砾石充填防砂技术应用
水平井筛管防砂完井及砾石充填防砂新工艺的研究与应用
术 。该技术利 用裸 眼封 隔器 、分级 箍 、盲板 、洗井阀等特殊完井工具 在 水平井 造斜段实现注水泥 ，根据油藏情况利用裸眼封隔器和 大通径 筛管对 油层部位进行分段完井 。完井时 ，首先对造斜段注水泥 固井 ， 然 后钻除固井盲板 ，最后下入洗井酸化胀封管柱 ， 对油层进行洗井 和
（ ） ８ １ 沾ｌ 块水平井完井方法优选 。
完 井方式 裸 眼 预充 填砾 石筛 管完 井 裸 眼金 属 纤堆 筛管 完井 裸 眼烧 蛄 陶瓷 筛管 完井 裸 眼金 属毡 缔管 完井 裸 眼 井下砾 石充 填 完井 开 井产量 （ ／ 经 济效益 ｆ 吨 天） 万元１ ５ ３ ２ ０ ５ ３ ４ ４ ５ ３９ ６ ５ ４６ ７ ６ ８６ ５ １８ １ ｏ ４１ ３ １５ ２ ８ ５０ ０ １２ ７ ４ ５８ ２ １ ５４ ３ ５９ Ｓ １３ ３ ２ ９６ ６ 生产 时 闻（ 天） ９ ２ １６ ０ ０ ９ ２ １６ ０ Ｏ ９ ２ １６ ０ Ｏ ９ ２ １６ ０ Ｏ ９ ２ １６ ０ ０
放。
ｌ ：Ｆ ＝二二二二二
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匡 匿
图 ９ 井段 ２ ８￣２６ ｍ页 岩段 地 层 厚度 校 正 ４８ ５ ４
本 井在井段２８ ～ ５ ４ 录取页岩层 ，录取地层厚度为７ ｍ， （ ４８ ２６ｍ ６ 见 图９ ）井段换算 成垂深２ ０ ～ ４ ０ ４ ０ ２ ２ ｍ，垂厚为２ ｍ，其实这个 厚度仅仅 ０ 为一 个视厚度 ，在图 中表 现为Ｈ ＡＨ 与 的和 ，如果要求 出真实地层 厚 度还 得消除地层 倾角带来 的影响 ，本层在轨 迹方 向地 层倾角为３ ， 。 那 么就 得用地层倾 角消 除地层下倾带来地层 增厚影响 。ＡＨ＝ （ 层底 水平位移一 层顶 水平位 移 ）× ｇ 。 ，ＡＨ＝５ ×ｔ 。 ＝２ ｍ，得 出 ｔ３ ２ ｇ ３ ． ７ 地层 真实厚 度为１ ．ｍ。 ７３ （ ）引入特殊 录井手段 。非常规 油气勘探打破 了常规油气 录井 ５ 石油地质理论 ，引入一些特殊的录井方法尤其 重要 ，本井在录井过程 （ １４ ） 接 ０ 页 粘度 。根据砾 石充填机理 与固液两相 流理论 ，建立了水 平井砾石充填数模 ，研究 各参数对砾 石充填的影响 ，以达到充填防砂 施工 各参数 的最优 。沾 ｌ 块方案设 计用２ ８ ％防膨 抑砂剂配 成２ ｍ ８ ℃ ５ ） （ 以上本地 热污水溶 液挤前置液 ，携 砂液为 １０ 防膨清洁压 裂液 ，设 ８ ｍ
浅层稠油井挤压砾石充填防砂技术应用研究
浅层稠油井挤压砾石充填防砂技术应用研究吴 军,阮林华,许 建(新疆油田公司重油开发公司,新疆克拉玛依 834000) 摘 要:克拉玛依六、九区稠油区块属砂岩油藏,该类油藏油层埋藏浅,胶结疏松,易出砂。
目前六、九区有近450口严重出砂的油井。
该类井由于出砂严重,导致油井减、停产和产生大量的修井费用,对整个油田的高效开采造成了严重影响。
根据六、九区油井生产特点,通过对挤压砾石充填防砂技术的研究与工艺优化,对2口出砂严重井进行了挤压砾石充填防砂应用试验,应用效果表明该工艺具有防砂效果好,有效期长的特点,能够达到改造油层、防砂增产的目的,为大量出砂破坏油层结构的油井治理提供了有效的方法。
