八面河油田常用防砂工艺及选井条件共72页
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防砂工艺课件
油水井防砂工艺简介 2009.9
内容提纲
第一节 出砂原因及危害 第二节 防砂方法分类 第三节 防砂工艺现状 第四节 砾石充填防砂设计 第五节 热采井砾石充填防砂特点 第六节 改善斜井水平井防砂效果的措施
第一节 出砂原因及危害
油、气、水井出砂是石油开采遇到的重要难题之 一。每年要化费大量的人力物力进行防砂。
1、绕丝筛管砾石充填防砂
四、机械防砂
单一油层防砂管柱
油层
PFS充填工具 信号筛管 绕丝上界
绕丝下界 丝堵 人工井底
封上采下防砂管柱
Y445封
油层
Y211封
PFK充填工具
油层
绕丝上界
绕丝下界 丝堵 人工井底
1、绕丝筛管砾石充填防砂
四、机械防砂
绕丝筛管防砂施工工序
压（洗）井→起原井→探冲捞→探 冲砂→通井→刮管热洗 →下绕丝 →座 封 →高压充填 （循环）→倒扣丢手→ 探冲中心管→下泵试压→下杆 。
b.氢氧化钙溶液防砂：将Ca(OH)2溶液注入油
层 ， 在 65.5℃ 的 温 度 下 ， 与 地 层 中 的 粘 土 矿 物 (蒙脱石、伊利石等)反应生成不和水作用的硅铝 酸钙(一种胶结物)，将地层砂固结实现控制出砂。
三、焦化固砂：
原理：向地层提供热能，使原油在高温裂解生成 焦炭，从而将地层砂胶结。主要有热空气固砂和 短期火烧固砂两种。
1、绕丝筛管砾石充填防砂
四、机械防砂
1、绕丝筛管砾石充填防砂
四、机械防砂
1、绕丝筛管砾石充填防砂
四、机械防砂
1）适用条件：适宜于井斜<45°，套管无变形破损 的油井；原油粘度<3000mpa·s(热采井除外)；至 少二年内不进行油层改造或分层措施。一般地层砂粒 度中值<0.1mm的油井，选用筛隙为0.2mm的绕丝 筛管，采用0.3-0.6mm的砾石充填；地层砂粒度中 值≥0.1mm的油井，选用筛隙为0.3mm的绕丝筛管， 采用0.4-0.8mm的砾石充填。
内容提纲
第一节 出砂原因及危害 第二节 防砂方法分类 第三节 防砂工艺现状 第四节 砾石充填防砂设计 第五节 热采井砾石充填防砂特点 第六节 改善斜井水平井防砂效果的措施
第一节 出砂原因及危害
油、气、水井出砂是石油开采遇到的重要难题之 一。每年要化费大量的人力物力进行防砂。
1、绕丝筛管砾石充填防砂
四、机械防砂
单一油层防砂管柱
油层
PFS充填工具 信号筛管 绕丝上界
绕丝下界 丝堵 人工井底
封上采下防砂管柱
Y445封
油层
Y211封
PFK充填工具
油层
绕丝上界
绕丝下界 丝堵 人工井底
1、绕丝筛管砾石充填防砂
四、机械防砂
绕丝筛管防砂施工工序
压（洗）井→起原井→探冲捞→探 冲砂→通井→刮管热洗 →下绕丝 →座 封 →高压充填 （循环）→倒扣丢手→ 探冲中心管→下泵试压→下杆 。
b.氢氧化钙溶液防砂：将Ca(OH)2溶液注入油
层 ， 在 65.5℃ 的 温 度 下 ， 与 地 层 中 的 粘 土 矿 物 (蒙脱石、伊利石等)反应生成不和水作用的硅铝 酸钙(一种胶结物)，将地层砂固结实现控制出砂。
三、焦化固砂：
原理：向地层提供热能，使原油在高温裂解生成 焦炭，从而将地层砂胶结。主要有热空气固砂和 短期火烧固砂两种。
1、绕丝筛管砾石充填防砂
四、机械防砂
1、绕丝筛管砾石充填防砂
四、机械防砂
1、绕丝筛管砾石充填防砂
四、机械防砂
1）适用条件：适宜于井斜<45°，套管无变形破损 的油井；原油粘度<3000mpa·s(热采井除外)；至 少二年内不进行油层改造或分层措施。一般地层砂粒 度中值<0.1mm的油井，选用筛隙为0.2mm的绕丝 筛管，采用0.3-0.6mm的砾石充填；地层砂粒度中 值≥0.1mm的油井，选用筛隙为0.3mm的绕丝筛管， 采用0.4-0.8mm的砾石充填。
常用防砂工艺讲座..85页PPT
常用防砂工艺讲座..
