绕丝筛管挤压砾石充填防砂技术

工艺原理：在井眼内（裸眼或套管内）正对出砂地层下入金属全焊接绕丝筛管，然后泵入砾石砂浆于筛管和井眼环空，通过多级过滤屏障，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，确保油井正常生产。

技术特点：具有成功率高，有效期长，适应性强，防砂效果好，油井产量高等优点，而且不受井段长短、井底温度和压力等条件限制。

适用范围：可用于单层、多层的直井、斜井、水平井防砂。

下入充填反洗丢手座封留井图防砂管柱结构及施工步骤示意图

二、技术特点

优点：

（1）施工成功率高，达80~95％；

（2）方法可靠，有效期3~10年；

（3）适应性强，可通过砾石防不同直径的地层砂，可用于单层、多层的直井、斜井、水平井防砂；

（4）对油层伤害小，渗流面积大，油井产油指数高。

（5）可用于严重出砂井坍塌油层地应力的恢复和油井复产。

缺点：

（1）施工复杂，车组动用多；

（2）费用高，单井实施费用最低15万；

（3）不适用于细粉砂地层防砂。

三、选井条件

1、7"井眼井，无套变；

2、多油层井油层跨度不超过20米；

3、具有一定产能，日产油3吨以上；

4、累计冲砂厚度高、出砂量大的生产井。

四、要求提供以下数据：

1、单井储量

2、油层厚度及跨度

3、完钻井深

4、冲砂次数、冲砂厚度

5、日均产油量

6、检泵周期

水平井裸眼完井砾石充填步骤

The Baker Hughes CSAP gravel pack system has all of the same field proven features of CS-300 system. The definition of CSAP is Cake-Saver-Acid-Placement, before running in hole with the gravel pack assembly, displace the open hole section in casing to brine. It’s critical to the successive hole cleaning to maximize the fluid velocity at 300 ft/min near the well bore wall. 贝克休斯CSAP砾石充填系统具有CS-300已经验证的所有相同的属性。在向井下下砾石充填的组合工具时，向套管下的裸眼部分打入盐水，这对裸眼井壁附近液流速度达到300英尺每分，连续地洗井起着非常关键的作用。 For this reason, it’s important to fully maintain turbulent fluid possible. Low-viscosity fluids are desired to help to retain turbulence. However, while low-viscosity fluids help maximize velocity near the wall. It’s commonly assumed that their use also makes it somewhat more difficult to remove solids from the wellbore. To carry solids completely out of the wellbore,elevated flow velocities are required. 由于这个原因，完全保持湍流的液体很重要。低剪切速度的液体有助于保持湍流。然而，尽管低剪切速度的流体能保证井壁附近的流体高流速。但是通常它们也存在一个缺点那就是更难将井眼的固体携带出来。为了将固体百分之百地携带出井眼，就要求液体具有很高的流速。 The steps to compete the procedure are: 步骤如下： 1、Pick up gravel pack assembly and run in hole to setting depth. 将砾石充填组合工具下放到井下预定的深度。 2、Circulate brine down the work string and out the GPV shoe around the screen annulus at a rate below 25ft/sec pass the SC packing element. 将盐水循环到工作管住从GPV引鞋流出，到筛管环空周围，速度为25英尺没秒以内，通过防砂充填工具。 3、Drop a stainless steel ball to set the SC packer, this section will shift the ball seat isolation sleeve downward, opening the return bypass ports in the crossover tool, and locking the primary ball on the ball seat. 将一个不锈钢球丢手，坐在防砂封隔器上，会使球座封隔套筒向下移动，打开crossover tool 的回路旁通通道，将初始的那个不锈钢球锁在球座上。 4、Set the packer, pull the packer tech-unit, perform an anchor test on the SC packer. 坐封隔器，拉动封隔器部分，在防砂封隔器上做一个锚定测试。 5、Pull 30000 pounds over the last recorded up-weight, followed by slacking off 30,000 pounds below the last recorded down-weight. This is your running in hole position. Followed by picking up the work string to confirm the crossover tool is free from the gravel pack packer assembly. 最后一个记录的上提载荷重加到30000磅，然后将最后一个记录的释放重量加到30000磅。这是下工具的位置。接下来上提工作管住以确保crossover tool脱离了防砂封隔器组合，可以自由上提下放。 6、Pick up the work string to position the SMART Collet above the first indicating coupling, slack off 30,000 pounds, this is your test packer position. Apply the required test pressure to the annulus, to confirm the SC packing element is packed off on the casing inside diameter. 上提工作管住到SMART Collet 的第一个位置指示接箍，释放30000磅的重量，这个是测试封隔器的位置。对环空进行要求的压力测试，来保证防砂封隔工具坐封在了套管避上。7、Pick up the work string to position the SMART Collet above the second indicating coupling.

