油井解堵

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一种油井化学解堵方法

一种油井化学解堵方法

一种油井化学解堵方法
油井化学解堵方法是一种应用化学药剂来清除油井中堵塞物的技术。

常见的油井堵塞问题包括矿物质沉积、油垢、水垢、油泥等。

以下是一种常见的油井化学解堵方法:
1. 评估问题:首先需要进行油井堵塞问题的评估,确定堵塞原因和位置。

可以通过井下工具、测井数据、生产历史等多种手段进行评估。

2. 选择化学药剂:根据堵塞类型和程度选择合适的化学药剂。

常用的化学解堵剂包括酸类药剂、溶剂、表面活性剂等。

选择药剂时需要考虑其对油井设备和地层的影响,以及安全性和环保性。

3. 设计注入方案:根据油井堵塞的位置和程度,设计合理的注入方案。

这包括注入药剂的浓度、注入压力、注入速度等参数的确定。

4. 注入化学药剂:将选定的化学药剂通过注入管道或井下设备注入到受堵塞的油井中。

注入过程需要控制好药剂的浓度和注入速度,避免对油井设备和地层造成不良影响。

5. 反应和清洗:待药剂与堵塞物发生反应后,通过冲洗或其他方法将溶解的堵塞物清除。

这可能需要多次注入药剂和冲洗操作来完全解决堵塞问题。

6. 评估效果:在化学解堵完成后,需要进行效果评估,确认堵塞问题是否完全解决。

这可以通过测量产量、压力和其他指标来进行评估。

需要注意的是,油井化学解堵方法在使用过程中需要严格按照操
作规程和安全要求进行操作,以防止意外事件的发生。

同时,需要根据具体情况选择合适的化学药剂和操作方案,以提高解堵效果。

低渗透老油田堵塞成因分析及综合解堵技术

低渗透老油田堵塞成因分析及综合解堵技术

低渗透老油田堵塞成因分析及综合解堵技术低渗透老油田是指开采多年,油层孔隙度和渗透率已经大幅度下降,导致油井产能骤减的油田。

低渗透老油田的堵塞成因主要有以下几个方面:1. 油层孔隙度和渗透率下降:随着开采时间的推移,油井附近的油层孔隙度会因水的侵入和沉淀物的堆积而减小,当油井产量减少时,油层的渗透率也会下降。

2. 沉积物的堆积:在油井开采过程中,油井产出的油中会含有一定量的固体颗粒或胶体物质,这些物质会随着油的流动被携带到油层中,最终导致沉积物的堆积,进而堵塞油层孔隙。

3. 水包裹现象:当油井产出的水含有一定量的油时,油会在水中形成胶体颗粒或微细乳化液滴,并包裹在水中,导致水的流动受阻,从而堵塞了油层孔隙。

4. 矿物沉淀物的生成:油层中的水含有一定量的溶解性盐类和矿物质,当水的温度、压力或pH值发生变化时,会导致溶解物质达到饱和度而沉淀,形成矿物沉淀物,堵塞了油层孔隙。

综合解堵技术主要包括以下几种:1. 酸化处理:通过注入酸液溶解沉积物或矿物沉淀物,恢复油层孔隙的连通性。

常用的酸化剂有盐酸、硫酸等,酸化处理常与压裂技术结合使用。

2. 溶剂处理:通过注入溶剂溶解油层中的胶体颗粒或油包裹物,恢复油层孔隙的连通性。

常用的溶剂有丙酮、甲苯等,需根据油层特性选择适当的溶剂。

3. 热解处理:通过注入高温流体,提高油层温度,使矿物沉淀物溶解或胶体颗粒分解,恢复油层孔隙的连通性。

4. 微生物处理:通过注入特定的微生物菌群,利用菌群代谢产生的酸或酶溶解堵塞物质,恢复油层孔隙的连通性。

5. 压裂处理:通过注入高压液体或气体,打破堵塞物质,扩大油层孔隙的连通性。

常用的压裂剂有水、油基压裂液和气体。

综合来说,低渗透老油田的堵塞成因复杂多样,解堵技术需要根据具体情况选择合适的方法,通过恢复油层孔隙的连通性来提高油井产能。

低渗透油田油水井化学解堵技术

低渗透油田油水井化学解堵技术

低渗透油田油水井化学解堵技术摘要:由于低渗透油田的储层和原油物性均比较差,从而导致该油田的自然产能低,特别是伴随着开发时间的不断延长,个别油田可能出现油层堵塞的情况,从而引起产油量下降。

