要：近年来，随着油气田多种工艺技术的综合运用和开采技术的发展，压裂技术已经广泛的应用于各类油藏，主要解决低渗透油藏的造新缝问题，中高渗透油层的污染、堵塞问题。
但是在解决问题的同时伴随着油井压后出砂的问题，这样严重的制约油井的产能。
关键词：地层出砂机械防砂压裂施工参数优化随压裂规模的不断扩大，油井压后吐砂现象不断出现，设备腐蚀速度加快，甚至造成设备无法正常工作。
当油井处于开采后期，地层亏空，油井见水时，油井吐砂将严重加剧，这时油井产能将会严重减少。
特别是压裂油井，压裂出砂频繁出现，这就需要采取有效的防砂措施来控制出砂。
一、油层出砂原因分析1.油层出砂机理油层出砂机理较为复杂。
从宏观上看油层出砂是射孔孔眼不稳定和井筒不稳定造成的；从微观上看其与岩石强度、所受外力、胶结状况、变形特征等因素有关。
油井压裂后，具有高导流能力的裂缝就会在地层中形成，地层流体流入井底是由径向流动变化为沿裂缝直线流和垂直于裂缝的直线流入井底，称为双线性流动模式。
流体沿着具有高导流能力裂缝的方向流动，其阻力非常小。
压裂防砂目的是形成裂缝，穿透污染带并加砂，挡住砂的同时，增加泄油面积，减缓流速，减少出砂并提高油井产能。
2.油井出砂的危害油气井出砂是石油开采遇到的重要问题。
如果砂害治理，出砂会越来越重，甚至造成停产。
出砂的危害主要表现在以下几个方面：（1）减产或停止作业。
（2）地面和井下设备磨蚀。
（3）套管损坏、油井报废（4）生产时间的损失。
（5）油气井的经济和技术损失。
二、压裂防砂原理和防砂技术适用条件1.压裂防砂原理压裂防砂是由于裂缝的存在而形成了典型的双线性流动形式，压裂防砂是通过向油层高压泵入支撑剂，在油井近井地带造成微裂缝，将支撑剂挤入裂缝、地层亏空带，在油层中形成一定厚度的人工滤砂屏障——人工砂桥，从而依靠砂桥实现油井防砂的目的。
压裂防砂由于在地层中形成微裂缝，人工砾石在裂缝中形成了高渗流通道，从而改变了油层内的渗流状态，使原来的原油向心径向流改变为流向裂缝的水平流，渗流条件得到改善，从而降低了油流的携砂能力。
油井作业压裂酸化及防砂堵水技术探析
油井作业压裂酸化及防砂堵水技术探析油井作业压裂酸化及防砂堵水技术是油田开发过程中常用的技术手段，能够提高油井产能，延长油井生产周期。
本文将对这些技术进行探析。
压裂技术是一种通过注入高压液体将岩石破裂，增大裂缝面积，以提高储层渗透性的技术。
这一技术通常用于低渗透储层，通过增大储层渗透性，提高油井产能。
压裂作业通常需要配合裂缝体系的设计，以确保压裂液进入裂缝并扩展。
压裂液的组成和性质对压裂效果也有一定影响，一般包括水、砂、溶剂和助剂等成分。
压裂作业通常通过监测工具对裂缝的参数进行实时监测，以评估压裂效果。
酸化技术是一种通过注入酸溶液将储层岩石溶解、腐蚀，以增加储层渗透性的技术。
这一技术通常用于含非溶性矿物或堵塞物的储层，通过酸蚀作用清除储层中的堵塞物，恢复储层渗透性。
酸化作业一般需根据油藏性质选择合适的酸，包括盐酸、稀盐酸、硝酸等。
酸化液的流动性、酸浓度和酸液的使用方式也会影响酸化效果。
酸化作业通常通过监测工具对酸液的渗透性、反应程度等进行实时监测，以评估酸化效果。
防砂堵水技术是一种通过注入特殊的材料或化学药剂，防止储层中的砂粒或水流入油井的技术。
油井作业中，储层中的砂粒和水可能会威胁到油井设备的正常运行，甚至导致油井失效。
防砂堵水技术可以通过形成阻塞层、封堵孔隙、改变流体流动方式等方式防止砂粒和水进入油井。
防砂堵水技术的选择和策略通常需要根据储层的特点、砂粒的性质和水的来源进行综合考虑。
防砂堵水作业通常需要通过监测手段对防砂堵水效果进行实时监测，以评估防砂堵水效果。