割缝筛管表皮推导-TAMU

4.2割缝筛管表皮计算公式推导对于简单线性排列的割缝筛管，其表皮系数s sl通过缝宽w s，缝长l s，圆周内割缝数量m s，割缝无因次穿透比λ（其定义为单位管线长度上的割缝长度defined as the length of slots per unit length of pipe）；以及井筒半径r w。图4.2显示了通过有限元模拟得到的简单线性排列下的筛管周围压力分布。恒定压力边界适用于割缝节点的模拟。割缝范围内的汇聚流可以被定义为一系列的径向流范围。其外边界（1+υ）r w，可以通过割缝将最大半径分割成若干个对称的几何区域来确定（如图4.3）。通过观察，υ可以表示成如下关系通过有限元模型结果，当m s=1时υ≈1.5（圆周上只有一个割缝是一种极不常见的情况）当割缝穿透比不大时，沿着筛管的汇聚流（轴向汇聚流）就需要被考虑进来（见图4.4）。我们假设通过公式4.1定义的径向流区域的厚度也可以通过割缝的距离函数被表示出来（如图4.5）。从筛管表面开始计算轴向汇聚流半径γr w取经验值为割缝单元长度的一半，即这里l Ds（=l s/r w）为无因次割缝长度。这里给出无因次流动区域A D沿无因次流动路径 D 一个近似流动的几何学描述。综合针对近似流的公式2.36和2.37给出一个流量无关的表皮系数s slo和湍流比例系数f t,sl。图4.6显示了割缝筛管流动的示意图。几何学上流动可以分为4部分，穿过割缝的线性流，由于多重割缝产生的径向流，割缝单元角度分布引起的径向流，以及从筛管流走的径向流。此外以上流动过渡时，轴向汇聚流需要被考虑进来，特别是当割缝穿透比很小（λ<1）时。我们假定在汇流带的径向流厚度是到筛管距离的函数。几何学的近似流动让我们可以通过到筛管距离的函数及其沿流动路径积分来表示流动区域。割缝内的线性流割缝筛管打开面积无因次形式这里让K作为割缝内渗透率并积分公式2.38 这里t Ds(=t s/r w)为无量纲的筛管厚度或者是堵塞深度。同样的，积分公式2.39得到线性流区域

砾石充填防砂井砾石尺寸设计实例

1 砾石充填防砂井砾石尺寸设计实例砾石充填类防砂是目前主流的防砂工艺，砾石尺寸设计是砾石充填类防砂设计的关键步骤之一，砾石尺寸的大小会影响防砂效果和油气井生产动态。较大的砾石尺寸有利于获得较高的产能，但会导致地层砂侵入砾石层；相反，较小的砾石尺寸挡砂效果好，但对油井产能的影响较大。油气井防砂领域使用的标准砾石尺寸如表1所示。目前国内外的主要砾石尺寸设计方法为三类： (1) 第一类：设计依据简单，仅依据地层砂某一特征尺寸的设计方法，包括Karpoff、Smith、Tausch&Corley、Saucier等四种设计模型； (2) 第二类：信息依据丰富，基于地层砂筛析曲线的设计方法，主要包括DePriester和Schwartz两种设计模型； (3) 第三类：基于砾石层孔喉结构模拟的砾石尺寸设计方法。上述砾石尺寸设计方法均已在中国石油大学(华东)研制开发的Sand control Office软件中实现。我国西部某出砂气田S-14井地层砂为粉细砂，图3中的曲线D为其筛析曲线，经粒度分析，d10= 0.151 mm，d40= 0.082mm，d50=0.065mm，d70=0.032 mm，d90=0.008mm，分选系数2.043，均匀系数10.036，标准偏差系数0.231。表1 油气井防砂领域使用的标准砾石尺寸第一类设计方法的设计结果如表2所示。使用DePriester方法进行砾石尺寸设计结果如图2所示。设计中的取值为：A=5.5，Cmin=1.5，Cmax=3.0，计算得到系数B的取值范围为[25.4，35.9]。图中曲线A、B分别为B取最小值和最大值时的砾石尺寸分布曲线；曲线C为B取平均值时得到砾石尺寸范围曲线，对应的设计结果为砾石尺寸范围0.227～0.560mm，匹配的砾石标准为0.25～0.42mm。使用Schwartz方法设计该井的砾石尺寸，设计中的取值为：Cmin=1.2，Cmax=1.5；选择设计点为d70，设计结果如图3所示。曲线A、B分别为Cg= Cmin和为Cg= Cmin和时得到砾石尺寸分布曲线；曲线C为Cg取平均值1.35时得到砾石尺寸范围曲线，对应的设计结果为砾石尺寸范围0.160～0.300mm，匹配表1中的标准砾石尺寸为0.21～0.25mm。

