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水平井砾石充填防砂工艺研究

水平井砾石充填防砂工艺研究
新 疆 石 油 科 技
21 0 1年 第 2期 ( 2 卷 ) 第 1
・ 7・ 1
水 平 井砾石充填 防砂工 艺研究
王 子元① 顾 长亮 杨 小敏
中 国石 油 大学 ( 京 ) 油 工程 学 院 北 石 中 国石 油 大 学 ( 京 ) 石 力 学 实 验 室 ,0 2 9北 京 昌平 斯 伦 贝谢 中 国海 洋服 务公 司 完 井部 北 岩 1 24
3 杨喜柱 , 刘树 新 , 秀敏 等 . 平 井裸 眼 砾 石 充 填 防砂 工 艺技 薛 水
术研 究 与应 用[. 油钻 采 工 艺 ,0 93 ( :6 7 J石 ] 20 ,1 )  ̄ 8 37
4 J S u ir o sd rt n n GrvlP c sg .a ce .C n ieai s i a e a k Dein.S E 0 0 o P 43 .
该测 试 项 目现 场试 验 的成功 为 下一步 实现 大斜度 井 、 水平 井分 布式 温度和 单 点压 力监测 , 供依 据 。 提 同时解 决 了常规 电子传 感 器和光 纤压 力传 感器 受油 井下 高温 高压 干扰 而无 法正常 工作 的技 术 难题 。
裘 新农
7 余 克 让 . 石 充填 完 井作业 队储 层 的伤 害. 气井测 试 , 砾 油
】 9 :8 4 9 23 - 2
达 到含 格后 再泵 入井 内。即使 有漏 失存 在, 也易 在 生 产过程 中排 出。
3 应 用前 景 展 望
( ) 随着水 平井 砾石 充填 技术 研究 的深入 , 高 1 提
漏 失
参考文 献
1 王 鹏 , 和 清 . 砂 工 艺技 术 . 姚 防 北京 : 油 工 业 出版 社 ,9 9 石 19 :

简述高压充填防砂

简述高压充填防砂
施 工 液 流 走 向 示 意 图
防砂工具: 封隔器+

3.正转油管 倒扣丢手, 3.正转油管 倒扣丢手, 提出中心管, 提出中心管,油套转换通 道自动关闭。 道自动关闭。 4.接好反洗管线, 4.接好反洗管线,大排量 接好反洗管线 洗井,洗出油管内的砂子。 洗井,洗出油管内的砂子。 起出管柱后探冲一次即可 下泵投产。 下泵投产。
支撑剂) 砂(支撑剂)。 施 工 液 流 走 向 示 意 图
防砂工具: 封隔器+
充 填 砂
最后, 最后,利用端部脱砂 技术将充填砂填满套管 与防砂管柱之间的环空 空间。 空间。
体 分 布 示 意 图
这样就在地层和环 空形成了一个既有良 空形成了一个既有良 好渗透性又连续 又连续、 好渗透性又连续、致 密的稳定挡砂屏障。 密的稳定挡砂屏障。 稳定挡砂屏障 如右图,形成由地层 如右图, 砂体、 砂体、环空砂体和防 砂管组成的一个层层 过滤体系, 过滤体系,延长防砂 周期。 周期。
简述高压砾石充填防砂
常规井Байду номын сангаас石充填防砂技术 基本原理
高压砾石充填防砂, 高压砾石充填防砂,先在 井内下入防砂工具、 井内下入防砂工具、防砂管等 组成防砂管柱, 组成防砂管柱,投球打压座封 并开启充填通道,然后用防砂 并开启充填通道, 车组利用携砂液将充填砂从油 管挤入, 管挤入,经过防砂工具的油套 转换装置, 转换装置,从射孔孔眼挤入油 层,把油层压开,并填入充填 把油层压开,
防 砂 管
环 空 充 填 砂 体
地 层 充 填 砂 体
常规充填防砂施工工艺流程: 常规充填防砂施工工艺流程:
1.前期通井、刮管洗井准备完毕, 1.前期通井、刮管洗井准备完毕, 前期通井 下防砂管柱, 下防砂管柱,打压座封并开启充填 通道。 通道。 2.防砂施工: 2.防砂施工:携砂液携带充填砂从 防砂施工 油管、油套环空、最后挤入油层, 油管、油套环空、最后挤入油层, 随着加砂量的不断增加, 随着加砂量的不断增加,地层被充 填结实。随后环空被充填, 填结实。随后环空被充填,当充填 砂埋住信号筛管后, 砂埋住信号筛管后,地面反应压力 上升,当达到预定充填压力后, 上升,当达到预定充填压力后,停 止充填, 止充填,完成高压砾石充填防砂施 工。