油井作业压裂酸化及防砂堵水技术对提高油井产能、延长油井生产周期具有重要意义。
这些技术的应用需要根据油藏特征和作业目标进行综合考虑，合理设计作业方案，通过实时监测评估作业效果。
随着油田开发技术的发展，压裂酸化及防砂堵水技术将会不断提高和创新，为油田开发带来更大的经济效益。
油井作业压裂酸化及防砂堵水技术探析
油井作业压裂酸化及防砂堵水技术探析一、引言随着石油勘探和开采技术的不断提高，油井作业压裂酸化及防砂堵水技术已经成为了油田开发中不可或缺的重要环节。
油井的压裂酸化作业是通过注入高压液体或气体，将裂缝扩大，提高产能，而防砂堵水技术则是为了防止地层中的砂粒进入井筒，造成堵塞，影响产量。
本文将对油井作业压裂酸化及防砂堵水技术进行探析，探讨其原理、方法和应用。
二、压裂酸化技术1. 压裂技术压裂技术是指通过高压液体或气体的注入，将地层中的裂缝扩大，以提高油井的产能。
在油田开发中，使用压裂技术可以使得油井的产能得到显著提高，从而增加油田的开采效率。
压裂技术一般包括液压压裂、酸压裂和气压裂等方法。
2. 酸化技术酸化技术是指通过注入酸性溶液，对地层井壁进行溶蚀，从而使得地层中的孔隙和裂缝扩大，增加产能。
酸化操作需要谨慎进行，一般需要选取合适的酸性溶液，并进行注入操作，以提高油井的产量。
三、防砂堵水技术地层中的砂粒是油井作业中的一个难题，因为当砂粒进入井筒后，会造成堵塞，从而影响产能。
防砂技术在油田开发中是非常重要的。
常见的防砂技术包括筛管、砂控剂和油藏改造等方法。
筛管是一种通过筛分作用，将地层中的砂粒留在地下，防止其进入井筒的技术。
砂控剂是一种添加在油藏中的化学剂，能够使得油藏中的砂粒变得结实，不易崩解，从而减少砂粒进入井筒的可能性。
油藏改造是指通过改变油藏的物理结构，使得地层中的砂粒难以进入井筒，从而减少砂粒的堵塞。
堵水技术是指通过注入一定的化学剂，使得地层中的水分子发生化学反应，形成堵塞物，从而减少水的渗透，提高油井的产量。
在油田开发中，堵水技术是非常重要的，因为地层中的水分子会降低油井的产量，并影响石油的提取。
四、技术应用油井作业压裂酸化及防砂堵水技术在油田开发中有着非常广泛的应用。
通过这些技术的应用，可以提高油井的产能，减少砂粒的进入，从而提高油田的开采效率。
在油田开发中，压裂酸化技术和防砂堵水技术是非常重要的环节。
高渗透软地层压裂防砂技术施工工艺技术研究
高渗透软地层压裂防砂技术施工工艺技术研究高导流的支撑带是提高地层产量的有效保证,高渗透软地层压裂结合防止支撑剂回流措施是增加油井产量、防止地层砂迁移产出的重要措施手段。
为了实现裂缝的高导流宽裂缝以及控制地层砂的流出，施工工艺应考虑地质情况对支撑剂类型进行确定。
1.支撑剂类型的确定因软地层压裂技术应用于高渗疏松砂岩地区，此类油层埋藏较浅地层闭合压力较低，选定石英砂为软地层压裂用支撑剂。
同时为了对不同石英砂进行筛选，支撑浓度为4.71kg/m2、粒径0.5~0.9mm、不同支撑剂、不同闭合压力下的导流能力数值（见表1.1）。
表1.1不同支撑剂的导流能力数据单位：μm2-cm从表1.1中可以看出兰州石英砂导流能力大于其它石英砂导流能力，因此选择性能较好的兰州砂作为首选支撑剂。
2压裂液的研制及添加剂的筛选为了满足压裂液低残渣、易破胶、对地层伤害小的要求，经过调试，针对高渗地区的地温条件(50℃)确定了压裂液配方，其基本性能见表2.1：表2.1 低温压裂液性能表60min粘度mPa·s稠度系数Pa·S n流态指数n值滤失系数m/(min)0.5水化液粘度mPa·s残渣％600.060.870.92×1031.65~8另外，裂缝的形成为油流提供了通道，但地层供油能力决定于地层本身条件，因此在考虑支撑带导流能力的同时，还应考虑作业对地层的二次伤害问题。