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·
八面河油田小修作业打捞防砂管柱技术
第 ２ ６ 卷
第 ２ 期
八 面 河 油 田小 修 作 业 打 捞 防砂 管 柱 技 术
王 峰， 郭 玉娟
（ 中 国石化 江汉油 田分公 司油气工 艺处 ， 湖北 潜江 ４ ３ ３ １ ２ ４ ）
［ 摘 要］ 由于八 面河油田特殊的地层物性及井身结构 ， 打捞防砂 管柱 工作量一直居 高不下 ， 采 用小修 作业打捞 防砂 管柱存在许 多技术难题 。对 小修作业打捞 防砂管柱进行 改进后 ， 可形成 一 系列配套技 术， 对八面河油田修 复套 管具有
时间由原来的 １天～ ２天延长到 目前 的 ４天～ ５天。
２ ０ ０ ７年以前小修解卡的时间控制在 ｌ天～ ２天 内，
通 过表 ５可 以看 出 ， 小 修 拔 绕 井 主要 集 中在 面 １ ３ ８
当时认为防砂管柱 与砂 粒摩擦 阻力较 大 ， 只有活动解 卡 负荷超过 防砂管柱与砂粒摩擦阻力 ， 才能拔出防砂管柱 。
表 ３ ２ ０ ０ ７年 － ２ ０ １ １ 年 小 修 拔 绕 井 防砂 时 间 统计 表
田大修类型进一步的优化， 大修工作量呈良性发展 。
表 １ ２ ０ ０ ７年 － ２ ０ １ １年 大修 工作 量 统 计 表
打捞 修套
分 项 合计
＿
２ 小修作业打捞防砂管柱井现状
通过表 ２可以看 出， 小修拔绕工作 量呈逐年递增 趋
重要 的 实 际 意义 。
［ 关键词］ 八面河油田； 小修作业 ； 打捞 防砂 管柱 ； 水力循环解卡技术 ； 增力器解卡技术 ［ 中图分类号］ Ｔ Ｅ ２ ８ ［ 文献标识码］ Ａ ［ 文章编号］ １ ０ ０ ９ —３ ０ １ ｘ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ 一Ｏ ０ ２ ５ —０ ３
防砂工艺介绍
• ㈢循环充填防砂工作原理
• 割缝管循环充填防砂工艺的原理是用油 管带着割缝管和充填封隔器下入井内， 割缝管对准生产层，投球蹩压打开座封 循环充填工具，地面用泵车将砾石与携 砂液搅拌均，通过油管打入井内，砂子 充填于割缝管与套管的环形空间，地层 砂子被砾石与割逢管两道屏障阻挡，不 能注流入井筒，从而起到防砂的目的。
对接工具 铁扶正器 φ73mm油管 塑料扶正器
φ73mm割缝管
塑料扶正器 盲管 丝堵砂面
• ㈢防砂原理
• 割缝管砾石充填防砂的原理，是用油管 将割缝管送到井下对准生产目的层，由 油管正蹩压油管与割缝管从丢手处分开， 在地面用高压防砂车组将砾石用携砂液 带入井筒并挤入地层并充填割缝管与套 管的环形空间，在地层与井筒形成两道 挡屏障，有效地防止地层砂子流入井筒， 并有改变地层渗流状况，所以此防砂工 艺有防砂增产的效果。
• ㈣主要技术参数（光盘） • ㈤防砂质量要求（同压防） • ㈥防砂监督要点（同压防）
• 三、CS-1新型固结剂防砂工艺 • ㈠施工步骤 • 1、冲砂至防砂目的层底管以下20m±。 • 2、通进、刮削至砂面冲洗炮眼、洗井干
净。
• 3、 对油管、套管试漏（带封）。 • 4、 完成挤砂施工管柱，笔尖至油层顶界
砂面
• ㈢CS-1防砂工作原理：
• CS-1新型固结剂是一种地面预制好的新 型无机防砂颗粒材料，是一种粒度均匀， 不粘连的松散人造砂粒。施工时，用水 基携砂液将CS-1用结剂携带至油水井出 砂层位充填饱满，在地层条件下，利用 CS-1固结剂颗粒，本身与水基携砂液相 互作用，形成是有一定强度和良好渗透 性的人工井壁，防止地层出砂。
防砂工艺介绍
目前油田防砂工艺较多，可分为机械防砂、 人工井壁防砂两大类：
八面河地区松软地层固井工艺技术
八面河地区松软地层固井工艺技术文／田常铭（湖北潜江中国石油化工集团公司江汉石油管理局钻井一公司）【摘要】：八面河地区属浅井施工，地层松软，稳定性差。
