砂岩油藏排砂采油工艺研究
第一章疏松砂岩油藏出砂机理及出砂预测方法讲解

第一章疏松砂岩油藏出砂机理及出砂预测方法判断油层是否出砂,对于选择合理的完井方式、对经济有效地开采油田是非常重要的。
要判断生产过程中是否出砂,必须对影响出砂的因素、出砂机理、出砂预测方法的准确性有比较清楚的认识。
通过室内实验和理论研究,搞清油层出砂机理和规律,制订合理的生产制度和防范措施也就显得非常有意义。
1.1油气层出砂原因影响地层出砂的因素大体划分为三大类,即地质因素、开采因素和完井因素。
第一类因素由地层和油藏性质决定(包括构造应力、沉积相、岩石颗粒大小、形状、岩矿组成,胶结物及胶结程度,流体类型及性质等),这是先天形成的,当然在开发过程中,由于生产条件的改变会对岩石和流体产生不同程度的影响,从而改善或恶化出砂程度;第二、三类因素主要是指生产条件改变对出砂的直接影响,很多是可以由人控制的,包括油层压力及生产压差,液流速度,多相流动及相对渗透率,毛细管作用,弹孔及地层损害,含水变化,生产作业及射孔工艺条件等。
通过寻找这些因素与出砂之间的内在关系,可以有目的地创造良好的生产条件来避免或减缓出砂。
地层砂可以分为两种,即:骨架砂和填隙物。
骨架砂一般为大颗粒的砂粒,主要成分为石英和长石等,填隙物是环绕在骨架砂周围的微细颗粒,主要成分为粘土矿物和微粒。
在未打开油层之前,地层内部应力系统是平衡的;打开油层后,在近井地带,地层应力平衡状态补破坏,当岩石颗粒承受的应力超过岩石自身的抗剪或抗压强度,地层或者塑性变形或者发生坍塌。
在地层流体产出时,地层砂就会被携带进入井底,造成出砂。
图1-1 炮眼周围地层受损情况图1-1是射孔造成弱固结的砂岩破坏的示意图。
射孔使炮孔周围往外岩石依次可以为分颗粒压碎、岩石重塑、塑性受损及变化较小的较小受损区。
远离炮孔的A区是大范围的弹性区,其受损小,B1~B2区是一个弹塑性区,包括塑性硬化和软化,地层具有不同程度的受损,C区是一个完全损坏区,岩石经受了重新塑化,近于产生完全塑性状态的应变。
孤岛油田砂岩稠油热采井出砂机理及配套工艺

要课题 。 1稠 油油藏 状况 1 j 地质特 征 . 孤 岛地 区所辖 勘探 区域主 要包括 “ 凸 、两洼 、三 斜坡 含油面 积 16 三 , 3. 9 i2地 质 储量 4 0 l× 14, 含油层 系来看 , 岛地 区 已发现 9 含油 层 k , n 95 0t从 孤 套 系 , 上古生 界 、沙四段 外 , 除 其它 7 套含 油层 系均上 报探 明石油 地质储 量 。从 探 明储量 的油藏 类型 来看 , 构造 油藏 占9 %, 3 岩性 油气 藏 占7 油层 为河 流相 %。 沉积, L 高 、高 渗 、强亲水 、非 均质性强 、胶 结疏松 、出砂严 重 , 和压 力高 , 饱 原 油粘 度高 变化 大 , 部为常 规稠 油 ,边 部 为环状 分布 的特 稠 油。孤 岛油 田 顶 17 年 投入 开发 以来 , 田开发大 致经历 了 四个阶段 。 