压裂流体滤失产生的二次污染表现在多方面，但主要两个方面是滤失液对地层粘土矿物的膨胀作用，降低地层的渗透率以及压裂液残渣滤饼浓缩，堵塞地层孔隙形成的伤害，在高渗疏松砂岩地层的压裂中这两种伤害就更为明显，因此实施过程中要根据地层特征选择适宜的压裂液粘度以及破胶技术，来减少压裂液对地层的伤害,同时就稳定地层粘土矿物，保持地层渗透率措施上做了一些工作，室内对几种防膨剂进行了性能评定(结果见表2.2)。
表2.2几种防膨剂效果对比防膨剂种类ZCYC-05BCS-851DGZ-1220粘土膨胀率4.3 4.15.2选择BCS-851为地层粘土稳定剂，此粘土稳定剂与压裂液配伍性好，保证了压裂液的主要性能。
压裂防砂技术(讲课)
二、技术原理
• 1、技术原理 、 利用高压车组产生的压力和携砂液具有的 携砂能力，将树脂预包砂及支撑砂， 携砂能力，将树脂预包砂及支撑砂，充填携带 到地层及地层微裂缝中。 到地层及地层微裂缝中。树脂预包砂进入地层 微裂缝和亏空井段后，在地层温度下交联固化、 微裂缝和亏空井段后，在地层温度下交联固化、 胶结固化成具有一定强度和渗透率的人工井壁， 胶结固化成具有一定强度和渗透率的人工井壁， 形成一定厚度的防砂屏障。 形成一定厚度的防砂屏障。胶结的树脂预包砂 起到人工井壁的作用，发挥防砂效果， 起到人工井壁的作用，发挥防砂效果，从而保 证油井的正常生产。 证油井的正常生产。
三、压裂防砂中携砂液分类
• • • • • • • 1、按配液材料和液体性质分类 、 水基压裂液 油基压裂液 乳化压裂液 泡沫压裂液 酸基压裂液 醇基压裂液
三、压裂防砂中携砂液概述
• • • • 2、按耐温性能分类 、 低温压裂液(20-60℃) 低温压裂液 ℃ 中温压裂液(60-120℃) 中温压裂液 ℃ 高温压裂液(120-180℃) 高温压裂液 ℃
九、现场施工常见问题及处理方法 现场施工常见问题及处理方法
1、压不开裂缝 主要表现为压力随注入量的增加急速上升， 主要表现为压力随注入量的增加急速上升，并且很快达到施工压力 上限，这时应立即停车，分析原因后再行施工。 上限，这时应立即停车，分析原因后再行施工。 • 岩性异常致密，渗透率极低，吸水能力极小，应采取其它措施后再试 岩性异常致密，渗透率极低，吸水能力极小， 压裂； 压、压裂； • 井筒与地层连通性不好。如射孔不完善或未射孔，应补孔后压裂； 井筒与地层连通性不好。如射孔不完善或未射孔，应补孔后压裂； • 管柱下井有误，尾管过油层； 管柱下井有误，尾管过油层； • 封隔器类型错误； 封隔器类型错误； • 管柱有异常节流(死油、蜡、杂物等) 管柱有异常节流(死油、 杂物等)
油井作业压裂酸化及防砂堵水技术探析
油井作业压裂酸化及防砂堵水技术探析一、引言近年来，随着油田勘探开发工作的不断深入，油井作业压裂酸化及防砂堵水技术已成为油田开发中不可或缺的重要环节。
压裂酸化技术是一种提高油井产能的重要手段，而防砂堵水技术则是为了保护油井的安全和长期生产。
本文将从这两种技术的基本原理、工艺流程和应用效果等方面进行探讨。
二、压裂酸化技术1. 基本原理压裂酸化是利用高压液体将固体颗粒或化学助剂注入油层，从而改变油层孔隙结构和渗透性，提高油井产能的一种技术。
其基本原理是通过压裂液将裂缝引起裂缝扩展，增加孔隙连接，提高流体的可排流性，从而提高油井的开采效率。
2. 工艺流程压裂酸化技术的工艺流程主要包括井筒准备、液压泵送、裂缝固化、产层测试等环节。