水平井裸眼砾石充填防砂完井技术研究

水平井裸眼砾石充填防砂完井技术研究摘要：高孔高渗储层在全球占有较大比例，对高孔高渗油藏实施防砂完井能够大大延长油井的开采有效期，提高油井采收率。目前水平井的开发是实现油井高产稳产的有效手段，水平井的开采一般采用潜油电泵强采，液量大，油井开采后近井地带亏空，地层骨架松散，会造成油井大量出砂；水平井、大针度井的砾石充填完井可以将防砂有效期延长至十年。笔者对砾石充填完井技术进行了相应管柱结构及配套工具性能的研究，对各项施工参数进行了设计，为相关技术人员的现场应用和技术研究提供了有意义的参考。关键词：水平井；裸眼砾石充填防砂完井 1、前言为实现疏松砂岩水平井的有效开发，笔者对水平井裸眼充填完井技术进行了研究，研究了配套的防砂完井管柱、筛管和配套工具的结构与性能，对完井过程中的施工过程中的泵压、排量、砂比等重要参数进行了优化。在现场进行砾石充填的过程中，由于影响砾石充填效果的因素比较多，所以在实际的防砂完井设计中需要加强对井径数据、完井液、管柱结构、防砂工具等的优化分析。在现场的应用过程中，采用的砾石充填砂比保持在5%-10%，排量保持在500-1000L/min。通过采用循环充填方式进行筛管与裸眼之间的砾石充填，挡住了有层中的砂子讲入井筒。 2、水平井裸眼砾石充填完井技术特点分析对于水平井而言，为了在最短的时间内获得最大的经济回报，较好的开采方式是电泵强采，但这也会造成油井过早出砂，检泵作业频繁，生产成本大大增加。较为理想的完井方式是采用筛管外充填挡砂砾石的方式，裸眼完井方式保证了油层与井筒的接触面积，同时在筛管外部采用挡砂砾石，不仅能够起到筛管和砾石多级挡砂屏障的效果，还可以机械支撑井壁，避免井壁在开采一段时间后因骨架松散发生坍塌。在油井生产出去，细粉砂能够随液体流人井筒，有了砾石充填层的保护能够降低液体对筛管的直接冲刷，提高了筛管的挡砂有效期。因此采用裸眼+筛管+砾石充填层的完井方式大大提高了油井防砂时间，能够满足日产液100 方以上的生产需求。 3、水平井裸眼砾石充填完井管柱设计在水平井完井过程中，大部分目的层为单一油层，在设计砾石充填完井管柱的过程中主要采用以下两种管柱，其中一种是采用上部注水泥下部筛管完井管柱，管柱从下到上依次为引鞋+洗井阀+砾石充填装置+套管短节+筛管串+套管短节+筛管短节+盲板+套管短节+裸眼封隔器+分级注水泥装置+套管串至井口。该工艺施工结束后需要对盲板进行钻塞，钻塞结束后进行充填管柱的下人，充填管柱的结构组成从下到上依次是充填服务装置+变扣+冲管串+油管串至井口。另外一种较为常用的管柱是采用裸眼段悬挂筛管，悬挂器坐挂在上级套管末端的管柱方案。使用该管柱从下到上依次是导向装置+套管短节+砾石充填装置+套管短节+筛管串 +套管短节+悬挂器+变扣+钻杆串至井口。悬挂器的选用一般为液压丢手和倒扣正转丢手双保险，充分保证管柱完全丢手。使用该工艺施工无需钻塞，对应的后期充填管柱从下到上依次是充填服务装置+变扣+冲管串+油管串至井口。 4、防砂筛管研究及防砂完井工具研制现场防砂完井的筛管采用复合防砂筛管，该筛管的基管采用常规套管打孔，

水平井裸眼砾石充填

水平井裸眼砾石充填防砂工艺技术优化研究与应用刘树新杨喜柱等（大港油田公司采油工艺研究院滩海工艺室）摘要：本文通过对埕海一区储层、流体性质分析，基于理论分析、地层砂粒经分析试验，提出水平井裸眼砾石充填防砂工艺，优化了工艺设计参数，实施后已取得显著效果，该工艺的成功实施大大提高了我油田水平井防砂工艺技术水平，也将对环渤海类似储层的滩海油田开发具有良好的借鉴作用。主题词：埕海一区裸眼水平井防砂工艺研究裸眼砾石充填防砂应用效果 1 引言埕海油田位于渤海湾滩海-浅海地区，由于储层为疏松砂岩，前期研究结果表明必须采取先期防砂才能投产，而本区采用人工岛开发，井型以水平井为主，且井底位移大，水平段长，在防砂工艺方面存在极大难度。因此开展了水平井裸眼砾石充填防砂工艺技术优化研究与应用课题。在国内，该项技术的研究工作起步较晚，仅在胜利油田进行了试验与应用，但对于超过700m长水平井段的防砂仍然存在很大技术难度。 1 地质概况埕海一区位于大港油田滩海区南部埕北断阶区，地理位置位于河北省黄骅市关家堡村以东的滩涂—海域水深4m的极浅海地区。该区主要包括二个井区：庄海4×1、庄海8断块。自下而上发育Es、Ed、Ng、Nm等四套含油层系。其中，NgⅠ1组为主力油组，有具有以下油藏特征：油藏埋藏较浅。埋深为1240－1268m，储层成岩作用弱，属于岩性-构造底水油藏。油层胶结疏松，易出砂。试采井存在出砂的现象。储层呈现高孔、高渗的特征，根据庄海802井粘土矿物X衍射分析报告来看，储层粘土以伊蒙间层为主，平均含量达到62.5%，其中蒙脱石含量约为70％，伊/蒙混层是易水化膨胀的矿物，易发生粘土膨胀和分散造成地层伤害。原油性质具有三高、三低的特点。即高密度、高胶质沥青含量、高初馏点、低凝固点、低含蜡、低含硫。该地区地层水矿化度平均为10350mg/L，水型为NaHCO3型。油藏属于正常的温度压力系统。针对该区上述储层特点，储层极易出砂，同时，原油粘度较高对出砂影响较大，本区地处滩海，以水平井为主，防砂难度大，因此开展了该区水平井防砂工艺研究与应用。 2 防砂工艺优化研究 2.1 防砂难点分析根据该区块的油藏特征以及该井的井身结构特点，该井的防砂工艺的选择存在以下难点： 2.1.1 粒度分布不均匀，D40/D90>6.5，单一的机械挡砂难以达到好的效果； 2.1.2 防砂井水平段长（其中庄海8Ng-H1井为731.5m）、水垂比大（最大为 3.9），都给防砂工艺的现场实施带来极大的难度。 2.2 防砂方式的确定目前常用的防砂工艺有机械防砂和化学防砂，对于埕海一区庄海8Ng组油井防砂井段长，粘土含量高,化学防砂难以达到预期的效果，因此该井的防砂工艺应首选机械防砂。对于选择筛管挡砂抑或砾石充填防砂，主要考虑以下几个方面进行了选择： 2.2.1 防砂经验公式根据国外石油公司通用的SPE39437所推荐的防砂方法选择标准(见表1),根据庄海8区块馆陶组的岩心粒度分析资料,d40/d90=6.55～29.75,大于5，D10/D95=34-55，大于20，低于325目的砂粒（%）占11.2%，因此该区块应首选裸眼砾石充填防砂工艺。

