砾石充填防砂技术应用
一次多层砾石充填工艺在渤海油田的应用
3631 防砂设计1.1 防砂方式确定1.1.1 前期地层出砂情况统计初期开发和调整井中定向井共计174口，其中128口井采用砾石充填防砂，46口井采用优质筛管防砂。
截至目前，已开发井中17口定向井出现了出砂现象，其中以定向井简易防砂井为主为13口井，基本为筛管损坏、生产压差不合理等导致出砂。
而采用砾石充填防砂的井仅有4口出现了出砂现象，说明砾石充填防砂在耐冲蚀和机械强度上更具优势。
1.1.2防砂方式选择结果图1 防砂方式选择图版根据上表，综合以上两方面的分析，明化镇组定向井前期优质筛管完井出砂率高，且储层岩性较细，邻井泥质含量较高，层间非均质性强。
因此推荐该井采用砾石充填防砂方式。
1.2 防砂器材选择1.2.1 防砂精度确定（1）明化镇地层参数根据具有代表性的X井明化镇I油组1082米处岩心砂粒度分析数据可得。
d50=0.10mm；d40=0.112mm；d90=0.038mm。
根据saucier方法计算，D50=（5～6）d50，选用20/40目的砾石防砂。
通过初期开发井和调整井的情况调研，目前实际油井选用砾石尺寸为20/40目，并且防砂效果较好，所以推荐调整井采用20/40目砾石。
（2）筛管规格绕丝筛管的直径应该尽可能大一些。
但是，必须留有足够的环空，以便充填砾石时不会产生砂桥，环空间隙为3/4″～1″左右。
绕丝筛管的缝隙尺寸原则上应能满足挡住最小充填砾石的要求，具体计算应等于最小充填砾石尺寸的1/2～2/3。
根据对绕丝筛管的直径和绕丝缝隙的选择要求，绕丝筛管的选择结果如下：采用5-1/2″LTC绕丝筛管，钢级为N80的基管，绕丝间隙根据防砂精度进行选择，20～40目防砂精度的绕丝间隙选择0.012″。
（3）盲管规格盲管的选择应考虑内径不小于筛管和封隔器总成的内径，保证防砂服务工具的顺利下入，同时要有足够的抗外挤的强度。
根据油田前期开发井及调整井的实际应用情况，借鉴渤海各油田砾石充填防砂经验，采用5-1/2″LTC、钢级为N80的盲管。
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
挤压砾石充填防砂工艺
辛 68 块 61.5 213 19.6 6.1 100 936 27.9 8.9
四、工艺管柱
一次管柱砾石充填防砂工艺管柱
一次管柱砾石充填防砂工艺
采用不同孔径炮眼压降与单孔产量关系
1
压降（MPa）
0.75
10mm
12mm
0.5
14mm
18mm
0.25
0
0
0.5
1
1.5
2
2.5
单孔产量（m 3 /d）
不同渗透率充填层的炮眼压降与产能关系
10
压降P（MPa）
8
120μm2
40μm2
6
15μm2
4
5μm2
2
0
0
1 单孔产量2Q（m 3 /d）3
解堵剂使用前后岩心渗透率变化
层号
S26 S27
使用前 （μm2）
1.14 1.65
使用后（μm2）
A
B
C
1.58
1.67
1.61
2.44
2.35
2.42
污染岩心经处理后渗透率恢复到80%以上
(二)炮眼充填层理论应用
1、炮眼压降数学模型
dp Q Q 2
dx
A
原油乳化 胶质沉淀
岩心渗透率变化比较结果
岩心
原始渗透率 （μm2)
测定渗透率 （μm2)
S26
2.047
1.14
S27
2.940
1.65
岩心污染后渗透率下降幅度较大，下降 率达40%-50%。
解堵剂配方
解堵剂 A B C
配方组成 污水+HCL+KBG+BG-02+柠檬酸+甲醛+D1112H 污水+HCL+HF+BG-02+柠檬酸+甲醛+D1112H 污水+BG-02+NH4CL+甲醛+D1112H
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
小井眼大通径多层砾石充填防砂工具及配套技术应用
1041 概述在小井眼多层砾石充填防砂作业中，由于老式3.25"通径防砂工具，虽然在施工排量上可以满足作业需要，但防砂管柱内通径均≤69.85mm，导致中心管循环摩阻较高。
针对射孔段跨度较大的井况，往往不能实现一次多层砾石充填，被迫采用分层射孔、多次分层充填的方式才能满足现场作业要求。
7"套管井3.25"通径防砂工具的技术缺陷导致特殊井况下，甲方现场作业工期被迫提高至原设计工期的2.3倍左右，同时缺乏后期冲砂解堵和不动管柱选择性开关滑套等关键配套技术。
新式小井眼大通径防砂工具采用3-1/2"冲管+2-3/8"冲管组合，可实现250m中心管@16BPM和200m中心管@20BPM的多层砾石充填作业，有效解决了原有7"套管井3.25"通径防砂工具存在的技术缺陷。
2 小井眼大通径多层砾石充填防砂工艺介绍2.1 工艺特点使用钻杆下入防砂管柱至目的层位，利用顶部封隔器和隔离封隔器封隔产层，然后逐层进行砾石充填作业。
小井眼大通径多层砾石充填防砂工艺具有以下工艺特点：（1）大幅降低作业期间的循环摩阻，可实现一趟下入最长250m以内中心管，能够进行6层砾石充填防砂作业；（2）防砂充填管柱相对静止，液压锁定机构能够有效防止管柱窜动；（3）防砂管柱回接锚定插入密封后可实现3.88"全通径；（4）选用4-1/2"筛管进行砾石充填作业，后续需使用6"套铣管进行套铣回收作业。
2.2 小井眼大通径多层砾石充填防砂工艺管柱结构防砂外层管柱主要包括：顶部封隔器总成、隔离封隔器总成、充填滑套总成、快速接头、厚壁密封筒、左旋密封筒、双母密封筒、下部密封筒、锚定插入密封总成、筛管和盲管。
防砂内层服务管柱主要包括：送入转换工具+冲管+上部隔离密封+冲管+充填转换工具+冲管+底部隔离密封。
见图1。
小井眼大通径多层砾石充填防砂工具及配套技术应用赵志佳中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司 天津 300452摘要：在海上油气田开发过程中，地层出砂将严重影响油井的产能和寿命。
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。