首先进行井筒准备，清理井底，清除井眼、封固外围，装置压裂设备，选用适当的压裂液体，将压裂液体通过高压液压泵送入油层裂缝中，使裂缝扩大，然后进行裂缝固化，最后进行产层测试，评估压裂酸化效果。
3. 应用效果压裂酸化技术在油田勘探开发中具有显著的效果，可以大幅提高油井产能，促进油田的高效开发。
该技术对油层的破坏小，对地质环境的影响较小，具有较高的适应性和灵活性，被广泛应用于各类油田。
三、防砂堵水技术1. 基本原理防砂堵水技术是为了防止油井产生砂粒或水的堵塞，确保油井的正常生产。
该技术主要包括防砂和堵水两方面，防砂是通过筛管、球囊、管式支撑等方式，防止油井产生砂粒，而堵水则是通过注入堵水剂，堵塞产水层，阻止水的进入。
2. 工艺流程防砂堵水技术的工艺流程主要包括油井封固、防砂措施、堵水措施、产层测试等环节。
首先进行油井封固，确定筛管、球囊、管式支撑等防砂措施，然后注入堵水剂，堵塞产水层，最后进行产层测试，评估防砂堵水效果。
3. 应用效果防砂堵水技术在油田勘探开发中具有重要的作用，可以有效防止油井产生砂粒和水的堵塞，保护油井的安全和长期生产。
该技术对油层的影响较小，能够在不同的地质条件下实现较好的效果，为油田的稳定生产提供了保障。
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成 果 推 介
石油科技论坛 ２００８年第３
期
疏松砂岩油藏在大港、胜利、辽河等油田十分发育。
在已开发的油田中，疏松砂岩油藏约占三分之二以上。
２０世纪６０年代以来，这些油田均着力进行各类防砂方法的研究，无论是机械防砂，或是化学防砂，在一定时期内都能控制地层出砂，但总是以牺牲油（气）井部分产能为代价。
有些工艺实施后，产量下降幅度甚至高达７０％～８０％，这对高速开发油气田十分不利。
大港油田集团有限责任公司为了提高这类油田的开发效果，组织钻采工艺研究院研究开发了疏松砂岩油藏压裂防砂软件、现场施工实时监测系统以及充填工具、压裂工作液、砾石与筛管等工艺技术，形成了综合配套的压裂充填防砂工艺技术系列。
本工艺针对中、高渗透率疏松砂岩油藏，利用非常规压裂技术，结合机械防砂工艺，达到提高油井产量及稳定地层砂的特殊改造工艺。
在本工艺实施过程中，通过压裂能建立高导流裂缝，提高地层渗流能力，
从而解除地层污染，达到增产目的。
同时，压裂也具有一定的减缓地层出砂的作用。
在实施压裂技术的同时，结合机械防砂技术，从而进一步提高防砂效果。
该工艺的技术特点是，通过采用高黏低温防砂工作液，由高到低变排量施工，实现支撑带净化和裂缝增宽，达到防止疏松砂岩油藏出砂增产的目的。
压裂充填防砂工艺技术被认为是一种适合中、高渗透率疏松砂岩油藏的优选防砂完井和增产新技术。
一、 主要技术成果
（１）该项目研究一套适合于疏松砂岩油藏的以支撑
压裂充填防砂工艺技术
带净化和裂缝增宽技术为主体的压裂充填防砂综合配套工艺技术，并在现场实验中证明了该技术是经济可行的，各项指标达到或超过了设计指标，可以有效提高防砂有效率和防砂有效期，确保防砂效果。
（２）该项目研究的压裂充填管柱及工具，具有一趟管柱实现单层或多层充填的优点，同时配套工具具有悬挂、封隔、充填、充填口反复开关、反洗、丢手等基本功能，既能充填，又能循环，可以在充填完成后验证充填质量和进行二次充填，功能完善。
（３）该项目研究完成的三种压裂充填防砂工作液，具有清洁无污、保护油层的特点。
（４）该项目通过砾石优选及与地层砂、筛管筛缝三者的系列化配伍研究，可以减少防砂井在生产过程中，地层砂反充填至砾石充填带降低渗透率的现象发生。
⑸ 该项目完成的施工设计软件和现场施工监测与解释系统，在设计中可以实现参数优