17 ~17 年 的 产量 91 油 9 l 97 增 长阶段 l98 9 3 的稳步上产 阶段 I94 95 7 一t8年 1 8 ~19 年的高产 稳产 阶段 l96 1 9 1 年 至今的持 续稳定 发展阶段 , 采油 厂的发展与 中石化 及胜利油 田勘探开 发技术 进 步与 自主 创新 密切相 关 。 1 2 稠 油开 发存在 问题 . 目前 占采 油厂 产量 1 3的稠 油 热采单 元 , / 靠加 大 工作量投 入产 量基 本稳 定 , 难度 越来 越大 。 十五 ”以来 , 但 “ 平均 每年投 产新 井 6 口, 均当年 产油 9 8 平 . 9 0t近 年措施 工作 量 已达 2 0口、年 增油 达到 1 t 以上 依靠技 6X 1 , 5 6× Ot 术 攻关 , 已建成 Ng 、N 6 g - 和 N 5 6四个 稠油环 。 目前挖潜 已转 向 S 套 、N 3 4 g- 油藏条 件较 差的零 散块 , 足现有 技术 , 立 上产 难度 越来越 大 。从 不同热 采稠油 环 产 能构成 来看 , 目前主体 为 Ng 5和 Ng - 稠 油环 , 量 占 6 %。 由于不 同 34 产 7 稠油热 采带 油藏特 征和开 发 阶段不 同, 其开 发趋 势有较 大差异 。 要保 持 热采产 量 稳定 , 目前经济 技术 条件下 , 在 除每 年 6 0口新 井投入 以外 , 需要 依靠 比较 还 成熟稠 油 热采工 艺 技术 , 现稠油 产量 的稳 定。 实 2 稠 油热采 并 出砂 机理 热 采对 出砂 可能造成 的影响注蒸 汽热采造成地 层岩石 胶结疏松 , 并产生 裂 隙从 而导致 出砂 的可 能 , ①储层胶 结疏松 , 胶结 物 以粘土为 主 注蒸 汽后 , 愿油 粘度急 剧下 降, 泥质 胶结物 容易被破坏 , 砂岩 结构变为 松散状态 ; 汽结束 回 ②注 采时 , 生产压 差较大 , 一般 排液 速度极大增 加 , 引起 出砂 ; 将 ③蒸汽吞 吐开采 , 注 汽强 度大 , 吞后吐 , 先 液流双 向反复 , 导致 岩石 颗粒更 加松 动 ; ④高温蒸 汽对 油 层岩 石 的溶蚀 及粘 土的膨 胀解 体作 用。注 蒸汽锅 炉 出口水相 的 p H值 普遍 很 高 , 高温 下 , 石英 溶解作 用很强 , 在 对 造成 岩石 结构破 坏 。 ⑤蒸 汽窜流导 致 油井 出砂严 重 。 些油 藏或 区块 。 蒸汽吞 吐开 采期间 , 有 在 由于注 汽压力 及注 汽强度 过高 , 油层 非均质性严 重等 , 以及 发生汽窜 现象 , 导致这些 井在进行 蒸汽吞 吐回 来时, 出砂 严重 。⑥注蒸 汽热力 采油 的注采 强度大 这种 突出的 特点 , 仅导致 不 油 井易 出砂 , 且防砂难 度极 大 。 而 虽然某些 热采 油井 采取 了绕丝筛管 砾石 充填 防砂方法 , 经过多周 期蒸汽吞 吐作业后 , 但 防砂砾石 层及 筛管被局部 冲毁 , 化学 固结层 被破 坏 , 引起油 井重新 出砂 严重 。 3 稠油 热采 配套 工艺 3 1 热采井 机械 防砂 .