为此，开发应用了具有地域特色的低压高孔高渗松软地层固井、热采井预应力固井、大斜度井水平井筛管完井固井等固井工艺技术系列。
介绍了主要固井工艺技术的应用，指出了存在的主要问题，提出了改进建议。
【关键词】：固井技术浅井热采井水平井八面河地区一，地质特点和钻井情况1、地质特点自上而下分别为第四系平原组，上第三系明化镇组、馆陶组，下第三系沙河街组，主要油气层段为沙河街组。
平原组钻厚200～300m，主要为黄色粘土，疏松不成岩，极易垮塌。
明化镇组钻厚300-450m，主要为棕色泥岩，吸水性强，易造浆，易垮塌。
馆陶组地层钻厚180～350m，主要为灰白色砂、砾岩和流沙层夹棕色、灰色泥岩，易扩径、易垮塌、易漏失。
沙河街组地层岩性主要为中一厚层砂岩、泥岩，砂层孔渗大，疏松，易漏、易扩径，并且局部地区由于高压注水易溢流；地层压力系数小于1．O；渗透率22. 4—2378×10 -3 um2；孔隙度22．O～37 0%：地层水总矿化度11152—90886mg／1；地温梯度3℃左右。
局部地区因长期注水形成高压，钻井过程中出油出砂严重。
2、钻井情况(1)、井身结构钻头程序：中444. 5mm×200m±；中241. 3mmX井底(1200～1500 m)。
套管程序：中339. 7mm×200m±，封平原组上中部；中177. 8mm×井底(1200～1500 m)。
(2)、钻（完）井液体系直井及常规定向井（最大井斜<350）使用聚合物屏蔽暂堵完井液，大斜度井水平井使用聚合物乳化屏蔽暂堵完井液。
(3)、井眼质量常规定向井采用直一增一稳三段制剖面，大斜度井水平井采用直一增一稳一增一直五段制剖面。
定向点多选择在500- 700m 的明化镇组、馆陶组地层。
浅谈八面河油田挤堵工艺
六、几点建议
1、进一步完善堵剂类型，开发新品种。
2、进一步加强与地质、工艺的结合 3、充分利用先进的现代化科学技术手段，完
善挤堵工艺措施 4、急需培训一批业务骨干，现场组织指挥人 员，以满足生产需要。
二、八面河油田挤堵工艺发展简况
阶 段
一 阶 段 二 阶 段
时间
96年前
地层情况
堵剂
挤堵状况
配制比重为1.85灰浆2-5 方，下光油管将其推挤至 目的位置，关井即可
工作量
年20口左右
地层亏空不严重， 常规75#高抗G级油 挤堵层位负压轻 井水泥 微，漏点单一， 套管损坏程度小 层位较深，岩石 压实程度密，渗 透率较低，地层 吸水量少，施工 压力高 超细水泥
挤 堵 都 失 败
超大剂量挤堵并不可取。 因此，封堵半径的合理性 还需寻求科学的确定方法。
3、地层本身对堵效的影响
（1）、砂3中以下的层位，挤堵合格率较高 （2）、砂3上以上井段挤堵，很少能够一次合格，特别 是馆陶组和漏点。地层疏松、压实程度差，堵剂进入后 平行推进，很难在垂直方向堆积而形成有效的屏障。
无法 纵向 堆积
（3）漏失段处于断层位置，因断点处受复杂应力
作用，灰浆难凝固，目前还没有很好的封堵技术。
井号
1-16-X9 M1
漏失段
1344.681354.12 1108.771118.04
断点
对比井 断距 号
98.0 77.0
挤堵效果
挤堵5次不 成功 挤堵5次不 成功
1353.0 1-15-4 1076.0 1-7-8
三 阶 段
2003～ 2004年
地层复杂化，负 压井、套管有异 常井较多
各种堵剂
油井防砂工艺技术(重要)
2015/12/6 9
一、概述
2 油井出砂的原因
2.4 固井质量不好或完井措施不当
a.固井质量不好，油井大段窜槽，高压层封隔不良，高压 油、气水乱窜造成油井出砂，据某油田统计，在 22口 固井质量不合格的油井中，出砂严重的油井共有8口， 占36.4%。 b. 射孔方案不当，采用不合理的射孔枪型，或孔径、孔 密不适当，致使套管变形或损坏，导致油井出砂。如 某油田因射孔问题使 12 口井套管变形损坏，先后停产 ，后改进射孔枪型，调整射孔方案，套管损坏及油井 出砂问题就迎刃而解。