下二门油田稠油热采井高压砾石充填防砂工艺

下二门油田稠油热采井高压砾石充填防砂工艺

加热降粘采油 , 单采 I , 日产油 1 , 3 ~2t因产量
低、 不能连续生产 , 5口新井 于 2 0 02年先后转 采
压力过高 , 导致开采综合效果变差 , 且压裂 防砂费 用相对较高 。因此 , 这两 口井 防砂 工艺确定为高 压挤压砾石充填防砂工艺。
其它层 。老井 3 1 因气大、 —13 产量低, 2 0 于 04年 1 月暂关 , 1 该层暂时停采。前两个 阶段累计 产油 约 13 0 t剩余潜力较大。③蒸 汽吞吐试 验 . ×l , 阶段(0 5 4月至今)共部署 4口试验井 , 9 20 年 : 至
防砂 、 高压挤压砾石充填。
上西低东高, 西边及北边为边水环绕 , 东部高部位 砂 、 防砂、 压裂 高压挤压砾石充填 防砂 4 种工艺。
自 17 年试油以来 , 98 大致经历了三个开发 阶 段。①零星试采 阶段 (9 8 9 9 : 17 —19 年)该层在一
些井点上射开与其他层合采, 因原油流动能力差 ,
文献标识码 : A
1 开发 历程
下二门油 田浅 北区块属构造 岩性油藏 , 面 平 为气顶 , z 小层油层温度 下脱气原油粘度在 H 3 I
l 0  ̄1 0 a s 000 50 0mP ・ 之间, 为特稠油油 藏 , 含 油面积 11k 2储量 6. ×14 。 . m , 12 0 t

7 8・


地பைடு நூலகம்




20 年 06
第5 期
柱, 将挤入地层 的充填砾石阻隔于筛管周 围。这
压裂液) 因此 , , 通过挤活性柴油防止粘土膨胀后 ,
种多级过滤屏 障, 保证 油流沿充填体 内多孔系统 经过筛管被源源不断地举升至地面 , 而地层砂则 被控制在地层 内, 实现油井长期生产又不出砂或

砾石充填技术

砾石充填技术
筛管尺寸、筛缝—— 能否有效阻挡砾石 充填液—— 清洁度、与地层和外来液体配伍性 充填系数 —— 反映炮眼内充填的砂量
脱砂压力 —— 保证筛管顶部以上有合适的砾石高度
技术水平
目前渤海9 5/8” 套管和7”套管防砂井应用了 ONE-TRIP和DUAL-TRIP防砂技术,取得了卓著的成效。 尤其是ONE-TRIP技术的应用,大大缩短了完井周期,以 往一口三层的井用STACK-PACK技术防砂完井需9天,现 在用ONE-TRIP技术仅需4天左右。
顶部 液压座封工具
中心管 冲管
充填转换工具 定位接头
隔离封隔器 液压座封工具
沉砂封隔器 锚定密封及延伸
冲管
隔离密封段
三层防砂管柱
座封管柱
充填管柱
应用概况
项 目 时间 1994 SZ36-1实验区 1994 1997 平台数 A B J 井数 32 16 16 Stack-pack Stack-pack 技术 完井周期(天) 9.10 9.42 4.50
砾石充填示意图
泵压
Psi
脱砂压力
时间,t
砾石充填特点
工艺简单,易于操作,节约作业费用 适用于大斜度井、水平井 成功率高,有效期长 可根据每个防砂层段的实际情况选择相应的充
填方式,避免窜层;若采用微压裂充填方式,
可有效解除近井地带的油层污染,提高油井产 量。
技术指标
砾石质量 —— 能否挡住地层砂
隔离封隔器
INV密封筒 滑套 GP 密封筒 密封筒 盲管 筛管 LH 密封筒
隔离封隔器 INV密封筒
滑套 GP 密封筒 密封筒 盲管 筛管 定位密封总成 沉砂封隔器
底部密封总成
套管
带引鞋和单流阀的底部延伸筒