关键词:浅层稠油;严重出砂井;挤压砾石充填;工艺优化 中图分类号:T E 358+.1 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)16—0117—03 克拉玛依六、九区稠油区块属砂岩油藏,该类油藏油层埋藏浅,胶结疏松,易出砂。
油层平均中部埋藏深度260m,油层有效厚度5～20m 。
目前出砂井占到开油井的27%,严重出砂井有近450口。
该类井由于出砂严重,导致油井减、停产和产生大量的修井费用,对整个油田的高效开采造成了严重影响。
而采用的化学防砂和机械管柱防砂效果差,有效期短,不能满足油田高效生产的需要。
为提高油田开发效果,同时为寻找该类油井长效的治理方式,通过挤压砾石充填防砂达到改造油层,改善油层近井地带导流能力,达到防砂增产的目的。
1 挤压砾石充填工艺技术简介利用挤压充填工具将绕丝筛管对准油层并悬挂、锚定、密封,然后打开充填通道,用大排量高砂比携砂液将地层和井筒用石英砂一次充填压实,形成连续稳定的高强度高渗透性砂体,阻止地层砂向井筒运移。
通过挤压砾石充填防砂达到改造油层,改善油层近井地带导流能力,达到防砂增产的目的。
2 挤压砾石充填传统工艺设计对六、九区生产的适应性分析传统设计中采用31/2"绕丝筛管,内径76mm;而六、九区广泛采用的56mm 和44mm 管式泵接箍外径为89mm,因此,按照传统设计,井下泵只能位于空心桥塞上方。
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
管内砾石充填防砂技术在曙3-H1井的应用
根 据 油井 泥质 含 量高 、出细粉 砂严 重 的现 状 ，采 用外 径 中９ ５ ｍｍ 的 多层不 锈钢精 密防砂 筛管为 曙 ３ － Ｈ １ 井充 填防砂 工艺筛 管。 １ ． ２ 充 填砾石 的筛 选 根据 井 深和 地 层砂 的粒 度 ，确 定 充填 砾 石 的类 型和 粒 径 等参 数 。 曙 三区 油层 埋 深 ９ ５ ０ — １ ７ ０ ０ ｍ，压 力梯 度 ０ ． ０ １ ９ ＭＰ ａ ／ ｍ，石英 砂 满足 现 场需要 。依 据索 西埃（ Ｓ ａ ｕ ｃ ｉ ｅ ｒ ） ｔ １ 公式：
、
第三 系 沙 河街 组 四 段杜 家 台油 层 ，油层 埋 深 ９ ５ ０ ～ １ ７ ０ ０ ｍ，含 油面 积 １ ９ ． ０ ｋ ｍ ，地质 储量 ２ ２ ４ ４ ×１ ０ ４ ｔ ，可 采储 量 ７ ５ ８ Ｘ １ ０ ４ ｔ ，平均 油层 有效 厚度 １ ２ ． ７ ｍ。杜 家 台油 层 平均 空气 渗透 率 １ ． ０ ７ １ ｍ ，孔 隙 度 ２ ７ ％， 粒 度 中值 ０ ． １ ６ ０ ３ ｍｍ， 分 选 系 数 １ ． ６ ７ 。 曙 三 区 地 面 脱 气 原 油 密 度
砂液配方体 系，筛选 了充填砾石的粒径。现场应用效果表 明，措施 油井能够维持正 常生产 ，措施后检泵周期得到明显延长 ，周期产 油量 大幅度提 高，油
井生产效果得到明显改善。对 同类油藏的开发 具有一定的指 导意义。 关键词 ：曙三 区 稀油油藏
一
砾石充填
防砂技术
概 述 曙三 区 位于 辽河 断陷 盆 地西 部 凹陷西 斜坡 中段 ，开发 目的层 为下
Ｏ ． ９ ０ ２ ９ ｇ ／ ｃ ｍ ，５ ０ ℃粘 度 １ ６ ９ ． ８ １ ｍＰ ａ ． Ｓ ，沥 青 ＋胶质 含 量 ３ ３ ． ４ ４ ％，凝 固点 ２ ６ ℃ 。水 型 Ｎａ ＨＣ Ｏ ，平 均 总 矿 化 度 ５ ２ ５ １ ｍｇ ／ １ ，Ｃ Ｌ 一 含量 １ １ ０ ０ ｍｇ ／ １ ，ＨＣＯ。 一 含量 ２ ２ ８ ５ ｍｇ ／ １ 。 进入 油藏 开发 中后期 ，受 地 质构 造 、沉 积相带 、油层发 育状 况 等