割缝筛管强度

基于ANSYS 的割缝筛管强度分析王路超徐兴平（中国石油大学（华东）机电工程学院, 山东东营 257061）摘要摘要：油层出砂是砂岩油藏开采过程中常见的问题之一。随着割缝筛管在油田的完井防砂中得到了广防地应用，割缝筛管损坏问题也日益凸显。但对此进行的评估却相对很少。为此，本文以胜利油田中应用的筛管为例，利用ANSYS 软件对其进行受力分析，以期为筛管设计提供一定的理论参考，同时希望能起到抛砖引玉的作用。关键字关键字：：完井防砂；割缝筛管；ANSYS ；强度分析中图分类号：TE925+.3 Strength Analysis of Slotting Screen with ANSYS WANG Lu-chao XU Xing-ping (College of Mechanical and Electronic Engineer, China University of Petroleum (East China)， Dongying 257061，China) Abstract: Sand production in reservoir is one of common problems during the process of sandstone reservoir exploitation. Along with the wide application of slotting screens for completion and sand control in oil fields, the damage of slotting screen is ever-increasingly appear. However, assessments on this phenomenon are relatively less. Therefore, this paper takes screens used in ShengLi Oil Field as an example to conduct stress analysis with ANSYS in order to provide same theoretic references for screen design. Key words: completion and sand control; slotting screen; ansys; strength analysis 1 引言油层出砂是疏松砂岩油藏开采过程中常见的问题之一。油层出砂不严重时，它的直接危害是形成砂堵，影响油井产量。同时，也会磨损抽油泵和抽油杆，增加清砂作业的工作量。油层出砂严重时，会堵塞油井致使油井停产，也可能使地层亏空，井壁坍塌，导致井下筛管或套管挤毁事故的发生。防砂可采用的完井方

射孔专业试题集1

射孔专业试题集一）填空题： 1)电缆输送射孔过程中，司机下放上提电缆速度控制在6000 m/h以内，注意张力的变化情况；油管输送校深过程中，GR下井仪起下速度控制在3000m/h之内，其测量速度控制在12 m/分钟之内。 2)射孔施工中，射孔层段温度在120 ℃以下，使用常温射孔器材；在120-160 ℃ 之间，使用普通高温射孔器材；在160-220 ℃之间使用超高温射孔器材。 3)一次或层发射率在50-85 %之间的，应按未发射孔数均匀布孔，进行补孔。发射率低于50 %的，应按该次或层的应射孔数进行补射。可明显辨认的未发射井段在0.4 m以上时，应在未发射井段进行补孔。 4)防砂射孔技术中，增大射孔孔径目的是增大油气向井筒内的流入，孔径越大，流动面积越大，油气流入井筒受到的阻力越小，再配合机械防砂、化学防砂达到防砂目的。 5)1in= 25.4 mm；1MPa= 145 psi；1000磅= 453.59 kg。 6)电缆头弱点的额定拉断值是由电缆强度决定的。 7)定位射孔就是在目的层附近选定一个套管接箍为施工深度的参照标准，该接箍称为标准接箍，用磁性定位器测准该接箍的深度就等于定位了“目的层”的深度。 8)射孔测试联作是用油管或钻杆将射孔器、筛管、封隔器、压力记录仪和测试阀输送到测试层段，使射孔器目的层，让封隔器膨胀坐封于测试层上部，将其他层段和环空压井液与测试层隔离开，然后由地面控制将测试阀打开。此时射孔层段环空通过筛管、测试阀与油管连通，与目的层之间建立了负压差。用环套内加压的方式引爆射孔器，地层内的流体通过筛管和测试阀流入油管内，直到地面器。