防砂工艺介绍

防砂工艺介绍

• ㈢循环充填防砂工作原理
• 割缝管循环充填防砂工艺的原理是用油 管带着割缝管和充填封隔器下入井内, 割缝管对准生产层,投球蹩压打开座封 循环充填工具,地面用泵车将砾石与携 砂液搅拌均,通过油管打入井内,砂子 充填于割缝管与套管的环形空间,地层 砂子被砾石与割逢管两道屏障阻挡,不 能注流入井筒,从而起到防砂的目的。
对接工具 铁扶正器 φ73mm油管 塑料扶正器
φ73mm割缝管
塑料扶正器 盲管 丝堵砂面
• ㈢防砂原理
• 割缝管砾石充填防砂的原理,是用油管 将割缝管送到井下对准生产目的层,由 油管正蹩压油管与割缝管从丢手处分开, 在地面用高压防砂车组将砾石用携砂液 带入井筒并挤入地层并充填割缝管与套 管的环形空间,在地层与井筒形成两道 挡屏障,有效地防止地层砂子流入井筒, 并有改变地层渗流状况,所以此防砂工 艺有防砂增产的效果。
• ㈣主要技术参数(光盘) • ㈤防砂质量要求(同压防) • ㈥防砂监督要点(同压防)
• 三、CS-1新型固结剂防砂工艺 • ㈠施工步骤 • 1、冲砂至防砂目的层底管以下20m±。 • 2、通进、刮削至砂面冲洗炮眼、洗井干
净。
• 3、 对油管、套管试漏(带封)。 • 4、 完成挤砂施工管柱,笔尖至油层顶界
砂面
• ㈢CS-1防砂工作原理:
• CS-1新型固结剂是一种地面预制好的新 型无机防砂颗粒材料,是一种粒度均匀, 不粘连的松散人造砂粒。施工时,用水 基携砂液将CS-1用结剂携带至油水井出 砂层位充填饱满,在地层条件下,利用 CS-1固结剂颗粒,本身与水基携砂液相 互作用,形成是有一定强度和良好渗透 性的人工井壁,防止地层出砂。
防砂工艺介绍
目前油田防砂工艺较多,可分为机械防砂、 人工井壁防砂两大类:

绕丝筛管砾石充填防砂

绕丝筛管砾石充填防砂

绕丝筛管砾石充填防砂砾石充填(gravel pack)防砂是应用最早,也是应用最广泛的机械防砂方法。

常用的砾石充填方式有两种:一是用于裸眼完井的裸眼砾石充填;二是用于射孔完井的套管内砾石充填。

裸眼砾石充填的渗滤面积大,砾石层厚,防砂效果好,有效期长,对油层产能影响小。

常用于油井先期防砂,工艺较复杂,且对油层结构要求具有一定强度,对油层条件要求高(如厚度大、无气、水夹层的单一油层)。

其它情况则采用套管射孔完井后,再进行套管内砾石充填。

砾石充填防砂的施工设计应符合三条基本原则:一是注重防砂效果,正确选用防砂方法,合理设计工艺参数和工艺步骤,以达到阻止油层出砂的目的;二是采用先进的工艺技术,最大限度地减少其对油井产能的影响;三是注重综合经济效益,提高设计质量和施工成功率,降低成本。