砾石充填防砂技术在港西油田的深化研究与应用
５ ８ ａｓ ９ ． ｍＰ ・ ，平均 为 ９ ． ｍ ａ Ｓ ５ ３４ Ｐ ・ ；地下 胶 质沥 青含 量
１ ． ％ 一２ ．６ ，平 均 为 ｌ．２ ；含 蜡 量 ６１％ 一 ２１ ３ １ ％ ０ ６０ ％ ．３ １－ ％ ， ０３ ３ 平均 为 ９０ ％。原 油物性 差 ， ． ７ 流动 阻力 大 ＿。 １ ］
（ ） 体性 质对 地层 出砂 有影 响 ， 油稠 ， 度大 ， ２流 如 黏
携砂 能力强 。港 西 四 区断块原 油含 沥青 ，胶 质成 分多 （７ 一２ ％） 密 度 ０９ １％ ５ ； ． ４—０９ ・ｍ 地 下 原 油黏 度 ．８ｇ ｃ 。； 高达 ３ ７—４ ２ｍＰ ・， 从 油层 中流 出 ， 易将 本来 胶 ０ ａｓ油 容 结不 牢 固的砂 粒带 出油 层 。 （） ３ 地层 压力 降低 ， 加 了地 应 力对岩 石颗 粒 的挤 增
从 开发 至今 ， 出砂 一 直是影 响 油井生 产 时率 、 约 开发 制
成 本 的一个 关键 因素 。港 西油 田防砂 主要 经历 了摸 索
实 验阶段 、 场 防砂试 验 阶段 、 现 生产应 用 阶段 。随着科
技 人员对 港西 油 田防砂 技术 研究 的不 断深 入 ，防砂 工
流速达 到 门限流 速时 ，首先 使 充填 于 油层 孑 道 中的未 Ｌ
油层 受 力发 生变化 ， 油井 出砂量增 加 ， 当流体 的流速 达
到 临界 流速 、 层 压力达 到 临界压 力 时 ， 石 发生剪 切 地 岩
破坏 ， 骨 架 砂变 为 自由砂 ， 使 随流 体移 动而 被 采 出 ， 引
高压砾石充填防砂技术在曙三区的应用
１ 出砂原 因分析
１ １ 地质 因素 ．
在管外 地 层 进 行 挤 压 充 填 ｊ在 井 筒 周 围 形 成 一 ，
定厚度 的充填砂 体 ， 然后 在 管 内进行 循 环 充 填 ， 形 成 筛套 环空 砾石 层 。 由于管 外 充 填砾 石 提 高 了井
曙三 区杜家 台 油 藏 断块 多 ， 层 倾 角 小 ， 层 地 地 应力 场分 布 不 均 衡 ， 层 中容 易 产 生 局 部 应 力 过 地
第１ ７卷第 ４期
２１ ００年 ８月
文章编号 ：１０ ６ ３ （ ００）４—０ １ ０ ０ ６— ５５ ２ １ ０ １ １～ ３
特 种 油 气 藏
Ｓ ｅ ｉｌＯｉ ａ ｄ Ｇａ ｓ ｒ ｏ￣ ｐ ｃａ ｌ ｎ ｓ Ｒｅ ｅ ｖ ｉ
Ｖｏ．１ ． １ ７ Ｎｏ ４ Ａｕ ． ２ ０ ｇ ０１
填 防砂技 术通 过 近几年 的技 术改 进 ， 有效解 决 了油 井 防砂 的难题 ， 同时 改 善 了 油藏 的渗 流 能 力 ， 藏 油
开 发效果 得 到极大 提高 。
质胶结物强度下降 ， 导致地层松散解体而出砂。
２ 高压砾 石充填 防砂技术
２１ 技术优势 ．
高压 砾 石充 填 防 砂工 艺 利 用 一体 化 管柱 首 先
砂体 承载 砂粒 的负荷 逐渐 增加 ， 使砂 粒 问的应 力平
衡状 态被 破坏 ， 即地 层 应力 超 过 砂 岩 的地 层 强 度 ， 导致 岩石 颗粒剥 离 ， 成 油 井 出砂 ； 造 油井 生 产 时 存 在 生产 压差 ， 流体 流动过 程 中对砂 粒形 成较 强 的 拖 曳力 ， 使砂 粒 与 岩石 骨 架 脱 离 而 出砂 ； 藏 开 易 油 发过程 中 ， 注入水 的影 响 ， 敏地层 岩 石膨胀 ， 受 水 泥