9)射孔测试联作采用电缆标记法校深时，测套标时要测量到本次射孔井段底界以下10 m 处，测量标准接箍位置应选在油层顶部以上80-90 m的位置。 10)国内外水平井完井方法一般有裸眼完井、割缝筛管完井和套管完井三种。套管完井必须进行射孔施工才能达到采油，采气的目的。 11)电缆桥塞坐封工具由点火装置、动力装置、动力传导装置、坐封装置四部分组成。 12)电缆桥塞施工中，火药未点燃，电缆上提速度不准大于1000 m/h，中途不准停车，直至起到井口。 13)水平井射孔起下射孔管柱时，直井段每小时不应超过30 根油管，水平井段每小时不应超过20 根，且速度均匀，防止溜墩射孔管柱。 14)硫化氢是一种无色、剧毒、强酸性气体。低浓度的硫化氢气体有臭鸡蛋味味。其相对密度为1.176，较空气重。硫化氢与空气混合，浓度达到4.3-46 %的范围内时，就形成一种爆炸混合物。当空气中的含量在0.001-0.002 %时,不会对人体造成危害,当空气中的含量> 0.002 %时,会对人体造成危害,当达到0.07 %时,2分钟内就致人死亡。 15)常规电缆输送射孔时，射孔马笼头每下井20 次更换拉力销一次；双复增效、114、140 等电缆输送射孔时，射孔马笼头每下井 2 次更换拉力销一次。 16)静密封“O”型圈具有单向密封的能力，动密封“O”型圈具有双向密封的能力。 17)数字电路中，ROM是指只读存储器；A—D转换是指将模拟信号转换为数字信号。 18)射孔枪胀径不应大于 5 mm，孔眼外翻毛刺高度不应大于 2.5 mm。

水平井砾石充填完井技术分析

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/906237415.html, 水平井砾石充填完井技术分析作者：张鑫来源：《中国科技博览》2016年第27期 [摘 ;要]随着我国社会主义市场经济日益发展，人们生活质量和生活水平不断提高，因此对于整个水平井砾石充填完井技术提出了更高的要求。本文针对水平井砾石充填完井技术现状以及存在的问题，提出几点有效的措施和建议，从而提高整个水平井砾石充填完井技术的质量和水平。 [关键词]水平井 ;砾石充填完井 ;技术分析 ;有效策略中图分类号：TE257 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）27-0057-01 引言：辽河油田属于一个开发多年的老油田，由于其自身储备不足，因此其稠油的产量达到总产量的70%，因此稳产难度较大，从而严重影响了水平井砾石充填完井技术的提高。一、水平井砾石充填完井技术原理通常在整个水平井砾石充填完井技术过程中主要是填砂管住构成，主要是包括了内柱和外柱两部分组成，其中外管柱主要是由填砂隔离器、筛管外扶正器等构成，其中内关注填砂管道主要是包括了封隔器。由于内管柱的阻碍了井眼的流动方向，在整个向前流动的过程中，需要将沿冲管返回到套环空返到地面，实现连续泵柱混砂液。在整个连续泵注过程中，需要填满砂砾，然后按照不同的砂砾石进行管理和填充，通过正向和反向的填充，充满井眼的上半部和下半部，从而才能够进一步进行填充和推进，完成整个填充的过程，从而优化整个填充的效果，提高整个填充的质量和水平。与此同时，在整个洗井液进行反循环洗井的过程中，当整个水平井砾石充填完井完成之后，需要将环空容积形成之后，防止其出现砂砾等情况，从而进行进一步的填充和灌输，反复的进行填充，从而提高整个填充的质量，将这种钻井液进行反复的利用和循环，这样才能够提高整个管柱，完成整个防砂施工的质量和水平。当整个填充过程结束之后，就需要利用生产井段建立一定的主要挡砂屏障，这样才能够将生产时的地层流动砂被石层阻挡在外部，这样会难以进行运转，从而形成了稳定的基层砂体结构，从而达到防砂固风的目的。二、影响水平井砾石充填完井技术因素在整个水平井砾石充填完井技术的过程中，其工艺较为复杂多样，由于整个水平井长度要在300m以上，而且整个填充的过程都是按照砾石的运用方向和移动水平进行垂直的承重，这样才能够防止其出现沉降的问题，从而直接提高了整个水平井砾石充填完井的水平。在这个过程中，由于整个水平井砾石充填完井暴露的面积较大，还有很多地层的滤失是不可控制的，这就要求在整个施工的过程中，需要将整个流速减低，进一步实现堵塞物的沉降，其中影响水平

割缝筛管说明

一、割缝筛管 1. 微缝自洁缝管产品特点 1.1等离子割缝管的结构特点--复合（T 型）缝腔新型复合缝腔石油割缝防砂筛管的结构为每条割缝从管外至管内都是由依次连接的角度较小的梯形缝、过渡圆弧和角度较大的梯形缝构成的。该筛管外层的角度较小的微梯形，厚度为2～3 mm ，由于角度很小，降低了液流对缝口的磨损速度，有效地提高筛管的使用寿命；管壁内层较大角度的梯形缝可使缝腔保持畅通，并降低流体阻力。如图1所示。 1.2等离子割缝管缝腔特性—耐腐蚀耐磨性显著提高高频、高温的等离子体焰在对筛管进行切割加工的同时，使复合水基工作液产生电离和热分解，电离和热分解的产物在高温和电场的作用下与被切割缝腔表面金属材料产生化学反应，同时被切割的缝腔表面还受到等离子体焰高频加热，两者使缝腔表面上形成了一层厚为0.1～0.2mm 的淬硬防腐层，该淬硬层的硬度是管体硬度的三倍以上，且由外至内是逐渐减小的，使淬硬层与管体的结合更加牢靠，如图2所示。缝腔表面的显微照片如图3所示，由图可知，在缝腔的表面形成了防腐淬硬层，在整个缝腔的表面上均匀的分布着一层硬的质点，可有效地提高缝的耐磨和耐蚀性。该种切割工艺加工出的缝宽尺寸一致性好、精度高，有效的提高了缝的耐磨性和耐腐蚀性。筛管的管防腐淬硬层图2 复合缝腔割缝筛管缝筋横剖面图 3 复合缝腔割缝筛管割缝表面的