化，在现场施工中可以实现破裂压力挤注测试和充填验证测试（盲高、充填系数计算），实现裂缝延伸过程的动态显示；为施工参数的优选、是否二次填砂以及防后效果分析提供了科学的依据。
二、 应用效果与前景
该项目分别在大港油田数个采油厂、胜利、吉林、青海油田和印度ＡＳＳＡＭ油田进行了大量的现场推广应用，并且在推广应用过程中不断完善压裂充填防砂工艺技术，拓展了其应用的领域，提高了该工艺技术的防砂施工成功率和有效率。
截至２００７年底，现场共实施应用４９３
井
６８压裂防砂工艺
加压裂液
加支撑剂
时移地震技术
由于时移地震受数据采集和处理过程中的非重复性因素的影响较大，特别是陆上近地表的影响和储层复杂性的影响，国内时移地震实例研究较少。
为配合彩南油田的开发调整，中国石油东方地球物理勘探有限责任公司开展了陆上非重复地震采集条件下时移地震技术研究，现已初步形成了一套时移地震数据处理解释方法和流程，具有了应用叠后数据进行油藏动态分布变化分析的可行性，建立了相应的评估标准，并在彩南油田取得了较好的应用成果。
一、取得的主要成果及进展
研究制定了一套针对性很强的时移地震处理流程，主要的处理步骤是：（子波转换处理；（坐标旋转处理；（相对保持振幅、频率、相位和波形的提高分辨率处理；（剩余子波处理；（高精度速度拾取和剩余静校正处理；（三维陡倾角偏移和叠后修饰处理，以及提高分辨率处理；（叠后互均衡处理。
通过时移地震一致性处理，很好地消除了非重复性采集因素差异的影响，达到时移地震的要求，所获得时移地震属性差异特征与岩石物理模型预测的结果是一致。
在时移地震解释方面提出了时移地震属性与生产动态数据信息相结合的剩余油和储层连通性的研究方法，同时，提出了采用时移差异约束注采优化的方法，并对全油区进行注采方案优化，实施优化后的油产量增产近１５％。
本次研究的进展和成果主要有：
（１）应用模型分析技术对彩南油田西山窑组饱和度的变化进行了预测，对油水置换后储层波阻抗变化进行分析；
（２）制定了针对性极强的处理流程，可对三维野外数据质量分析和处理过程实现严格的质量监控，保证时移地震数据间的差异得到比较好的消除；
（３）开发出了消除近地表影响和提高分辨率的有效技术和进一步消除非重复性采集数据间差异的关键技术；
（４）在数值模拟的基础上，应用标定的岩石物理模型，在三维空间上对西山窑组目的层进行了合成地震差异反演，发现其趋势和观察的差异性有相当的一致性；
（５）结合时移地震和动态数据，对于井距小的情况，提出采用时移差异约束注采优化的方法，并对全油区进行了注采优化，优化注采方案后的油产量增产近１５％。
二、项目的创新点
（１）提出了非重复性时移地震研究思路和处理流程；
（２）非重复性时移地震数据处理中的非线性变频可控震源扫描转换成炸药子波的纯相位滤波研究、相对保持振幅、频率和波形的一致性处理技术等；
（３）采用动态数据来检验处理效果的流程，从而改变了单纯采用地球物理手段分析差异性的办法；
（４）结合时移地震和动态历史数据来进行油藏连通性分析，从而使得时移地震可以直接约束空间注入分配的关系，为开发调整提供了新的方法；
（５）在油层连通性分析结果的基础上，结合时移地震和动态数据进行注采自动优化，为时移地震技术在高密度井网的油田后期开发中应用开辟了新的途径。
本项目的研究思路和所取得成果及认识具有较高的推广应用价值。
次，有效率达９８．８％，取得明显的经济效益和社会效益。
由于国内外疏松砂岩油田分布范围较广，该工艺市场前景不容置疑。
现场试验表明，该工艺技术研究具有如下优势：防砂增产效果较好；所用工具易于操作，简化作业工序，节约成本；施工和有效成功率高。
时移地震技术
２００８年第３期 石油科技论坛６９。