渤海老油田砾石充填防砂方法研究
渤海老油田砾石充填防砂方法研究渤海老油田是中国油气资源重要的产区之一，但受到了砂粒嵌塞井眼和生产管道等问题的困扰。
为了解决这一问题，研究人员开始探索各种防砂方法，其中砾石充填防砂方法备受关注。
本文将对砾石充填防砂方法进行深入研究，探讨其在渤海老油田的应用前景。
一、砾石充填防砂方法的原理砾石充填防砂方法是利用砾石填充井眼和管道，形成一定的孔隙度和透水率，从而防止砂粒进入井眼和管道。
砾石充填防砂方法主要包括砾石筛管、砾石充填层和砾石过滤层三个部分。
砾石筛管是在井眼周围设置的一层砾石填充的管道，主要作用是过滤井下地层中的砂粒，防止砂粒进入井眼。
砾石充填层是指在井眼底部设置的一层砾石填充层，可以增加地层的支撑力，防止井下地层的砂粒进入井眼。
砾石过滤层是指在生产管道中设置的一层砾石填充层，可以过滤生产过程中携带的砂粒，防止砂粒进入生产管道。
砾石充填防砂方法具有以下优势：1. 提高采油效率：砾石充填防砂方法可以有效防止砂粒嵌塞井眼和管道，保证了油气的顺利产出，提高了采油效率。
2. 延长设备寿命：砾石充填防砂方法可以减少设备的磨损和损坏，延长了设备的使用寿命，降低了维护成本。
3. 保护地层环境：砾石充填防砂方法可以有效减少地层的砂化现象，保护了地层环境，维护了油气资源的可持续开发。
砾石充填防砂方法在渤海老油田的应用前景非常广阔。
渤海老油田地层中普遍存在砂岩和砾石岩层，砾石充填防砂方法可以有效防止砂粒进入井眼和管道，提高了采油效率。
渤海老油田作业环境复杂，地质条件多变，砾石充填防砂方法具有灵活性强、适应性好的特点，可以满足不同地段的防砂需求。
渤海老油田的生产管道较长，生产工艺复杂，砾石充填防砂方法可以有效保护生产管道，延长其寿命。
砾石充填防砂方法在渤海老油田具有良好的应用前景，可以有效解决砂粒嵌塞井眼和管道的问题，提高采油效率，延长设备寿命，保护地层环境，具有较高的经济和社会效益。
随着渤海老油田逐渐进入中后期开发阶段，井网密度增加、产量逐渐减小，需要引入更多的先进技术和工艺来提高采收率。
管内砾石充填防砂技术在曙3—H1井的应用
管内砾石充填防砂技术在曙3—H1井的应用摘要：针对曙三区杜家台油藏出砂严重，水平井检泵周期短等矛盾，研制了水平井管内砾石充填防砂技术。
室内试验优化了与地层配伍的携砂液配方体系，筛选了充填砾石的粒径。
现场应用效果表明，措施油井能够维持正常生产，措施后检泵周期得到明显延长，周期产油量大幅度提高，油井生产效果得到明显改善。
对同类油藏的开发具有一定的指导意义。
关键词：曙三区稀油油藏砾石充填防砂技术一、概述曙三区位于辽河断陷盆地西部凹陷西斜坡中段，开发目的层为下第三系沙河街组四段杜家台油层，油层埋深950～1700m，含油面积19.0km2，地质储量2244×104t，可采储量758×104t，平均油层有效厚度12.7m。
杜家台油层平均空气渗透率1.071μm2，孔隙度27%，粒度中值0.1603mm，分选系数1.67。
曙三区地面脱气原油密度0.9029g/cm3，50℃粘度169.81mPa.s，沥青+胶质含量33.44%，凝固点26℃。
水型NaHCO3，平均总矿化度5251mg/l，CL-含量1 100mg/l，HCO3-含量2 285mg/l。
进入油藏开发中后期，受地质构造、沉积相带、油层发育状况等多重因素的制约，曙三区块出砂现象较严重[1]，大部分油水井有出砂或泥浆的历史，严重制约正常生产。
