压裂防砂工艺参数优化及应用
油井压裂防砂工艺技术研究与应用
油井压裂防砂工艺技术研究与应用油气的开采形成了我国重工业、建筑业、交通运输业的发展基础，油井的开采过程中压裂防砂具有很强的技术性，油井的压裂防砂处理不恰当轻者可以影响油井的正常生产，重者可以使油井报废。
本文从油井的压裂防砂工作原理及工艺技术出发，探索油井的压裂防砂工艺的应用。
标签：防砂工艺；油井；油井的压裂防砂在油气开采过程中，油井的出砂会带来一定的危害，一般来说出砂的处理不当会引起油井矿藏开采的效率低下，导致油井开采减产，油井开采设备磨损严重导致成本增加。
严重的会引起管道破损，油井封闭。
合理利用机械配合和出砂工艺技术降低危害的影响，是保证油气开采中油井作业安全和出产量的重要保证。
油井防砂方法一般分为三类：机械防砂、化学防砂和砂拱防砂（支撑防砂）。
我国陆地、海上油井的开采面临不同岩石成分的差异，在实际的防砂技术中，压裂防砂技术的辅助设备、工艺和步骤也有所不同。
1油井压裂防砂工作原理油井的压裂防砂的实质就是采用端部脱砂技术使携砂液在裂缝端部脱砂，然后膨胀与充填裂缝，形成短而宽的高导流能力渗流通道。
根据油井压裂防砂工作原理，在实际的油井压裂防砂的应用中在缝长的前端形成砂堵，用砂堵的堆存纺织裂缝延伸，达到获得较高的砂浓度，达到油井内倒流能力。
主要的目的在于防止在油层岩石储油滤漏过程中与其他砂石一并流回井里，保障油井的最大出油率。
根据油井的开采情况得出，从浅至深的分布依次是稠油区-稀油区-少油区，稠油区在浅层，为了获得最大限度的油井开采，减少压裂防砂的压裂液在储油层中的停留时间，避免压裂液对储油层的危害，对压裂液的使用上要求快破胶、速返排。
根据这一应用要求，采用低温破胶激活剂作为压裂液的辅助激活剂，这种激活剂在低温下对压裂液的破胶时间、破胶水化液粘度有明显的影响。
2油井压裂防砂的工艺技术油井压裂防砂的工艺技术经历了从传统的机械压裂出砂到多种压裂泵出砂。
使用热塑性酚醛树脂砂进行的压裂防砂有效期长，甚至可以高达180天左右，及时保障了油井的出砂和稠油区的出砂难题。
致密砂岩气藏压裂水平井裂缝参数的优化
致密砂岩气藏压裂水平井裂缝参数的优化致密砂岩气藏是地球上潜力最大的天然气资源，其储量也是世界上最大的。
但是，致密砂岩气藏由于构造复杂、孔隙度低以及井眼间距大等原因，难以满足开采要求，因此必须采用压裂水平井来开采致密砂岩气藏。
压裂水平井是指在一定长度的水平井中施行压裂工程，使被压裂层裂缝扩展到井周围，从而提高致密砂岩气藏的开采效率。
压裂水平井裂缝参数的优化是指在压裂工程中，根据各种诸如孔隙度、渗透率、岩性、井眼间距等因素，优化压裂水平井裂缝的参数，使其能够有效地开采致密砂岩气藏资源。
优化压裂水平井裂缝参数的基本过程是：首先，根据致密砂岩气藏的特征，分析和确定其孔隙度、渗透率、岩性等参数；其次，根据实际情况，确定压裂水平井裂缝的参数，如压裂方向、压裂点间距、压裂深度、压裂流量、压裂剂类型等；最后，根据上述参数，进行压裂水平井裂缝优化，即选择合适的压裂参数，使压裂水平井裂缝得到最大的开采效果。
压裂水平井裂缝参数的优化是一个复杂的过程，需要对致密砂岩气藏的岩性、孔隙度、渗透率等参数进行详细的分析，并结合实际情况，确定最佳的压裂水平井裂缝参数，以实现最佳的开采效果。
首先，在优化压裂水平井裂缝参数之前，需要对致密砂岩气藏的岩性、孔隙度、渗透率等参数进行分析，以确定压裂目标层的裂缝参数。
一般而言，致密砂岩气藏的孔隙度和渗透率较低，导致其裂缝参数也较小，因此，在优化压裂水平井裂缝参数时，需要采用更低的压裂参数，以确保裂缝能够有效地扩展。
其次，优化压裂水平井裂缝参数需要考虑压裂水平井的布置形式，即压裂水平井的方向、压裂点间距、压裂深度、压裂流量等。
一般而言，压裂水平井应沿构造线进行布置，以确保压裂水平井的长度和覆盖范围，更大程度上提高致密砂岩气藏的开采效果。
此外，压裂水平井的压裂点间距、压裂深度、压裂流量等参数也需要考虑，以确保压裂水平井的覆盖范围和压裂效果。
最后，优化压裂水平井裂缝参数还需要考虑压裂剂的种类。
一般而言，压裂剂是压裂工程中最重要的参数之一，其质量好坏将直接影响压裂水平井的裂缝效果。