本文以低渗透油田为例,针对这一类型油田堵塞探讨了油层解堵技术。

关键词:低渗透油田;化学解堵;技术分析引言石油作为我国重要的能源,在促进我国经济发展和提升人民生活水平方面发挥着重要作用。

但是近年来随着社会对石油需求量的与日俱增,石油的开采量也不断增大,对石油资源的开采效率也提出了更高要求。

然而石油开采作为一项复杂工程,特别是低渗透油田,油层容易发生堵塞,从而增加了石油开采的难度,因此分析低渗透油田油层解堵技术在提升石油开采量方面具有重要意义。

一、油井堵塞概述油田进入含水期以后,由于水的热力学不稳定性和化学不相容性,地层伤害、井筒结垢等问题时有发生。

作为三次采油的重要方法之一,聚合物驱油技术在获得较好的增油降水效果的同时,注入的聚合物也常造成油水井的堵塞。

钻井过程中存在钻井液的固相颗粒、固井液的淋滤、射孔液的水锁、试油作业当中的液体以及各种入井流体的滤失等的堵塞问题。

在注水采油过程中,只要有水存在,在各个生产部位都可能随时产生结垢,这些垢统称为油田垢。

其中,蜡、沥青、胶质的混合沉淀物俗称为有机垢,出砂及有机垢的混合物俗称为泥垢,还有细菌垢等。

注蒸汽采油、聚合物驱油、碱水驱油作为提高采收率方法的重要技术,生产中遇到的结垢问题,除了与注水采油时碰到的结垢问题类似以外,还因为驱油时分别有蒸汽、聚合物、碱液的存在,导致硅垢和聚合物垢的生成。

二、典型井例X181井发育油层厚度14.20 m,初期日产液量3.94 m3,日产油量2.62 t,含水率21.2%;投产后产能一直较低,调堵压裂前日产液量 1.33 m3,日产油量0.48 t,含水率57.5%。

井组区域油水关系模拟分析表明,油层存在优势渗流通道,常规压裂容易造成油井含水率进一步上升。

油田化学解堵技术研究与探讨

油田化学解堵技术研究与探讨

油田化学解堵技术研究与探讨摘要:油田进入含水期开发后,由于水的热力学不稳定性和化学不相容性,地层伤害、井筒结垢等问题时有发生。

作为三次采油的重要方法之一--聚合物驱油技术在获得较好的增油降水效果的同时,注入的聚合物也常造成油水井近井地带的堵塞。

本文主要对油水井近井地带堵塞原因诊断和聚合物凝胶堵塞的化学解堵技术进行了研究。

关键词:油井堵塞诊断聚合物化学解堵稠油解堵原理一、油井堵塞概述油井堵塞是油气层伤害的表现之一。

在进行钻井、完井、采油、增产、修井等各种作业时,储集层近井地带流体(包括液流、气流或多相流)产出或注人能力有任何障碍出现时,油气层伤害也就随之产生了。

不论是钻井、采油、注水开发,还是在提高采收率的各种作业中,油井堵塞问题都是普遍存在的。

在钻井完井过程中存在钻井液的的固相颗粒、固井液的淋滤、射孔液的水锁、试油作业当中的脏液以及各种入井流体的滤失等的堵塞问题。

在注水采油过程中,只要有水存在,在各个生产部位都可能随时产生结垢,这些垢统称为油田垢。

其中,蜡、沥青、胶质的混合沉析物俗称为有机垢,出砂及有机垢的混合物俗称为泥垢,还有细菌垢(或称生物垢)等。

注蒸汽采油、聚合物驱油、碱水驱油作为提高采收率方法的重要技术,生产中遇到的结垢问题除了与注水采油时碰到的结垢问题类似以外,还因为驱油时分别有蒸汽、聚合物、碱液的存在,导致硅垢和聚合物垢的生成。

我国很多油田都存在结垢和油井堵塞问题。

由于油田结垢对原油生产的种种不利影响,油田防垢除垢、油井解堵问题在国内外均引起极大重视。

二、油井堵塞诊断技术研究进展油井堵塞诊断属于油气层保护的范畴。

油气层保护的关键和先决条件, 就是正确了解和掌握油气层伤害的机理,但是油气层伤害因素的复杂性,做到这一点又是相当困难的。

在某些情况下,不同的伤害机理往往表现出非常相似的伤害特征和结果,如果不能确切了解油气层伤害的机理,采取的伤害解除措施往往达不到预期目的,甚至可能会加剧油气层伤害的程度。