据统计，累出砂量大于2m3的井达到149口，占油水井总数的55.8 %，累出砂量在0.5m3到2m3的井81口，所占比例为30.3%。
受出砂影响，生产管理难度加大，停产停注井多，水驱效果变差。
同时油层的单层厚度薄，采用直井井网无法进一步提高油藏开发效果，而通过部署水平井井网，可有效增加储量动用程度，提高油藏最终采收率。
目前曙三、四区射孔完井方式水平井5口，其中3口出砂比较严重，曙4-H105已因出砂导致套坏。
从1992年开始，先后在直井试验应用了机械防砂、化学防砂、高压充填防砂、携砂泵等多项防排砂工艺[2]，取得了较好的效果，但存在树脂砂低温固化效果差、油层物性纵向差异大、树脂砂单层指进的问题。
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a. 油井投产放喷、抽汲过猛，强烈降压，或
油井生产压差过大，排液速度过快；油井 开关频繁，均会造成油井激动引起油井出 砂。 b.酸化措施，除去地层中的钙质胶结物，或 入井流体与地层不配伍，造成堵塞，加大 油流阻力使油井出砂。
防砂方法介绍 4.1 油层出砂防砂研究综述
• 3.采油防砂方法 • 综合上述油气层出砂原因，为防止油井出 砂，一方面要针对油层及油井的条件，正 确选择固井、完井方式，制定合理的开采 措施，提高管理水平；另一方面，要根据 油层、油井及出砂的具体情况采用防砂方 法。
• 4.1 防砂原理 采用PYC - 150 (215) 封隔高压充 填工具与绕丝筛管配套,携砂液以大排量将陶粒带 到油气井产层管外空洞和筛管与套管的环形空间, 经沉积、压实,形成高效能挡砂屏障,达到防止油层 出砂目的。 • 4.2 FS 充填工具 • (1) 工具结构。 • FS 充填工具主要由封隔机构(包括液压、锁紧、 密封、卡瓦锚定等部分) 、充填机构、反洗机构、 丢手机构4 部分组成（如下图所示）
5防砂案例分析 防砂案例效果
• 试验井例 (NP11-X116) • 泵液参数 阶段 排量 流量 充填 名称 m3/min 体积 介质 前置 液 0.8～1 30 无 砂比 ％ 砂量 m3 控制 压力 MPa <25
活性 水
顶替 液
0.8～1 80
0.5
陶粒
无
5-10 5
<25
Max 25
防砂案例分析 5 防砂案例效果
目录 • 油层出砂的危害 • 油井出砂的原因 • 防砂方法介绍 • 充填防砂方法设计 • 循环充填防砂施工 • 防砂案例分析
油层出砂的危害
• 1.油层出砂的危害 1.1 砂埋油层、卡泵使油井频繁的冲砂检 泵，油井生产时率大大降低； 出砂严重的会造成套管变形，油井报废。 既提高了原油成本，又增加了油井的管理 难度。因而，油井出砂后必须进行防砂措 施防砂。
充填防砂方法设计 4.3 砾石充填防砂设计
• 4.4砾石设计 • 主要包括砾石尺寸设计、砾石用量计算两方面的内容。 • (1)砾石尺寸设计：在筛析实验室中取得防砂井油层砂样 粒度中值d50后，根据计算公式求得所需用的砾石尺寸， 即砾石的粒度中值D50。从目前普遍使用的索西埃 （Saucier）公式D50=（5~6）d50可推知：当D50/d50＜6 时，砾石与油层砂界面清楚，砾石挡住了油层砂，油气井 无砂生产；而当6＜D50/d50＜14时，油层砂部分侵入砾石 充填层，造成砾/砂互混，砾石区渗透率下降，尽管油气 井不出砂，但产量下降；当D50/d50＞14时，油层砂可以 自由通过砾石充填层，防砂无效； • 目前**充填一般用的都为直径为0.45-0.9mm 陶粒砂。