1.3缝腔表面光滑等离子切割缝的表面光滑、粗糙度低，可达Ra1.6 m ，比激光切割技术好的多。图4为等离子切割技术切割后缝的表面的显微镜照片，图5为激光切割技术切割后缝的表面的显微镜照片。二、等离子割缝管类型规格、适用范围 2.1．衬管（0.50 mm ～4.0 mm ）：等离子割缝衬管的规格见下表该管适用于直井、斜井、水平井的：（1）割缝衬管完井（2）裸眼砾石充填完井（3）套管砾石充填完井（4）管外封隔器衬管完井等。 2.2 防砂管（0.15 mm ～0.50 mm ）：等离子割缝防砂管的规格见下表该管适用于直井、斜井、水平井的：（1）割缝衬管完井（2）裸眼砾石充填完井（3）套管砾石充填完井（4）管外封隔器衬管完井等。其规格见下表。图4复合型腔割缝筛管割缝表面的显微照片图5 激光切割筛管割缝割缝表面的显微照

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。（2）砾石质量为满足防砂工艺要求，对砾石的质量要求主要有：砂砾粒度均匀；圆度、球度好；在标准的土酸中的溶解度小于1%；砾石试样在水中搅拌后其浊度不大于50度；显微镜观察没有发现两个或两个以上颗粒结晶块；满足抗破碎试验要求。（3）充填砾石用量砾石充填防砂所用的砾石数量要根据充填部位的体积来确定。为了保证施工质量，设计用量时要考虑足够的附加量以提高其防砂效果。 4）防砂管柱设计防砂施工管柱通常包括充填工具、生产筛管、信号筛管、光管、扶正器等。（1）绕丝筛管

割缝筛管说明

一、割缝筛管 1.微缝自洁缝管产品特点 1.1等离子割缝管的结构特点--复合（T型）缝腔新型复合缝腔石油割缝防砂筛管的结构为每条割缝从管外至管内都是由依次连接的角度较小的梯形缝、过渡圆弧和角度较大的梯形缝构成的。该筛管外层的角度较小的微梯形，厚度为2～3 mm，由于角度很小，降低了液流对缝口的磨损速度，有效地提高筛管的使用寿命；管壁内层较大角度的梯形缝可使缝腔保持畅通，并降低流体阻力。如图1所示。 1.2等离子割缝管缝腔特性—耐腐蚀耐磨性显著提高高频、高温的等离子体焰在对筛管进行切割加工的同时，使复合水基工作液产生电离和热分解，电离和热分解的产物在高温和电场的作用下与被切割缝腔表面金属材料产生化学反应，同时被切割的缝腔表面还受到等离子体焰高频加热，两者使缝腔表面上形成了一层厚为0.1～0.2mm的淬硬防腐层，该淬硬层的硬度是管体硬度的三倍以上，且由外至内是逐渐减小的，使淬硬层与管体的结合更加牢靠，如图2所示。缝腔表面的显微照片如图3所示，由图可知，在缝腔的表面形成了防腐淬硬层，在整个缝腔的表面上均匀的分布着一层硬的质点，可有效地提高缝的耐磨和耐蚀性。该种切割工艺加工出的缝宽尺寸一致性好、精度高，有效的提高了缝的耐磨性和耐腐蚀性。筛管的管防腐淬硬层图2 复合缝腔割缝筛管缝筋横剖面图 3 复合缝腔割缝筛管割缝表面的

1.3缝腔表面光滑等离子切割缝的表面光滑、粗糙度低，可达Ra1.6 m，比激光切割技术好的多。图4为等离子切割技术切割后缝的表面的显微镜照片，图5为激光切割技术切割后缝的表面的显微镜照片。二、等离子割缝管类型规格、适用范围 2.1．衬管（0.50 mm～4.0 mm）：等离子割缝衬管的规格见下表衬管外径 (mm) 衬管长度 (mm) 割缝宽度(mm) 割缝长度(mm) 每圈缝数缝圈间距 (mm) Φ50～Φ 219 4000～ 12000 外径割缝宽度内径割缝宽度割缝宽度公差缝长缝长公差根据用户要求定根据用户要求定 0.50～4 外径缝宽 +0.1 ±0.10 80、100 ±1 该管适用于直井、斜井、水平井的：（1）割缝衬管完井（2）裸眼砾石充填完井（3）套管砾石充填完井（4）管外封隔器衬管完井等。 2.2防砂管（0.15 mm～0.50 mm）：等离子割缝防砂管的规格见下表该管适用于直井、斜井、水平井的：（1）割缝衬管完井（2）裸眼砾石充填完井（3）套管砾石充填完井（4）管外封隔器衬管完井等。其规格见下表。图4复合型腔割缝筛管割缝表面的显微照片图5 激光切割筛管割缝割缝表面的显微照