油井解堵服务方案

油井解堵服务方案

油井解堵服务方案1. 引言在油田开采过程中,由于各种原因,油井可能会发生堵塞现象,导致产量下降甚至完全停产。

针对这一问题,油田运营公司需要采取相应的解堵措施,以保证油井的正常运营和产量稳定。

本文档将介绍一个油井解堵服务方案,包括解堵原理、解堵工艺、解堵工具选择以及注意事项等内容。

2. 解堵原理油井堵塞的原因多种多样,包括矿石碎屑、粘土沉积物、石蜡结晶等。

解堵的基本原理是通过施加一定的物理力或化学物质,使油井中的堵塞物解除或分解,恢复油井的通透性。

在选择解堵方法和工具时,需要根据堵塞物的性质和堵塞程度进行分析,并考虑到对油井壁垒的影响,以避免二次堵塞的发生。

3. 解堵工艺解堵工艺的选择和实施需要根据具体情况来确定,这里列举一种常用的解堵工艺流程:1.评估与分析:评估油井堵塞的情况,采集油井堵塞现象、产量下降等数据,并进行堵塞物的分析,确定解堵的方法和工具。

2.准备工作:根据解堵方案,准备所需的工具和设备,包括解堵剂、注入设备等。

3.注入解堵剂:根据堵塞物的性质,选择合适的解堵剂,并通过注入设备将解堵剂注入到油井中,使其与堵塞物发生反应。

4.施加物理力:对于一些较为顽固的堵塞物,需要施加一定的物理力,例如利用冲击波或振动力等,以破坏堵塞物的结构。

5.清除堵塞物:通过解堵剂的作用或物理力的作用,使堵塞物分解或破碎,并将其排除出油井,恢复油井的通透性。

6.测试和验证:解堵完成后,对油井进行测试和验证,确保产量的恢复和油井的正常运行。

4. 解堵工具选择解堵工具的选择取决于堵塞物的性质和堵塞程度。

常见的解堵工具包括:•压力介质:在注入解堵剂时,可以选择使用压力介质来增强解堵剂的作用力,常见的压力介质有空气、液体等。

•解堵剂:选择合适的解堵剂对堵塞物进行溶解、分解等处理。

常见的解堵剂包括酸性物质、溶剂等。

•物理力工具:根据堵塞物的性质选择合适的物理力工具,例如水力冲击工具、振动工具等。

在选择解堵工具时,需要考虑到工具的适用范围、性能和安全性等因素,并与解堵原理相结合,以达到最佳的解堵效果。

一种油井化学解堵方法 -回复

一种油井化学解堵方法 -回复

一种油井化学解堵方法-回复油井化学解堵方法是一种常用的措施,用于处理油井管道堵塞问题。

通过使用化学剂,可以有效地溶解沉积物和其他堵塞材料,恢复管道的正常通畅状态。

本文将详细介绍油井化学解堵方法的步骤和原理,并讨论其优点和应用领域。

第一步:问题诊断在采取任何解堵方法之前,首先需要进行问题诊断。

确定油井管道的具体堵塞原因是非常重要的,因为不同的堵塞原因需要使用不同的解堵化学剂。

常见的堵塞因素包括矿物质沉积物、蜡沉积、油胶结块等。

通过观察沉积物的性质和形态,以及通过测量管道的压力和流量,可以帮助确认堵塞原因。

第二步:选择解堵化学剂根据问题诊断的结果,选择合适的解堵化学剂。

通常,解堵化学剂可分为溶解剂、分散剂和表面活性剂。

溶解剂能够溶解矿物质和有机沉积物,如酸类、碱类等;分散剂可以将大颗粒的堵塞物分散成小颗粒,如聚合物和界面活性剂;表面活性剂可以改变沉积物表面的亲水性,使其更容易溶解。