疏松砂岩气藏水平井出砂机理研究

1.6 实现途径
①调研气井出砂的机理类型,以某气田气井出砂的现场实例,具体分析气井出砂特 点和出砂机理。 ②结合地质和生产特征,总结影响气井出砂的原因。 ③调研国内外气井出砂压差预测模型,并根据某实例气田建立气井出砂预测模型, 根据该模型计算该气田气井的临界出砂压差。
3
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2 涩北气田的地质特征
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1 绪论
1 绪 论
1.1 研究的目的及意义
疏松砂岩油气藏一般具有埋藏较浅、成岩作用差、胶结疏松等特点,这类油气藏在 全世界都有分布,因此在开采过程中经常会发生出砂的现象。在油气藏开采过程中出砂 是影响油气井产能的一个重要因素,这是一种在油气生产过程中砂粒随流体的运动从地 层中被流体携带出来的现象,这种现象制约着油气田的高效开发, 同时在油气开采的过程 中也需要重点解决该问题。地层出砂受到很多因素的影响,并且在油气井出砂严重的时 候将会产生以下危害:油、气井的减产甚至停产;井下设备、管线磨蚀和堵塞;地层的 原始结构遭到破坏,地层平衡被打破,引起近井地带地层渗透率下降等。在疏松砂岩油 气藏开采过程中经常会使用到水平井, 因此研究水平井的出砂机理对研究气藏防砂的方 法很重要。而目前关于疏松砂岩气藏水平井方面的研究较少,所以该课题的研究很有必 要。 对疏松砂岩油气藏水平井出砂机理的研究可以更加准确的预测出砂,并可以根据所 研究的机理制订相应的油气田合理开采原则、提高油气井产量、防止地层出砂的对策, 以达到油气田开发的最终的目的,即实现油气田的高效开发。
1
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1 绪论
胶结强度越高的地层越容易出砂,这类地层出砂的情况可能是间断的出砂;④具有高水 平构造应力和胶结性好的地层出砂,地层的强度会随着孔隙度的减小而变高,同时由于 地层的运动会使沿着该地层方向上的应力增加,而较高的应力差,这个应力差会破碎井 眼造成油气井出砂;⑤井眼表面周围高压力梯度的出砂,井眼表面附近的高压力梯度, 在射孔过程中射孔弹会使孔眼附近地层的胶结性变差,同时流体会产生拖拽力以及摩擦 力,这些力的作用会使气井出砂,如果地层出水则会导致出砂加剧 [ 2 ] 。 Hall, C.D.Jr. 和 Harrisberger 等人首先应用岩心三轴试验来研究在不同的载荷和油、 水两相作用下砂拱的稳定性问题。通过岩心三轴试验总结出砂拱所表现出的一些性质, 当润湿相浓度小于某个临界值时,砂拱稳定;当润湿相浓度等于这个临界值时,砂拱会 被破坏,砂拱的存在需要有润湿相,并且其稳定能力也与砂拱的尺寸有关,并指出稳定 的砂拱必须具有一定的外界应力和自身凝聚力 3 。 L.C.B. Bianco 和 P.M. Halleck 等人总结了 Hall,C.D.Jr. 和 Harrisberger 等人根据岩心 三轴试验得到的成果,并以此为根据对砂拱行为和稳定性做了试验,通过试验验证了润 湿相浓度变化对砂拱行为和稳定性有一定的影响。 2002 年,Vaziri H.H 等人将地层的出砂类型分为两种,第一种是初期压力引起的, 另外一种是后期压力衰竭引起的。第一种出砂一般发生在油气藏开发的初期,地层出砂 的原因是在油气藏的初期油井周围压力梯度相对来说会比较高,岩石受到的有效应力也 会较大,因此在塑性应变的作用下砂粒被剥离下来,同时流体也会产生拖拽力以及摩擦 力,在这两个力的共同作用下剥离出来的砂粒流入井内导致出砂;第二种类型的出砂发 生在油气藏开采的中后期,导致出砂的主要原因时在开采的中后期地层应变软化,以及 开采过程中地层出水,它们破坏了砂粒间的毛管力,在这些因素的作用下砂粒随流体运 移至井底,引起地层出砂。
探讨孤东油田稠油井出砂机理与防砂工艺