砾石充填计算步骤

4.53计算步骤既然已经明确了进行砾石充填处理就能制止油井出砂，又能使地层液体通过充填砂流到井内，接下来就应读考虑如何进行砾石充填设计以及如何评价砾石对地层流体的渗透度。从上述情况可以看出，按上述方法进行充填设计及挤注施工，既可以延长充填砾石的使用寿命，又有助于烁石的防砂作用。图4.77是一种充填方法的示意图，并且给出了可能的计算部位。现在可以看一下地层流体流出地层，经过充填得很好的砾石砂，进人筛管的流动路径(图4 .78)。地层流体要能流人井筒筛管内，必须流经井筒附近油层，进人射孔炮眼，再经过充填的砾石，才能进人装有带眼或带槽衬管的筛管内。为了用节点分析方法评价这种流动，必须求出流动路径上的障碍物引起的压降。幸好，现在已有几个既适用于裸眼井又适用于下套管井砾石充填压降计算的公式.这些公式考虑了能使流体流动状态变为线性流或径向流的孔隙介质，当有流体流过时可能遇到涡流的情况。利用这些公式，有可能预测并算出流体通过砾石充填层产生的压降。下面这些计算式是由琼斯、布朗特和格莱兹修改推导出来的，已在油气井上成功地用于计算流体通过砾石充填部位产生的压降【11】。4.531砾石充填井压降计算式（1）油井表4.33用于树脂涂层砂浆充填法的几种合成树脂

225 利用前面节点分析中的公式，能相当精确地算出流体通过砾石充填部位产生的压降。 4.532节点分析方法在进行砾石充填井节点分析时，可以把充填部位看作一个函数节点（一个垂直于流动方向，长度很短的节点）。这样便可单独地直接分析评价它对地层流动流体的影响。然后根据单独分析的结果进行砾石充填设计（可根据计算结果，绘出充填部位参数变化时对地层流体流动影响的曲线），还可利用分析结果对砾石充填的工作特性进行评价。通常采用下列最常用的步骤进行油气井砾石充填节点分析。（1）绘制一条IPR 曲线（图4,79）。（2）绘制一条油管吸入口曲线（图4.80)。（3）摹绘出IPR 曲线与油管吸人口曲线之间的压差（图4.81 )。（4）运用适当的计算式，算出地层流体通过砾石充填段产生的压降，并绘成曲线，见图 4.82。（5）评价其它射孔密度或其它变量，见图4.83。如果想单独分析油井系统的另一部分，在进行节点分析时，由砾石充填引起的压降曲线可以并人两条主要曲线的任一条中。地层流体通过砾石充填部位产生的压降曲线可并入IPR 曲线，见图4.84。地层流体通过砾石充填部位产生的压降曲线也可并人油管吸人口曲线，见图4.85。最常见的计算方法是单独计算砾石充填部位，在这一节中只使用此法。如果要单独分析砾石充填部位对地层液体流动的影响，首先应把砾石完井部位当作计算点，对整个系统进行分析，开始不考虑砾石充填部位。完成分析工作之后，绘出该井的压降( p) 与产量(q)对应关系曲线。最后在同一张曲线图上，采用同一种刻度绘出油井砾石充填部位的压降与产量对应关系曲线。油井系统压降曲线与砾石充填部位压降曲线的交点对应值为该油井的产量值和地层流体通过砾石充填部位产生的压降值。