根据不同的堵塞原因,可选择单一的化学剂,也可以选择混合使用。

第三步:制备和注入解堵化学剂将选择的解堵化学剂与适当的溶剂或水溶液进行混合,制备成解堵液。

根据油井的具体情况,可以选择直接注入油井管道,或者在注入之前进行预处理。

预处理可以包括清洗管道、加热管道等操作,以优化解堵效果。

注入解堵液时,需要控制注入速度和压力,以避免液体逆流和过载管道系统。

第四步:反应和沉积物清除一旦解堵化学剂注入管道,就会与沉积物发生反应。

这个过程可能需要一段时间,具体时间取决于沉积物的性质和堵塞程度。

在反应过程中,解堵化学剂会溶解或分散沉积物,并将其转化为可流动的液体或小颗粒。

在化学反应结束后,需要进行沉积物的清除。

清除沉积物的方法包括使用高压水射流、机械清洗工具以及吸拖工具等。

不同的清除方法将根据管道的材质和堵塞情况而异。

优点和应用领域油井化学解堵方法具有以下优点:1. 高效解堵:化学剂能够快速溶解或分散堵塞物,使管道恢复通畅。

2. 经济实用:相比其他解堵方法,化学解堵方法通常更经济实用,可以减少生产中断和维修费用。

超声波解堵技术原理及应用

超声波解堵技术原理及应用

超声波解堵技术原理及应用
随着石油勘探和开采的不断深入,油井堵塞问题也越来越严重。

传统的解堵方法主要是通过机械力或化学药剂来清除堵塞物,但这些方法存在着一定的局限性,比如机械力容易损坏井壁,化学药剂可能会对环境造成污染。

因此,超声波解堵技术应运而生。

超声波解堵技术是利用超声波的高频振动作用于堵塞物表面,使其产生微小的振动和位移,从而破坏堵塞物的结构,使其松动或破碎,最终达到解除堵塞的目的。

该技术具有非接触、无损伤、高效率、环保等优点,适用于各种类型的堵塞物,如油垢、沉积物、水垢、泥沙等。

超声波解堵技术的应用范围非常广泛,主要包括以下几个方面:
1. 油井解堵:油井堵塞是石油勘探和开采中常见的问题,采用超声波解堵技术可以有效地清除油井中的沉积物和油垢,提高油井产量。