后形成 具有 一定强 度和 渗透 性的 人工井 壁 , 防止油 层 出砂 。 ( 2 ) 水带 干灰 砂。 是 以水泥 为胶 结剂 , 以石英 砂为 支撑剂 , 按 比例在地 面 拌和均 匀 , 用水 携至井 下 , 挤 入套管 外 , 堆积 于 出砂部 位 , 凝 固后形 成具有一 定强度 和渗透性 的人工 井壁 ,
理论广 角
C hi na s c i e n c e a n d Te c h n o l o g y R e vi e w
■I
探 讨 孤 东 油 田稠 油 井 出 砂 机 理 与 防 砂 工 艺
纪树 军
( 中石化胜利油由孤东采油厂作业一大队)
【 摘 要] 孤东油 田是典型的疏松砂岩油藏 , 油层埋藏浅, 压实程度差, 胶结疏松 , 易出泥砂。 本文针对孤东油 田稠油油藏特点, 分析井下作业防砂技术工艺措 施, 合理控 制 稠油 油井 出砂 , 降 低稠油 井 出砂 的危害 , 增 强稠油 井注 汽采 油效 果和 生产 周期 。 [ 关键 词] 稠油 ; 防砂 ; 工 艺
化学 防砂 可用 于油井 的先 期防砂 , 也可用 于后 期防 砂 , 它 对地 层砂 物性 范
围范 围适 应大 , 对 于深 层 比较合 适 , 但它 在高温井 、 长 井段 、 老井防砂 , 不如机 械 防砂效果 好 。 ( 1 ) 水泥砂 浆人工井 壁 。 以水泥 为胶结剂 , 以石 英砂为支 撑剂 , 按 比 例混合均 匀 , 拌 以适量 的水 , 用油 携至井 下 , 挤入套 管外 , 堆积于 出砂部位 , 凝固
孤 东油 田位于济 阳坳陷沽化 凹陷东北 部 , 孤东构 造是—个 被断层复 杂化 了
油井出砂和出砂油井的采油方法

油井出砂和出砂油井的采油方法油井在生产过程中,有些油井在产油的同时,往往会有地层的砂子随油产出,石油工作者称此为油井出砂。
凡是出砂的油井其产油层都是砂岩。
砂岩是由砂粒经粘土、碳酸钙及其他物质在高温高压下粘结而成的岩石。
易出砂的砂岩一般都成岩差,胶结强度低,地下产出油的拖曳力就足以破坏砂粒之间的粘结,使砂子随油流出。
还有,易出砂的地层,粘结砂粒的主要成分之一是粘土,一但油井见水,粘土易膨胀,岩石受到破坏,油井出砂将更为严重。
油井生产过程中,地层产出的砂如果不能全部被带至地面,部分砂会沉入井底,日积月累,将会砂埋油层,致使油井停产。
因此对这类井必须采用特殊的采油方法。
目前成熟的方法有两种,一种是防砂采油,即用人工方法将砂阻隔在油井以外,不让油井出砂,其专业用语叫防砂;另一种方法是排砂采油,即不控制地让地层在生产过程中自然出砂,并使地层产出的砂随油流采至地面进行处理。
目前使用范围最广的是防砂采油。
防砂的方法很多,归纳起来为两大类:一类是化学防砂,指用化学方法,向地层挤注可使地层砂粘结在一起的各种液体化学物质,在井筒周围形成一道坚固的人工井壁,将可移动的砂阻隔在油井以外。
新形成的人工井壁有比地层大得多的强度,可抗住油流的冲刷,从而达到防止地层出砂的目的;另一类方法为机械防砂,这一方法是在油层部位设置一个可挡住地层砂通过的网状工具,通常使用绕丝筛管,并在工具以外填充砾石,见砾石充填防砂示意图。
这些工具耐冲刷强度远大于地层,又有着允许油通过的极好能力,可达到防砂采油的目的。
最近几年又发展了一种压裂防砂工艺,这种方法将压裂和防砂相结合,不但可防止油井出砂还可提高油井产量。
排砂采油:排砂采油的关键是采用耐砂磨的抽油泵,让油井以最大能力产油,将地层产出砂带至地面。
有资料报道,一口井在生产期出砂可达千方以上,大量砂的采出,使近井地带油流通道增大,原油产量可数倍于防砂采油(见防砂采油和排砂采油日产对比表)。
排砂采油初期,油井出砂有个上升期,然后就逐渐降低,然后维持在一个轻微出砂情况下生产。
油田开发防砂工艺研究

油田开发防砂工艺研究摘要:砂岩油藏开采过程中存在的主要问题是油井易出砂,油井持续出砂最终会导致油井停产甚至报废,影响油井的正常生产,因此出砂的油井必须采取防砂措施。