防砂设计要形成一套完整的程序,有利于方案的系统化和规范化,从而提高施工设计的质量。

一般程序为:充填方式选择->地层预处理设计->砾石设计->防砂管柱设计->携砂液设计->施工工艺设计。

1) 充填方式选择根据防砂油层、油井的特点和设计原则,结合完井类型选择合适的砾石充填方式。

2)地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。

这一步对于提高施工成功率、保证油井产能有着重要的意义。

3)砾石设计砾石设计主要包括确定砾石尺寸、砾石质量控制和砾石用量。

(l)砾石尺寸选择通过筛析实验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。

目前普遍采用Saucier公式D50=(5~6) d50该公式是在大量实验基础上得到的,实验测得的砾/砂粒径比与渗透率的关系曲线如图8-6所示。

图8-7为砾石挡砂机理示意图,图中(a)表示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;图中(b)表示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;图中(c)表示D50/d50>14时,油层砂可以自由通过砾石充填层,防砂无效。

砾石充填防砂技术应用

砾石充填防砂技术应用
前言
• **油区为复杂油田,其特点是:断层发育, 构造破碎,油层埋藏深,油层类型多,油 水关系复杂;井筒状况差,深井、斜井多。 开发难度大。
• 其中,馆陶和明化镇组属于疏松砂岩油 藏,尤其最近连NgⅠ出砂都很严重 ,严重 影响了油井的正常生产。
2摘摘要要
• 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。
• 而对于**而言,主要为机械防砂,通常情况根据 地层而言,NgⅡ、Ⅳ 出砂轻微,一般挂虑防砂, Ed1基本不出砂,可以不加考虑,而生产NgⅠ 、 Nm组井地层出砂很严重. 根据出砂情况考虑充填 还是挂滤防砂。
原理
防砂方法介绍
机械防砂
(一)防砂管挡砂工艺技术
出砂
出砂
原理利用防砂管过滤地层内产 出的地层砂
(2)后期开采过程的开发因素 完井、采油及后期措施作业造成的油井出砂
砾油石井充出填砂防的砂原方因法
• 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 油砾井石出充砂填的防原砂因方法
断销式泄油器+1根油管+固定球座+1根油管+7in套管刮削 器至封隔器卡点位置,并在卡点上下反复刮削3次,以及 油层部位反复刮削3次,反洗井(3%氯化钾溶液)至出口 干净(若中途上提或下放超过正常负荷20KN,则采用 600L/min以上排量反循环冲洗)。
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。

油气井防砂

油气井防砂

补完后重新关闭,完井。
JC-152、JC-116规格参数
适用 套管 工具 长度 mm 最大 最小充 外径 填通径 mm mm 留井 通径 mm 坐封 压力 MPa 最大 允许 流量 通道 打开 压力 MPa 18~20 18~20 悬挂 工作 能力 压力 MPa 打捞 方式 解 封 力
7 in 5-1/2 in
水平井防砂面临的问题和应采取的措施:
• 1、油田开发中后期,含水升高,采液强度增 大,出砂加剧,要求防砂强度应有显著的提高; • 2、对一些高泥质和粉细砂油藏,生产中极易 堵塞滤砂管,无法满足地质配产要求,利用高 渗砾石充填以后,可显著改善近井地带流通能 力; • 3、稠油超稠油油藏由于原油粘度高,流动阻 力大,对地层砂携带能力强,出砂较严重,防 砂难度大,这类油藏生产时,很容易将生产层 段砂埋堵塞,采用砾石充填防砂,可显著改善 近井地带流通能力,降低注汽压力,提高油井 产量和延长防砂有效期;
水层
分级箍
管外封隔器
油层
盲板
引鞋+洗井阀
膨胀封隔器
水层
油层
打开分级箍
水层
油层
试循环
水层
油层
注水泥
水层
油层
注水泥
水层
油层
注水泥
水层
油层
注水泥
水层
油层
碰压
关闭分级箍
水层
油层
候凝
水层
油层
钻塞
水层
油层
钻塞
水层
油层
起出钻塞管柱
水层
油层
下入洗井、酸化、 胀封一次管柱
水层
洗井封隔器
洗井总成
一、高压挤压砾石充填防砂工艺技术 1、简介:高压挤压充填技术将石英砂大 量挤进地层,在井筒附近形成多级挡砂屏障的 高渗透带,大大扩大挡砂层厚度,将地层砂和 石英砂的混合面推向较远处,以扩大低渗透 面的渗流面积,消除孔眼附近的瓶颈阻流, 降低生产压差,从而控制出砂,并有效解除 井筒附近的污染堵塞,提高产量。
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