2. 管道解堵:管道中的水垢和沉积物会影响管道的流量和压力,采用超声波解堵技术可以清除管道中的堵塞物,恢复管道的正常运行。

3. 污水处理:污水处理过程中,管道和设备容易被污垢和沉积物堵塞,采用超声波解堵技术可以清除这些堵塞物,提高污水处理效率。

4. 工业清洗:工业设备和机器的清洗过程中,常常会出现难以清洗的死角和污垢,采用超声波解堵技术可以轻松清除这些难以清洗的
污垢。

超声波解堵技术是一种高效、环保、无损伤的解堵方法,具有广泛的应用前景。

随着技术的不断发展和完善,相信这种技术将会在各个领域得到更加广泛的应用。

低渗透老油田堵塞成因分析及综合解堵技术

低渗透老油田堵塞成因分析及综合解堵技术

低渗透老油田堵塞成因分析及综合解堵技术【摘要】低渗透老油田是我国石油开采中的重要资源,但随着开采时间的延长,油井堵塞问题日益突出。

本文从堵塞成因、特点和解堵技术等方面展开探讨。

在堵塞成因分析中,主要包括水垢、砂粒堵塞、油气凝析物堵塞等多种因素。

低渗透老油田堵塞特点主要表现为多种原因共同作用、难以预测和复杂多变。

解堵技术综合应用中,化学解堵技术和物理解堵技术被广泛应用,包括油井酸化、渗透剂注入、超声波解堵等。

低渗透老油田堵塞成因分析及综合解堵技术的重要性不言而喻,只有及时有效地解决堵塞问题,才能保障油田的正常生产。

未来发展趋势将更加注重技术创新和综合应用,以提高油田的产能和效益。

【关键词】关键词:低渗透老油田、堵塞成因、解堵技术、化学解堵、物理解堵、重要性、发展趋势。

1. 引言1.1 低渗透老油田堵塞成因分析及综合解堵技术低渗透老油田是一种具有独特地质特征的油田类型,其堵塞问题一直是影响油田开发效果和生产稳定性的重要因素。

本文将对低渗透老油田堵塞成因进行深入分析,并探讨综合解堵技术的应用。

低渗透老油田堵塞成因多种多样,主要包括沉积物淤积、油气水相分离、油水界面气体生成、沉积物泥化和生物活动等因素。

沉积物淤积是主要成因之一,沉积物通过管道输送至井口后逐渐沉淀在管壁上,导致管道直径变窄,流体流动受阻。

油气水相分离也是造成堵塞的重要原因,不同密度的流体在管道中会发生相分离现象,导致管道内部的流体混合不均匀。

针对低渗透老油田堵塞问题,化学解堵技术被广泛应用。

通过向管道中注入特定的化学物质,可以破坏沉积物结构,改变流体粘度,促进管道内部的流体通畅。

物理解堵技术如超声波清洗和水压冲洗也可以有效解决堵塞问题。

综合运用多种解堵技术,可以更全面、高效地解决低渗透老油田堵塞问题,保障油田的生产稳定性和开发效率。

在未来,随着解堵技术的不断创新和完善,低渗透老油田堵塞问题将得到更好的解决,为油田开发提供更好的保障。

2. 正文2.1 堵塞成因分析低渗透老油田堵塞成因分析是解决油田开采难题的重要一环。

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第三章常见气井堵塞防堵(解堵)技术3.1 结蜡堵塞防堵(解堵)技术目前,国内外采用抑制油井结蜡的方法有机械方法、热力方法、化学方法和物理方法。

针对沙溪庙组气藏采用的经济有效的防蜡方法有热力方法和化学方法。

热力方法中,在冬季采用井口加温,只需保持气流温度在22℃以上就不会发生蜡堵塞。

同时还必须保证井筒清洁,防止采气管柱内出现粘附节流引起大量蜡析出和水合物产生。

根据国内大多数气藏的生产特点和产出流体特征,开发出防蜡剂JD—3,其主要功能和优点有:①清蜡功能:具有使蜡质、沥青质乳化、分散、润湿、反转性能,它的非极性基团能将蜡、胶质沥青等卷离成微小的液粒而脱离附着物,极性基团伸向水,使液粒表面形成水膜,阻止液粒再聚集。

②成防蜡功能:能与蜡同时乳化或共晶,破坏蜡晶的方向,致使晶体扭曲,防止蜡晶继续生长,从根本上破坏其网络结构,从而达到抑制蜡晶析出、长大、沉积的作用。

③加注方便:对密封系统橡胶元件无损害,对油管、套管等金属无腐蚀,可用泡排车泵注[8]。

3.2 出砂堵塞防堵(解堵)技术预测油、气井是否出砂或出砂量的多少,必须研究地层的出砂临界流速及临界压差,定量分析地层的出砂程度。

不同的地层其岩石力学性质是不同的,当外界因素超出了地层固有的临界参数值,地层就会遭受破坏。

因此,通过实验和计算求得地层的强度参数和临界参数值(如:泊松比、杨氏弹性模量、剪切模量、体积模量、内聚力、内摩擦角等),就可以对油气层的出砂情况进行预测[13]。

一、出砂预测方法1)现场观测法(1)岩心观察:用肉眼观察、手触摸等方法来判断岩心的强度。

若岩心一触即碎,或停放数日自行破裂,则表明该岩心疏松、强度低,在生产过程中易出砂。

(2) DST测试:如果DST(Dillstem test)测试期间油、气井出砂,甚至严重出砂,那么油、气井在生产初期就可能出砂。

有时DST测试期间未见出砂,但仔细检验井下钻具和工具,会发现在接箍台阶处附有砂粒,或者DST测试完毕后下探面,若发现砂面上升,则表明该井肯定出砂。

(3)临井状态:在同一油气藏中,若邻近的油气、井在生产过程中出砂,则该井出砂的可能性就大。

(4)岩石胶结物:岩石胶结物可分为易溶于水的胶结物和不易溶于水的胶结物两种。

泥质胶结物易溶于水,当油、气井含水量增加时,易溶于水的岩石胶结物就会溶解,这样将在很大程度上降低了岩石的强度。

当岩石胶结物含量较低时,岩石强度主要由压实作用提供,因此,对出水因素不敏感。

(5)综合测井法:现代测井技术给出了丰富的井下地层信息,利用测井资料和生产测试资料预测井的出砂是较好的方法。

霍树义等利用测井资料对出砂层位进行预测,利用声波时差和密度测井等获得岩石的强度,据此预测油井生产时是否出砂。

(6)试井法:对同一口井在不同时期进行试井测试,绘制渗透率随时间的变化曲线,从渗透率的变化来判断油井是否出砂。

2)经验预测法出砂经验预测法主要根据岩石的物性、弹性参数以及现场经验对易出砂地层进行出砂预测。

由于这种方法简单实用,国内外的学者对此法进行了大量的研究工作,现将目前常用的几种经验方法综述如下:(1)声波时差法:声波时差就是声波纵波沿井剖面传播速度的倒数,记为△tc=1/Vc。