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。
油气田压裂施工参数优化及其影响因素分析
油气田压裂施工参数优化及其影响因素分析引言油气田压裂施工是一种常用的增产措施，通过注入高压液体将裂缝扩大，以增加油气流通能力。
然而，压裂施工的效果受到诸多因素的影响，因此，合理优化施工参数是提高增产效果的关键。
本文将重点探讨油气田压裂施工参数的优化方法和影响因素的分析。
一、施工参数优化方法1. 压裂液体积和粘稠度的优化压裂液的体积和粘稠度对于施工效果具有重要影响。
一般来说，增加压裂液的体积可增加裂缝扩展的距离和范围，从而提高增产效果。
此外，通过优化压裂液的粘稠度，可以控制裂缝的宽度和长度，以适应不同地层的裂缝性质。
因此，科学合理地确定压裂液的体积和粘稠度是优化施工参数的重要一步。
2. 施工压力的控制施工压力是影响裂缝扩展速度和范围的关键因素。
通过调整施工压力，可以控制裂缝的长度和宽度，以及裂缝的连接性。
在施工过程中，合理控制施工压力，避免过高或过低的压力对于提高增产效果至关重要。
3. 施工时间和频率的调整施工时间和频率是指压裂施工的时间长度和每次施工的间隔时间。
合理调整施工时间和频率可以最大限度地利用地层裂缝的能量。
充分的施工时间和适当的施工频率可以使裂缝达到预期的效果，并避免能量的浪费。
4. 压裂剂的选择和浓度控制压裂剂是指在施工过程中添加到压裂液中的化学物质。
选择合适的压裂剂并控制其浓度可以改变压裂液的性质，从而影响裂缝的扩展效果。
针对不同地层特性，对压裂剂的选择和浓度进行合理调整，对于优化施工参数至关重要。
二、影响因素分析1. 地层性质地层性质是影响油气田压裂施工参数的重要因素之一。
不同地层的性质差异较大，对施工参数的要求也不同。
例如，地层的压力、渗透率和孔隙度等参数会直接影响压裂液的扩散和裂缝的形成。
因此，在进行施工参数优化时，需要充分考虑地层的性质特点，以达到最佳的施工效果。
2. 压裂液性质压裂液的性质是影响施工效果的另一个重要因素。
影响施工参数的压裂液性质包括粘度、密度、流变性质等。
关于压裂高饱和防砂工艺的研究与应用
为 了对 油井出砂进行有效治理 ． 恢复出砂井 的正常生产 、 将油井 出砂所造成的损失降 到最低 ． 我们开展 了《 松砂岩油藏防砂工艺 技 疏 术》 目， 项 该项 目 起始于 ２０ 年 ， ０ ６ 根据计划安排 ， 已先后 完成 了前期 调 研、 关键技 术研究 以及室 内试验和现场应 用 ． 截止到 ２ １ 年该 项技术 ０１ 已在滨南采油厂王庄油 田、 个区块进行 了应用 。该技术 的应用 改变 ８ 了王庄油 田开发现状 ， 高了油井的利用率 ， 工艺角度解决 了 目 提 从 前 王庄油 田存在 的“ 出砂强度大 、 出砂规模大 、 油井 利用率低 、 周期生 产 短” 的问题 。 了针对常规疏松砂 岩油藏 防砂工艺技术水 平 ． 提高 延长了 油井 的免修期 ． 使得油井 的生 产能力得到最大 限度的发挥 提高 了油 田的开发水平 ． 随着投产 油井 的逐年递增 ． 缓解 了新老 区块能 源接 替
井多 ， 了注采井网不完善 ， 和出砂损失水驱储量 ４５ 吨 造成 套损 ７万 油井 出砂是油 田生产中急待解决 的问题 ． 尤其是在油 田开 发技 术 逐渐发展成熟精细 的今 天 ．更迫切的需要与之 相适 应的防砂工艺技 术 。因此 ， 研究一项针对性、 实用性 、 操作性强 的防砂技术 已是 目 防 前 砂技术发展 的必然趋势。基于尚南 、 林樊家油 田的疏松砂岩 油藏防砂 工艺技术 ， 有效提高了尚南 、 樊家油 田整体采油速度和开发水平 ， 林 日 油水平稳步 回升 ， 为其它类 似油 田的开发提供 了很好 的借鉴 。 王庄油 田防砂工艺技术适用 范围广 ． 油藏类 型适应率高 ． 不但适 用于常规稠油油藏 ． 而且适用于稠油、 超稠油油藏 的开发 ， 同时配套 的 防砂 工艺配套技术能够适应 目前常规稠油和稠油 、 超稠 油油 藏的开发 要求。该工艺 的推广不仅 能够提高常规稠油疏 松砂岩油藏 的开发水 平． 也能提高特超稠油油藏 的开发水平 ． 实现对 该类 油藏的经济高效