循环充填防砂设计 4.3 砾石充填防砂设计
• 4.8筛管直径设计 • 筛管直径与砾石充填方式和井身结构有关， 既要考虑防砂井段的通径，又要使充填层 有足够的厚度，以保证充填层的挡砂能力 和稳定性。目前**7寸套管一般选用108mm的 绕丝筛管 • 4.9安全接头的使用 • 为方便防砂管的后期套铣筒的打捞，防止 上大修作业，一般每10米放一个安全接头。
机械防砂
2、充填防砂过程
施工过程
防砂方法介绍
（二）循环充填防砂工艺技术
机械防砂
3、生产过程
特 点
防砂方法介绍
特点
★ 该防砂工艺适应性强
机械防砂
（二）循环充填防砂工艺技术
★ 可满足小—中砂粒地层防砂要求 ★ 防砂效果好
局限性
★对于地层亏空过大 ★分选性差的油层防砂效果不理想
循环充填防砂方法 4.2 砾石充填防砂方法
循环充填防砂施工
• 油管试压25MPa，稳压30min，压降小于0.5Mpa 为合格。试压合格后，投棒砸开泄油器，起出刮 削、试压管柱。 • (5) 下防砂管柱：连接防砂管，下至预定位置。 • （6）按设计位置下入管柱，磁定位校深，卡封位 置合格后，连接座好高压滑动井口，用3％氯化钾 溶液反洗井至出口无油污，记录此时悬重，从油 管内投入Φ35mm钢球一只。连接地面流程，试压 25MPa，不刺不漏为合格
循环充填防砂施工 4.4. 防砂施工步骤
• （7）座封：钢球到位（大约需要30分钟）后，小排量正 打压座封,座封压力与稳定时间按以下程序操作： • 0→4MPa(稳压5分钟)→6MPa(稳压5分钟)→8MPa(稳压5 分钟) →10MPa(稳压5分钟) →12MPa(稳压5分钟) →15MPa(稳压5分钟)。 • （8）开启充填通道:继续打压至压力突降为零,充填通道开 启。 • （9） 按照防砂泵注程序循环充填防砂施工。 • (12) 反洗井：接好水泥车管线，反洗出油管内的余砂， 洗净为止； • (13) 起出小冲管，防砂施工完成。
施工工艺设计
携砂液设计
防砂管柱设计
图1-1 砾石充填防砂施工分步设计程序
4.3 充填防砂方法设计 砾石充填防砂设计
• 4.3充填方式的选择 • 根据防砂油层、油井的特点和设计原则等， 结合完井类型选择出最合适的砾石充填方 式； • 4.3油层预处理设计 • 根据油层砂样分析化验的结果和防砂井的 具体情况，确定酸化解堵和粘土稳定处理 等措施，同时考虑防乳化、防止新生沉淀 等问题；
砾石充填防砂方法 油层出砂的危害
1 油井出砂的危害 1.2 掩埋井下管柱，造成井下事故 对于分层开采的油井，大量出砂会将井 下封隔器及管柱埋住，造成砂卡事故或井 下管柱被拔断。
油井出砂的原因 砾石充填防砂方法 4.1 油层出砂防砂研究综述
2.油井出砂的原因
(1)先天性的油层的地质因素
取决于砂岩地层的地质条件，砂岩地层胶结矿物 含量及分布、胶结类型、成岩压实作用、地质年 代等因素决定。 (2)后期开采过程的开发因素
2摘 要 摘要
• 本文针对**油层出砂问题，首先对油层出砂 危害，原因做了简单介绍，列举了机械防 砂步骤等；重点强调介绍了砾石充填技术 原理、工具结构及工作原理、施工程序,阐 述了排量、压力等主要参数设计方法,介绍 了充填防砂的应用效果及下一步规划方向。 • 关键字：充填 防砂 油层出砂 工作原理 管柱设计
完井、采油及后期措施作业造成的油井出砂
油井出砂的原因 砾石充填防砂方法