一些国外公司常常采用声波时差最低临界值来进行出砂预测,若超过了这一临界值,则生产过程中就会出砂,应采取防砂措施。

△tc以油田或区块的不同而有所变化,一般情况下,当△tc>295μs/m时就应采取防砂措施,有的文献把声波时差临界值定在295~395μs/m。

(2)地层孔隙度法:孔隙度是反映地层致密程度的一个参数,利用测井和岩心室内试验可求得地层孔隙度在井段纵向上的分布。

一般情况下,当孔隙度大于30%时,表明地层胶结程度差,出砂严重;而当孔隙度在20%~30%之间时,表明地层出砂减缓;当地层孔隙度小于20%时,则表明地层出砂轻微。

(3)组合模量:组合模量法预测地层出砂是根据声速及密度测井资料,用下面的公式来计算岩石的弹性组合模量Ec:Ec=9.94×108ρrΔtc2(3-1) 式中:Ec———岩石的组合弹性模量,MPa;ρ———地层岩石的体积密度,g/cm3;Δtc———岩石的纵波声波时差,μs/m。

根据胜利油田防砂中心用该方法在一些井中进行出砂预测,结果显示预测准确在80%以上。

在对现场大量油、气井出砂统计结果分析之后,得出了如下结论:①当Ec>2.0×104MPa,正常生产时,油、气井不出砂;②当1.5×104<Ec<2.0×104MPa,正常生产时,油、气井轻微出砂;③当Ec<1.5×104MPa,正常生产时,油、气井严重出砂。

(4)出砂指数法:出砂指数计算方法是一项较为复杂的处理、分析、计算过程。

通过对声波时差及密度测井等测井曲线进行数字化计算,求得不同部位的岩石强度参数,计算出油、气井不同部位的出砂指数。

(5)地层强度法:大多数作者都认为预测出砂需考虑底层岩石的强度,因为剪切强度同油井的生产压降在本质上属同一物理单位,二者可以相互比较来确定某井的临界生产压差。

20世纪70年代初Exxon公司开始寻求二者之间的关系,发现当生产压差是岩石剪切强度的1.7倍时,岩石开始破坏并出砂。

例如,若地层剪切强度为7.0MPa(1000psi),生产压差为11.7MPa(1700psi)时,油气井开始出砂。

(6)双参数法:如以声波时差为横轴,生产压差为纵轴,把数口井的时差、压差数据点绘在坐标图上,则出砂数据点形成一个出砂区。

把要预测井的数据绘在同一坐标上,若落在出砂区,则该井出砂,否则不出砂。

(7)多参数法:建立一个出砂井与深度、开采速度、生产压差、采油指数、泥质含量、含水率等的判别函数,用该函数判别油井是否出砂。

3)应力分析法(1)产层岩石坚固程度判别指数“C”公式法:根据研究成果,垂直井井壁岩石所受的切向应力是最大张应力。

对于任意角度的定向斜井,最大切向应力由式(3-2)表达:C=2(P f-P w)+3-4μ1-μ(10-6ρf g H-P f)sinα+2μ1-μ(10-6ρf gH-P f)cosα(3-2)式中:C———井壁岩石的最大切向应力,MPa;μ———岩石泊松比;ρf———上覆岩石平均密度,kg/m3;g———重力加速度,m/s2;P f———原始油藏压力,MPa;H———产层中部深度,m;P w———井底流压,MPa;α———井斜角,(°)。

当α=0°时,该井为直井;当α=90°时,则该井为水平井。

根据岩石破坏理论,当岩石的最大切向应力大于其抗压强度时,将会引起岩石结构的破坏而出骨架砂。

因此,垂直井的防砂判据为:σc≥C(3-3) 式中:σc———产层岩石抗压强度,MPa。

如果上式成立(即σc> C成立),则表明在上述生产压差(P f-P w)下,井壁岩石是坚固的,不会引起岩石结构的破坏,则可以选择不采用防砂的完井方式;反之,当σc< C时,即表明岩石的抗压强度小于井壁岩石的最大切向应力,将引起岩石结构的破坏,这时,需要采取防砂的完井方式。