压裂砂比优化方案
压裂砂比优化方案
压裂砂比优化方案可以通过以下步骤实现：
1.确定压裂目的和要求：在进行压裂砂比优化前，需要明确压裂的目的和
要求，例如提高地层的渗透性、增加地层产能等。
2.选择合适的支撑剂：根据压裂目的和要求，选择合适的支撑剂，如陶
粒、石英砂等。
3.确定砂比范围：根据实际情况，确定合理的砂比范围，如10%～11%。
4.进行压裂实验：在确定砂比范围后，进行室内压裂实验或现场试验，以
获取支撑剂在砂比范围内的性能数据。
5.分析实验数据：对实验数据进行详细分析，包括支撑剂的破碎率、导流
能力、地层渗透性改善情况等。
6.优化砂比：根据实验数据和分析结果，对砂比进行优化。
如果发现砂比
过高或过低，可以通过调整砂比来改善支撑剂的性能和地层的渗透性。
7.制定实施方案：根据优化结果，制定具体的实施方案，包括压裂液的类
型、浓度、粘度等参数，以及压裂施工的工艺参数等。
8.现场实施：按照实施方案进行现场压裂施工，并注意观察和记录施工过
程中的各种数据和现象。
9.效果评估：在压裂施工结束后，对压裂效果进行评估，包括地层渗透性
的改善情况、产能的提高情况等。
10.总结经验：根据评估结果和现场施工情况，总结经验和教训，并对优化
方案进行改进和完善，以提高下一次压裂施工的成功率和效率。
需要注意的是，压裂砂比优化是一个复杂的过程，需要综合考虑多种因素，因此在实际操作中，需要根据具体情况进行灵活调整和优化。
压裂防砂技术在锦99块的应用
压裂防砂技术在锦99块的应用随着辽河油田锦州采油厂油田开发进入中后期高含水阶段，针对锦99杜家台稀油采油区块近井地带油层骨架遭到破坏，地层亏空严重，致使防砂难度增大，防砂效果也变差，根据压裂防砂机理，利用压裂车组向地层内注入前置液，在地层内造缝。
裂缝具有降低生产压差、减弱流体对微粒的携带能力等作用，可防止或减缓岩石结构的破坏，降低流体对地层微粒的冲刷和携带能力，通过对地层亏空且出砂严重的单井实施压裂防砂，取得显著效果，在该区块具有较强的推广价值。
标签：压裂防砂;出砂严重;携砂液;支撑剂;地层亏空1.研究背景锦99块位于辽河断陷盆地西部凹陷西斜坡的西南部，北靠千12块，南邻锦7块。
开发目的层为杜家台油层，是一个被断层遮挡的边底水油藏，油水界面-1425m。
锦99块（杜）含油面积4.39km2，油层有效厚度21.2m，地质储量1461×104t，油水界面-1425m，含蜡量5-8%。
主要有构造简单、储油物性较好、原油物性差、天然能量低等特征。
2.压裂防砂的机理压裂防砂技术是采用了添加了相关化学剂的活性水或稠化水作为压裂液，用压裂车产生的高压压开地层，采用专用支撑剂制成压裂产生的裂缝，专用支撑剂表面涂敷了一种在地层温度下可以自行交联固化的特种改性树脂。
支撑剂进入压裂裂缝和亏空井段后堆积，在底层温度下交联固化，形成具有一定强度和渗透率的人工井壁，油流从压裂产生的裂缝进入井底，胶结的支撑剂起到人工井壁的作用，发挥防砂效果，在达到防砂效果的同时，又极大地改变了地层中液体的流动方式，井底附近的液流从径向流转变成线性流，降低了流动阻力，可达到增产效果。
与其它防砂方式比较，它的整个填砂层都是高渗透的过滤带，增加了地层液流的过滤面积，综合防砂效果最好，从而保证油井的正常生产。
适宜各类出砂油井，尤其适宜以下几类油井：1）检泵周期短，出砂严重导致地层亏空的油井，且其它防砂措施难以奏效;2）地层骨架胶结疏松、地层坍塌，含砂大于0.1%，且难以携砂生产的油井;3）油井有高产史，因地层伤害导致出砂后产量大幅度下降;4）套管无损坏，井况完好;5）出砂砂粒粒度中值在0.07mm以上;6）选井时应考虑泥质含量与泥岩隔层厚度（>5m以上）。
精细压裂施工工艺参数优化研究
精细压裂施工工艺参数优化研究摘要：传统的压裂施工参数已不能满足现场的需要，分别开展了三个方面的压裂参数优化，即砂比结构优化、暂堵剂用量优化和施工排量优化。
砂比结构优化可保持缝口最大导流能力；暂堵剂用量优化可达到暂时封堵高渗透井段；施工排量优化保证压裂液的滤失量在合理范围内，防止砂堵现象的发生。