因油层出砂严重,油井必须进行先期防砂才能投产,自开发以来先后采用过绕丝管管内砾石充填防砂、涂料砂防砂和复合防砂工艺,取得了一定效果。
但随着油田开发的深入,地层出砂情况越来越复杂。
关键词:出砂严重先期防砂中图分类号:tg231.7一、油藏基本概况林樊家油田构造位于济阳坳陷东营凹陷与惠民凹陷之间的林樊家凸起东斜偏南,东部以尚店油田沙一段地层超覆线为界,北部和西部过渡在林樊家构造上,是一个上第三系馆陶组的大型披覆构造。
本区自1957年开始进行地球物理勘探,1986年投入开发,共分5个开发单元:林东主体、林中9块、林中3块、林17块和林南1块。
主力油层为ng组,油层埋深1050m,含油面积32.0km2,探明石油地质储量3302×104t,动用地质储量2581×104t。
1油藏地质特征(1)、构造特征林樊家油田构造简单,馆陶组底面为微弱北东倾的单斜构造,构造幅度小,块内无明显断层。
主力油层在林樊家油区大面积分布,主要受不整合面和岩性控制,为岩性地层油藏。
(2)、储层特征馆陶组油层具有厚度薄、埋藏浅、含油井段集中的特点,纵向上可分为4个砂层组,其中1-2砂层组无油层,仅少数井见气层,3砂层组主要在林东分布,分3个小层,仅2-3小层含油;4砂层组为主要含油层段,共分7个小层,其中1、4小层无油,2-3小层为零星分布的稠油,5小层个别井点有油层,6、7小层广泛分布,其中ng46主要分布在林东,ng47主要分布在林中9块。
二、防砂现状林樊家地区因油层出砂严重,油井必须进行先期防砂才能投产,自开发以来先后采用过绕丝管管内砾石充填防砂、涂料砂防砂和复合防砂工艺,取得了一定效果。
但由于储层岩性主要为细-粉细砂岩,颗粒直径最小只有0.05mm,防砂困难,防砂后渗流阻力增大,油层供液能力下降。
砂岩油藏特征及剩余油开采技术研究

砂岩油藏特征及剩余油开采技术研究砂岩油藏是指埋藏在砂砾岩层中的油藏,砂砾岩是一种具有较大孔隙和渗透性的岩石,可以容纳大量的石油。
在砂岩油藏开采过程中,通常能够通过自然压力向井口输送石油,但是开采时间较长之后,自然压力会逐渐降低,石油开采效率也会下降。
因此,需要采用一些剩余油开采技术来提高采收率。
砂岩油藏的特征主要包括储层特性和流体特性两个方面。
首先是储层特性,砂岩油藏通常具有较高的孔隙度和渗透率,这使得储层能够容纳较多的石油。
此外,砂岩储层中的孔隙结构通常比较复杂,存在着不同尺度的孔隙,从亚微米到毫米级别,这使得石油在储层中的分布非常复杂。
此外,由于砂岩储层中的孔隙与颗粒之间存在着一定的连接性,石油在储层中的流动性较好。
其次是流体特性,砂岩油藏中的石油一般为原油,通常具有一定的粘度,并且含有一定的气体和溶解的油酸气。
这些流体特性会对开采过程中的产出率和流动性产生一定的影响。
在剩余油开采技术方面,常见的技术包括常规压裂、水驱、聚合物驱、气驱等。
常规压裂技术主要通过注入高压液体向储层进行压裂,使得砂岩储层中的裂缝扩张,增加石油的渗流面积,提高石油的采出率。
水驱技术是通过注入大量的注水以增加储层内部的水压,使得石油被迫向井口移动,从而提高采收率。
此外,通过合理的水驱方式和水驱剂的选择,还可以调节储层中的流体饱和度和流体流动性,提高石油的采出率。
聚合物驱技术是通过注入聚合物溶液来改变储层中的流体流动方式,从而提高石油的采出率。
聚合物溶液具有较高的黏度,在注入储层后能够形成较大的屏障,减缓水和石油的混合,增加石油的采集效果。
气驱技术是通过注入气体,如二氧化碳或天然气,将石油推向井口。
气体具有较低的粘度,能够提供较大的驱动力,推动石油的流动。
此外,气驱技术还具有溶解石油并降低黏度的作用,从而提高石油的流动性和采出率。
总之,砂岩油藏的特征独特,储层结构复杂,流体特性复杂,需要采用一定的剩余油开采技术来提高采收率。
疏松砂岩衰竭油藏完井工艺技术优化研究

5 .6 64 l 97 1 .
5 .4 59
7 .7 31 1 16 7 .