机器视觉石油筛管割缝亚像素检测方法

梁春疆,段发阶,徐一瀛,等.机器视觉石油筛管割缝亚像素检测方法[J].纳米技术与精密工程,2016,14(3):186-190. Liang Chunjiang,Duan Fajie,Xu Ying,et al.Oil screen slot sub-pixel detection method based on machine vision[J].Nanotechnology and Precision Engineer-ing ,2016,14(3):186-190(in Chinese). 机器视觉石油筛管割缝亚像素检测方法梁春疆,段发阶,徐一瀛,冯一帆 (天津大学精密仪器与光电子工程学院,天津300072) 摘一要:针对目前石油筛管割缝缝宽人工检测的局限性和不确定性,提出一种基于机器视觉检测技术的石油筛管割缝缝宽检测方法.首先通过CCD 相机采集筛管割缝图像;然后对割缝进行高斯滤波预处理去除杂散噪声,利用改进的Sobel 算法提取割缝边缘,使用最小二乘法对提取的灰度边缘进行直线拟合,再计算两条直线间距平均值;最后输出割缝的缝宽.本方法实现了对筛管割缝缝宽的快速自动化高精度测量,实验结果表明:本方法的测量误差小于0．02mm ,检测时间小于3s ,测量结果稳定可靠,为石油筛管的制造和使用提供了一种新的测量手段. 关键词:石油筛管割缝;亚像素;边缘检测;图像处理中图分类号:TP391一一一文献标志码:A一一一文章编号:1672-6030(2016)03-0186-05 一一收稿日期:2016-04-06.一一基金项目:国家自然科学基金资助项目(51275349).一一作者简介:梁春疆(1991 一),男,硕士研究生.通讯作者:段发阶,教授,fajieduan@https://www.360docs.net/doc/906237415.html, Oil Screen Slot Sub-pixel Detection Method Based on Machine Vision Liang Chunjiang,Duan Fajie,Xu Ying,Feng Fan (School of Precision Instrument and Opto-Electronics Engineering,Tianjin University,Tianjin 300072,China)Abstract :To overcome the limitations and uncertainties in manual detection of oil screen slot,a new oil screen slot detection method based on machine vision inspection technology is proposed.First,the screen slot image is acquired by CCD camera.Second,the slot is pretreated to remove spurious noise with Gaussian filtering and then the edge is extracted with improved Sobel algorithm.The gray edges are fitted to two straight lines by least squares method,between which the average distance is calculated.At last,the width of the slot is output.This method realizes fast automated precision measurement of screen slot. Experimental result shows that the measurement error is less than 0.02mm and the detection time is less than 3s.The stable and reliable results provide a new measurement means of producing and using oil screen.Keywords :oil screen slot;sub-pixel;edge detection;image processing 一一随着近年来石油的需求量越来越大,水平井技术和侧转井技术不断发展,割缝筛管作为油井机械防砂完井最重要的工具之一,其加工方式和制造方法也多种多样[1-2].防砂是出砂油气藏开采中不可缺少的环节.机械防砂是当今油田最常用的一种油井防砂方法,目前全世界约有80%的出砂油气井采用这种防砂方法.防砂筛管是机械防砂技术的核心部件之一.它对防砂的效果二成本和油井的产量等都有很大影响.目前在胜利油田机械防砂工艺中筛管防砂规模占93．4%,其中绕丝与割缝筛管防砂工作量占88．9%,但是与之相配套的检测技术十分落后[3].筛管缝隙宽度对石油的提取量影响很大,而传统的缝隙检测方法存在一些缺

三种砾石充填方式的油藏条件比较

收稿日期：2004-10-10作者简介：罗天雨（1973-），男，河南方城人，博士，西南石油学院油气田开发专业毕业，现从事压裂酸化研究。*基金项目：本文为四川省青年科技基金资助项目。项目编号：04Z Q 026-052 。文章编号：1008-2336（2005）04-0031-07 三种砾石充填方式的油藏条件对比* 罗天雨，郭建春，赵金洲，任勇（西南石油学院，四川成都610500 ）摘要：在广泛调研的基础上，总结了水循环充填、高速水充填、压裂充填三种充填工艺的原理。三种充填工艺各自适用于不同的油藏条件。水循环充填、高速水充填适用于污染较小的、不适宜压裂的高渗透率地层，而压裂充填适宜于污染严重，常规砾石充填效果较差的油气层。关键词：水循环充填；高速水充填；压裂充填；油藏条件中图分类号：T E 257；T E 358+.1 文献标识码：A 1引言长期以来，油气井出砂是困扰石油工作者的主要问题。近年来，防砂技术不断发展，水循环充填、高速水充填和压裂充填是当前广泛应用的防砂工艺，三者均属于管柱砾石充填的机械防砂方法，对于防止或抑制地层出砂，提高产能，发挥了极其重要的作用。但三种工艺的使用范围有着极大不同，如果应用不当，将会带来难以弥补的后果。 2三种充填工艺简介 2.1水循环充填常规砾石充填只填充炮眼与筛套环空，所用的充填液有低粘度、中粘度、高粘度等三种。低粘度一般采用海水或盐水，粘度为50~100m P a ?s ，携砂比为50~100k g ／m 3，充填排量为500~800L ／m i n ；中粘度砂液粘度为300~400m P a ?s ，携砂比为400~500k g ／m 3，充填排量为400~500L ／m i n ；高粘度砂液携砂比为1000~1800k g ／m 3，粘度范围为500~700m P a ?s ，充填排量为80~300L ／m i n 。通过文献调研，针对南海的多次工程实践，通常所说的水循环充填应指低粘液（粘度可能更低一些）循环（或挤压）充填，而胶液充填应为中或高粘度砂液充填。低粘度水循环充填的携砂液粘度低，砾石浓度也低，携砂液总用量也大，以高速度泵入井内（大用量／大排量顶替法）。用低粘携砂液以高泵速携送砾石时，由于喷射作用使较粗的充填砾石和更细的地层砂混合，以至损害近井眼附近的渗透率，还会使砾石破碎产生细屑，以至堵塞筛管的缝隙。但工艺简单，可用于长井段充填。中、高密度砾石充填携砂液粘度较高，一般使用聚合物凝胶体系，输送砾石浓度较高，携砂液的总处理量小，砾石充填的时间较短，炮眼充填密实。中、高密度的砾石充填在很大程度上填充了炮眼，使炮眼内的渗透率较高，降低了生产流体在炮眼中的压降。目前，根据地层条件的不同，水循环充填的排量可能较大，也可能较小。比如在国内的大港油田，港西明化镇组和馆陶组地层疏松，适宜大排量、大砂量施工，采用挤压充填防砂工艺进行；而在港东油田，因地层压力较高，砾石充填困难，所以采取小排量、低砂比的充填方式，不但避免了压穿底水的问题，而且降低了作业成本。机理研究及工程实践表明［1］，水充填防砂与 ? 13?第25卷第4期= ============================================================海洋石油