应用表明，施工工艺参数优化后措施效果显著，达到了预期目的，为各项精细压裂工艺的发展提供了技术保障。
关键词：精细压裂；暂堵剂；砂比；排量；参数优化Abstract: the traditional fracturing construction parameters already cannot satisfy the need of fields, respectively, in the three aspects of the fracture parameters optimization, namely sand structure optimization, than temporary plugging agent optimization and operation discharge optimization. Sand than structure optimization can keep the seam biggest diverting capacity; Temporary plugging agent optimization to temporarily blocked high penetration interval; Operation discharge optimization guarantee of fracturing fluid filtration in the reasonable scope, prevent the happening of the sand blocking phenomenon. Application shows that the construction technology parameters optimization measures after effect significantly, achieve the expected purpose, for all the fine fracturing technology development provides technical support.Keywords: fine fracturing; temporary plugging agent; sand ratio; displacement; parameters optimization1施工工艺参数优化1.1 砂比结构优化砂比结构是保证支撑剂随压裂液顺利进入地层的重要工艺参数。
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压裂防砂工艺参数优化及应用
发表时间：2014-09-03T16:05:40.030Z 来源：《科学与技术》2014年第6期下供稿作者：武梅英
[导读] 通过多方面探究与应用，形成了自己特有的压裂防砂参数优化理论和优化模板，为压裂防砂设计提供了理论指导。
中石化胜利油田纯梁采油厂工艺所武梅英
随着我厂稠油开发的不断深入，油井出砂日益严重；目前的稠油井层薄、夹层多，储层非均质性强，渗透率低，注汽压力高，敏感性强，粘土含量高；众多的开发难点使得储层的动用程度难以达到理想的要求。
但是随着压裂防砂工艺的不断发展，压裂防砂可以产生高导流能力的裂缝、突破地层伤害带、缓解岩石骨架的破坏、减轻冲刷和携带能力、对地层砂产生桥堵等作用，这可以从根本上解决上述稠油井中存在的开发问题，起到增产和防砂的双重目的。
从2011 年开始引进实施压裂防砂以来，压裂防砂井数直线增加，2013 年压裂防砂井突破47 口井。
虽然我厂在压裂防砂技术方面取得显著成绩，创立了“两少、两大、一高、三优”的防砂模式——即前置少、交联少，加砂量大、排量大，砂比高，优化携砂液、优化裂缝形态、优化施工模式。
但是在压裂防砂的设计优化、模拟方面一直没有得到突破，设计施工所采用的参数理论大多依靠现场施工经验总结，没有严格的理论基础，压裂防砂裂缝预测困难，施工参数无法优化，新区块新井压裂防砂优化设计依靠外单位，这都严重限制了我厂在压裂防砂技术方向的深入发展。
2013 年下半年，引入“meyer 压裂防砂软件”进行攻关研究，突破压裂防砂软件优化模拟的技术瓶颈，冲出相关科研单位对压裂防砂优化模拟技术的封锁。