8 .3 1O
2 .6 95 4 .4 33
4 .5 48
F2 8
F3 3
式中 _ , ——采油指数 ,m3 ( MP ) / d・ a ;
平 均
5. 52 2
7. 38 7
根据前期 开发经验 以及理论研 究结果 ,砾石充填 是绥 中 3 一 油 田较好 的防砂完井方式 。砾石充填方式 6I
特点 。疏松砂岩 由于其成 岩作用较 差 ,岩 石胶结程 度 低 ,钻井 、射孔 、注水等过程会对岩石结构造成破坏 ,
导致生产层 出砂 ,影 响生 产井正 常生产 …。
摘 要 :地层疏松和储层 压力衰竭 ,是 目前渤海油田在调 整开发过程 中遇到的 突出问题 。针 对这 类油藏完井作业过程
中,防砂与储层保护的技 术难 点,根据适度防砂的理念 ,采 用 了 “ 量体裁衣”式的防砂设计 , 创新发展 了简易P RD射孔 液
技术及其配套完井工艺,达到 了 “ 适度防砂 +储层保护”的双效 目的。在绥 中3 — 油田的现场应 用表 明,此项技 术有效地 61 解决 了砾石充填与防止 漏失之 间的矛盾 ,大幅度提 高 了单 井产能 ,为 同类油田的完井工艺技术提供 了重要 的依据 。 关键词 :疏松砂岩 衰竭油藏 储 层保 护 完井工艺 绥 中 3—1 6
渤海油 田绥 中 3 — 区块为典型 的疏松砂岩稠油油 61
包括 常规砾 石充 填 、高速水 流砾 石充填 、压裂 充填 3
种 。由于绥 中 3 — 油 田地层渗 透率 高 、裂缝 短 、导流 61 能力 差 ,因此 ,不宜 利用压 裂 充填方 式 。
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砂岩油藏排砂采油工艺研究
【摘要】我国的砂岩油藏储量大、分布广,是重要的油藏产出类型,在砂岩油藏中,油井出砂问题严重的影响到了油井的产量和油井生产设备的寿命。
疏松砂岩的油藏深度较浅,含有很大比例的泥质,遇水后性质变化大,具有较大的开发难度。
许多油井最初不会出现出砂现象,但是随着油井含水量的上升,油井的出砂现象不断的加剧,严重的影响到了油井的高效生产。
文中通过调研研究,分析了砂岩油藏出砂机理及防砂技术现状,提出了一种利用水力喷射泵排砂采油的技术工艺,通过现场试验验证了该工艺技术的可行性和有效性。
通过研究为砂岩油藏排砂采油提供了技术支持。
【关键词】砂岩油藏排砂采油机理水力喷射泵
疏松砂岩油藏的地层的埋藏深度不深,储层岩石的强度较低,随着生产时间的增长,油井出砂的现象越来越严重。
通过防砂措施来防治油井出砂,已经在各大油田应用。
随着防砂新技术、新工艺的不断出现,油井防砂的措施也有了较大的发展,现场应用的效果也较好。
但是常规的防砂工艺对于颗粒较大的砂粒具有较好的防治效果,但是对于粒径较小的砂粒则防治效果不好,而且粒径较小的砂粒容易堆积在井筒附近,阻碍了原油进入到井筒中的通道,井筒附近地层的渗透率越来也低,严重的影响了油井的产液量,导致油井的减产。
因此开展新型的砂岩油藏排砂采油技术研究,对于保持油井高产,保护油井生产设备具有重要的意义。
1 油井出砂机理分析
油井出砂的影响因素很多,地层岩石的性质、孔隙度、胶结情况、储层的深度、储层压力、油井产液量、储层流体的物性等都会影响到油井的出砂。
在油井生产的过程中,随着地层流体的不断流向井筒,当井筒附近的地层结构受到破坏时,就容易出现油井出砂的现象,这种现象在强度低、胶结差的地层中会更加普遍,在这些地层中,一旦井筒附近的地层发生破坏,破坏产生的砂粒就会随着地层流体流向井筒,随着流向井筒的砂粒越来越多,井筒附近岩石的强度也在逐渐降低,进而会导致附近地层结构的破坏,这样流向井筒中的砂粒会越来越多,油井出砂现状更加严重。
油井出砂的原因主要包括三个方面的因素,地质条件、完井条件和开采条件。