• 2.1 地层粘结强度低 • 在胶结疏松的地层中，流体流动阻力克服 了砂粒间的聚合力或岩石强度，使油井出 砂。特别当原油粘度高，流速大，流动阻 力也愈大，出砂也愈严重。
4.2 油井出砂的原因 砾石充填防砂方法
2.2采油工作制度不合理、或作业措施不当
循环充填防砂设计
• 4.10增阻器的使用 • 为防止沙粒在砂管环空形成砂桥，增大携砂液的流动阻力， 使砂粒能够充分填实。 • 4.11携砂液的选择 • 携砂液种类和用量应根据油井的具体情况和工艺要求进行 选择和设计。（一般**用2%—3%氯化钾） • 4.2施工工艺步骤 • 施工工艺应根据油气井的具体情况和施工工具及设备进行 设计，原则是要使操作有利于提高砾石充填的防砂质量和 施工的顺利进行。常规井的施工工艺步骤如图1-2所示：
原理
防砂方法介绍
（一）防砂管挡砂工艺技术
机械防砂
出砂
出砂
原理利用防砂管过滤地层内产 出的地层砂
原理
防砂方法介绍
（二）循环充填防砂技术
机械防砂
第一道挡砂屏障
石英砂
第二道挡砂屏障
防砂管Biblioteka 施工过程防砂方法介绍
（二）循环充填防砂工艺技术
机械防砂
2、座封过程 1
施工过程
防砂方法介绍
（二）循环充填防砂工艺技术
• 防砂施工地面流程图
防砂案例分析 防砂案例效果
• （2）施工管柱
防砂案例分析 防砂案例效果
• （3）施工过程
NP11-X116井砾石充填防砂施工曲线
防砂案例分析 防砂案例效果
• 先开始管线试压25兆帕。 • 循环阶段：2~15min循环携砂液，排量1 m3/min，泵压 2.7MPa。 • 充填第一阶段：排量1 m3/ min，14min~40min循环充填， 40min 时泵压升至 18MPa，套管闸门打开，这时加砂量 （扣除油管容积）0.9m3。 • 充填第二阶段：排量1m3/min，40min~50min循环充填， 泵压逐步升至25MPa，加砂量0.82m3。 • 顶替阶段：50min~60 min，排量0.5 m3/min，顶替压力 20MPa。 • 管内理论砂量1.43m3，实际加砂量1.72m3，计算充填率 为120.7%，实际上从进出口排量分析，总的损失液量5.5 m3，有漏失现象，但漏失均匀，不集中在某一点上，所 以整个井筒能达到完全充满，计算充填率基本上与实际吻 合，达到了设计要求。
循环充填防砂设计
• (3)充填砾石用量计算：一般以多挤入为好， 这样可以提高防砂效果；根据**的地层现场 施工经验，充填都为明化和馆陶组，其用 量一般为筛管环空和口袋体积的总和。
砾石充填防砂设计 4.3 砾石充填防砂设计
• • • • 4.5筛管长度的设计 生产筛管的设计长度应超过产层段上、下界各2~3m。 4.6信号筛管设计 上部信号筛管表明井筒内砾石储备量以达到设计要求，充 填停止，可以转入下一道工序。下部信号筛管可以提供准 确的开始挤压的时间。信号筛管的缝隙和直径尺寸与生产 筛管相同，长度一般为2m。 • 4.7扶正器设计 • 扶正器可使防砂管柱在井筒内处于中心位置，以便砾石能 够均匀充填在筛管周围，形成良好的挡砂屏障。其位置和 数量的多少根据井筒的具体情况而确定。
4.2循环充填防砂方法 砾石充填防砂方法
• 循环充填工具示意图
循环充填防砂设计程序 4.3 砾石充填防砂设计
• 砾石充填防砂施工分步设计程序： • 底层预处理设计 • 砾石设计充填方式选择防砂管柱设计携砂 液设计施工工艺设计
充填防砂设计程序 4.3 砾石充填防砂设计
充填方式选择 底层预处理设计 砾石设计