研究初始，为对摩阻、渗流等基本参数进行设定，我们首选了T38-201 井进行了模拟分析，因为该井有完整的测井数据、压裂防砂采用示踪陶粒、施工过程采用裂缝检测技术，各种数据完善齐全，能对裂缝的模拟起到校正和比对的作用；因此我们首先从测井数据下手，通过地应力计算软件对储层的地应力、泊松比、断裂韧性等参数进行计算分析，建立储层地应力模型之后，将压裂防砂的实际泵注程序导入到软件中进行模拟计算分析，得出模拟裂缝数
据（如图：）
之后将得到的数据跟实际数据进行比对分析：通过多次设定参数进行比对分析，终于在该区块设定合适渗流、摩阻等参数，在该系列参数下，产量的模拟裂缝半缝长126.01m，缝高24.64m，实际裂缝左边134.5m，右边129.8m，缝高26m，模拟数据跟实际数据基本吻合，为下步在T38-10 块的压裂防砂设计施工中打下坚定的基础。
为使在下步施工过程中对参数的优化能更直接方便，我们以T38-201 模型为基础进行了深入的分析研究，成功创立了压裂防砂参数优化理论体系，其中主要包括：（1）优化前置控缝长技术；（2）合理排量控缝高技术；（3）变排量施工提缝宽技术；（4）快提排量增缝高，缓提排量延缝长技术等一系列理论基础，成功的指导了压裂防砂施工中参数的合理调整。
即压裂防砂工艺参数优化主要是从缝长、缝高、缝宽三方面入手，其中缝长主要与前置液用量、提排量的速度有直接关系，缝宽主要与施工排量、提排量的速度有相关关系，缝宽主要与加砂量、变排量施工参数有相关关系。
根据优化理论及现场施工的统计分析，目前压裂防砂工艺的模拟优化主要用在以下几个方面：（1）优化前置液用量（2）预防水窜（3）压开薄互层（4）确定是否采用分层压裂防砂。
（1）优化前置液用量…2013 年下半年T38-10 块产能建设的井全部采用“meyer压裂防砂优化模拟软件”进行优化设计施工。
其中：前置液用量从上半年23.9 方降低到19.5 方，平均单井前置液降低4.4 方；加砂量从24.5 方增加到37.6 方，平均单井增加13.1 方；最高砂比从81.4%增加到86.2%，施工的合理性与成功率明显增加.（2）预防水窜。
通过对储层改造进行模拟预测，及时调整施工参数，避免了窜通水层；如：J29-1 井等上下存在水层的井，采用限排量压裂控缝高技术及变排量提缝宽技术，避免了压窜水层。
（3）压开薄互层。
T38X429 井，上部存在一较大厚度油层，施工过程中为尽可能多的沟通油层，首先通过模拟施工排量压裂模拟，发现在排量2 方/min 的时候，并不能成功沟通上部油层，在排量2.6 方/min 的时候，可以正好连通道上部油层的顶部，因此施工过程中采用了大排量2.6 方/min 的压裂防砂施工，最终根据裂缝检测数据发现，成功沟通上部油层，在保证施工安全的前提下，合理优化调整施工参数，使得压裂防砂的质量得以大幅度提升。
（4）确定是否采用分层压裂防砂。
（图2）
T38X421 井上下储层物性差距较大，通过模拟优化发现，上下储层同时改造难度较大，如果采用笼统压裂防砂的方式，上层的半缝长在达到65.23m 的时候，下层只有30.54m，下层达不到充分改造的目的，因此准备在该层采用分层压裂防砂设计施工改造储层。
经过这一年努力，我厂全年完成压裂防砂47 口井，模拟设计优化20 口井，避免压窜水层4 口井，设计与实际情况符合率达到92.3%，压裂防砂工艺稳居先进水平。
通过多方面探究与应用，形成了自己特有的压裂防砂参数优化理论和优化模板，为压裂防砂设计提供了理论指导。
下步将以T38-10 块二砂组生物灰岩油藏为基础，进行裂缝模型改造，建立“酸化+压裂防砂”双重改造裂缝模型；运用“meyer 压裂防砂软件”进行了储层酸化压
裂防砂工艺模拟及裂缝的优化设计。
“meyer 压裂防砂软件”为压裂防砂工艺参数提供了有力的理论支撑及优化改进方向，为T38-10 块沙一段四砂组开发提供了技术支持，同时即将为T38 块沙一段二砂组的开发提供技术保障。
通过实施的压裂防砂井发现，压裂防砂工艺的施工参数具有较大的优化潜力，因此建议对即将实施压裂防砂的井进行参数优化并在施工过程中进行应用。