(2)实验室实验法:用内径2.5cm、外径8.5cm、长50cm的岩心进行破坏实验,测得岩心破坏应力σr。

若近井筒垂直有效应力为σv,则当σv>0.86σr时,地层出砂,否则地层不出砂,式中0.86是考虑了岩心初始破坏应力低的缘故。

并且该方法考虑了射孔因素的影响,在国外应用较多。

(3)岩石井壁应力分析法:分析油层的出砂机理,以线弹性理论为基础,同时考虑垂直井眼围岩应力场对射孔孔道稳定性的影响,建立井壁应力分析模型。

通过利用各应力状态及各破坏准则来判断地层是否出砂。

目前,对油、气井出砂机理的研究一般都是采用Mohr—Coulomb准则和Drucker—Prager准则,也有的用井壁岩石的拉伸和破坏准则。

引起油、气井出砂的主要因素有两个:一是流体的粘滞力和惯性力的综合作用使地层中的充填砂进入井眼引起油、气井出砂;二是由于岩石所受的应力超过其极限强度,导致岩石结构发生破坏而使骨架砂成为松散砂,被地层流体带入井中引起出砂。

(4)出砂临界压差法:当岩石承受的应力越过岩石固有的强度时,岩石就会发生破坏。

这种应力源于以下几种原因:①构造应力集中,如断层活动等;②与原始状态相比,地层产生压降;③井底流压低,在近井地带形成高压差。

Morita 认为在原地应力及渗流引起的附加应力场的联合作用下,炮眼周围的岩石已经进入塑性状态,但是仍具有承受载荷的能力,只有当炮眼周围岩石的应变超过一临界值时,炮眼才发生剪切破坏,造成出砂[14]。

二、砂堵气井沉降法解防堵方法:1.砂堵气井沉降法防堵1)热水洗管防堵该方法适用于气井堵塞物中蜡等粘稠物较少。

要求水温在80℃~90℃左右,一般从油管加注,油管加注热效率高,可充分溶解管壁的蜡质和压裂液,清洗管壁上的砂粒并将其沉入井底,缺点是注水时需停产1~2 h左右,影响生产。

注水量视油管和气井产能、压力大小而定,一般73 mm油管一次注水为300 kg,套管注可用500 kg。

2)化学防堵JD-3清蜡剂具有清蜡、防蜡功能,且加注方便。

针对砂粒和石蜡形成的混合物,采用向套管内加注清蜡剂JD-3,再注入700~800 kg左右的热水(70℃左右)稀释。

经充分浸泡溶解,使砂粒与蜡分离并沉降至井底。

根据经验,采取提产带液的方式将井筒积液排出。

待积液排尽后,逐渐降低产量,恢复正常生产。

JD-5高聚物溶解剂针对高分子聚合物尤其胍胶夹带砂粒的砂堵预防措施,采用向套管内加注JD-5溶解剂50 kg,并加入适量的热水(70℃左右)稀释,高聚物溶解后,让砂粒与其分离并沉入井底,由于该药剂对金属有一定的腐蚀性,宜采取提产方式将井内已溶高聚物尽快带出。

2、砂堵气井沉砂法解堵1)注水沉砂解堵较纯净的砂堵是压裂施工后残留在井筒或近井地带地层中的陶粒砂流动到井筒并沉积,堵塞管柱引起的。

发生时间一般在气井投产早期,短则气井投产后几小时,长则达几年。

堵塞物几乎全是压裂残砂,其它物质较少。

这种情况,通常是通过高压注射泵向油管内注入500~800 kg左右的热水(70℃左右),清洗油管壁,将井筒中少量的蜡等粘稠物溶解,使砂粒沉入井底。

浸泡、溶解数小时后,通过提喷方式将井内的蜡等脏物及注入水排出。

提喷过程中,控制气流量大小将井内脏物带出而不激动井底砂粒。

油管堵塞解除后,再向油管加注适量热水清洗油管壁,待压力恢复后恢复正常生产。

2)化学沉砂解堵气井生产过程中出现更多的是由蜡、压裂液等夹带砂粒引起的砂堵。

出砂量较少的气井堵塞本质上讲仍可分为蜡堵、压裂液堵,只是堵塞物中夹带有砂粒,其解堵措施主要采取化学方法,将压裂液、蜡等粘稠物溶解,使其与砂粒分离,让砂粒沉降至井底,通过放喷措施将溶解后的粘稠物排出而尽量不触动井底砂粒,从而解除堵塞。

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