完井和开采条件是指由于油井生产作业改变了地层的原始状态,在完井和开采过程中,很多因素是可以实现人为控制的,通过调整完井和开采工艺参数和措施,可以尽量的减少油井出砂的现象。
而地质条件是由油藏的先天条件决定的,是人为无法改变的。
储层中的砂粒来源为地层岩石的骨架砂和填充物,骨架砂是岩石中一些粒径较大的砂粒。
而填充物为颗粒细小的一些粘土类颗粒。
在地层没有钻开之前,地层的结构是完整的,压力是平衡的。
当地层在外界的作用下打开后,井筒附近的岩石原有的结构和压力平衡状态会被打破,当岩石的强度较低时,就容易出现地层变形甚至坍塌的现象,当地层的中岩石的强度不能够承受受到的应力时,地层会发生破坏。
地层出砂也会受到地层流体的影响,地层流体将砂粒带向了生产井筒中,从而导致了油井的出砂,地层流体的粘度、成分等因素也会影
响到地油井出砂。
2 油井防砂技术研究
油井防砂技术经过不断的发展,出现了各种各样的防砂的技术,主要包括机械防砂、化学防砂和携砂采油技术。
化学防砂工艺指的是,通过化学反应的作用,将地层的进一步的胶结起来,提高地层岩石的强度。
通过这种方式在井底井筒周围建立的强度高、渗透性好的人工井壁,防止了井筒处地层结构的破坏,阻止了砂粒进入到井筒中,保证了油井的正常生产。
油井化学防砂工艺开始于上世纪中期,得益于新型材料和新工艺的不断发展,先后研发了多种防砂化学药剂。
近年来发展起来的树脂防砂工艺,现场应用后防砂效果较好,防砂有效期长、质量高,同时该工艺操作简单,具有良好的应用前景。
机械防砂工艺主要包括砾石充填防砂、防砂管防砂和高压预充填防砂等,砾石充填防砂技术可以将地层的砂粒阻挡在砾石以外,保证了地层岩石的机械强度,防砂的寿命长。
防砂管防砂技术,操作简单施工成本低,但是有一定的范围限制,防砂管防砂一般不适用于小粒径的砂粒防砂。
高压预充填防砂技术,是指在下入防砂管柱之后,通过对地层压裂的方式,将充填的砾石压到远处,这种防砂技术,防砂效果较好,而且在防砂的同时还能提高油井的产量,具有良好的应用前景。
在稠油细砂岩油藏开发中,采用常规的防砂技术开展油井防砂后,在井底井筒附近地层的渗透率明显的降低,本来稠油油藏的原油流动性差,渗透率降低后,原油更难以进入到井筒中,容易出现油井低产,甚至不出油的现象。
如果采用
渗透率较高的防砂工艺,就没有办法阻止粒径较小的砂粒进入到井筒中,严重的影响到了油藏正常的生产。
近年来出现了一种新型携砂采油的新技术,通过将携砂泵送到井底,并配合井口的油砂分离器进行原油的开采,该技术保证了原油的正常生产,而且可以提高井筒处地层的渗透性,在一定程度上增加了油井的产量。
其中水力喷射泵排砂采油技术就是一种防砂效果较好的排砂采用工艺,该技术通过将井口的动力液与地层液体之间的能量转换,利用高压动力液驱动井下排砂采油装置,从而实现排砂采油的目标。
该工艺的动力系统为井下水力排砂泵,在作业过程中,采用液力作业,施工方便,成本低,具有良好的推广应用前景。
水力喷射泵排砂采油技术现场试验后,与其他的举升采油方式相比,油井出砂问题得到了有效的控制,而且不会出现对井筒处地层结构的破坏,该工艺施工操作简单,有效的防止了油井出砂,降低了油井的生产作业成本,该技术具有广阔的应用前景。
3 结束语
砂岩油藏油井出砂的问题,严重的制约了出砂油藏的开采,因此开展油井防砂技术的研究,对于提高油井设备的寿命和油井的产量具有重要的意义。
文中通过调研分析,研究了油井出砂的机理及出砂的过程,分析了油井出砂原因的三个因素,地质条件、完井条件和开采条件。
油井防砂技术经过不断的发展,出现了许多油井防砂技术,主要包机械防砂、化学防砂和携砂采油技术。
该技术施工操作简单,成本低,能够有效防治油井出砂,具有广阔的应用前景。
研究对于促进油井防砂技术的发展具有重要意义。
参考文献
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