1 费用相 1 井身管柱应能承受高 1 原油比重大于 0.934 的 对较低。 温。 高温。 原油储量损失5~6%。 储层。 3 含油饱和度大于40%， 2 能承受 2 短期火烧防砂使地下 2 热采及热增产措施井。 3 有热增 3 注热空气固砂应严格 含水饱和度小于60%储层。 产作用。 控 制 操 作 ， 防 止 原 油 自然。
原理及特点见图20201512883三整体烧结金属纤维筛管防砂技术图20防砂完井管柱示意图原理及特点见图20201512884三整体烧结金属纤维筛管防砂技术技术指标技术参数类型筛管通径mmmpa孔隙度过滤单元厚度mm渗透率小粒径mmc102787886202832659533007x1088282222835659538007ch140120120233238659547007ch146120120253235659538007201512885三整体烧结金属纤维筛管防砂技术应用效果该工艺技术自1994年4月投入市场应用到现在已施工1180多井次用于各种井下砂锚620多井次施工成功率大于98防砂后有效率达96
2 施工准备
2.3 炮眼冲洗技术
炮眼冲洗技术主要是应用炮 眼冲洗工具（见图2）对炮眼赃
一、概述
2 油井出砂的原因
2.4 固井质量不好或完井措施不当
a.固井质量不好，油井大段窜槽，高压层封隔不良，高压 油、气水乱窜造成油井出砂，据某油田统计，在 22口 固井质量不合格的油井中，出砂严重的油井共有8口， 占36.4%。 b. 射孔方案不当，采用不合理的射孔枪型，或孔径、孔 密不适当，致使套管变形或损坏，导致油井出砂。如 某油田因射孔问题使 12 口井套管变形损坏，先后停产 ，后改进射孔枪型，调整射孔方案，套管损坏及油井 出砂问题就迎刃而解。
1 费用相 1 井身管柱应能承受高 1 原油比重大于 0.934 的 对较低。 温。 高温。 原油储量损失5~6%。 储层。 3 含油饱和度大于40%， 2 能承受 2 短期火烧防砂使地下 2 热采及热增产措施井。 3 有热增 3 注热空气固砂应严格 含水饱和度小于60%储层。 产作用。 控 制 操 作 ， 防 止 原 油 自然。
原理及特点见图20201512883三整体烧结金属纤维筛管防砂技术图20防砂完井管柱示意图原理及特点见图20201512884三整体烧结金属纤维筛管防砂技术技术指标技术参数类型筛管通径mmmpa孔隙度过滤单元厚度mm渗透率小粒径mmc102787886202832659533007x1088282222835659538007ch140120120233238659547007ch146120120253235659538007201512885三整体烧结金属纤维筛管防砂技术应用效果该工艺技术自1994年4月投入市场应用到现在已施工1180多井次用于各种井下砂锚620多井次施工成功率大于98防砂后有效率达96
2 施工准备
2.3 炮眼冲洗技术
炮眼冲洗技术主要是应用炮 眼冲洗工具（见图2）对炮眼赃
防砂技术应用
实现增产
四、油气井防砂工艺分类 2）工艺创新点
将地层填砂与环空充填有机 结合，弥补地层亏空，提高防 砂综合效果。 降低近井表皮系数，提高渗 透率，实现增产防砂双重效果
高密渗 透带
改变近井地带应力状态，预 防套变套损
四、油气井防砂工艺分类
3）施工工艺管柱 单油层挤压充填防 砂工艺管柱
多油层挤压充填防 砂工艺管柱
100压力稳定升高35mpa72小时11井眼准备井眼准备1管内防砂新井2管内防砂老井3裸眼井防砂22下防砂管柱下防砂管柱1砾石充填防砂管柱3化学防砂挤注管柱33砾石充填砾石充填1常规挤压充填2压裂充填44投产投产1入井液要求2射孔扩孔要求3防砂器材工具要求4井筒条件要求5防砂管柱及施工管柱要求6施工设备要求7作业设备要求8施工要求9气井防砂要求10投产要求11hse要求五防砂技术对作业的要求六防砂效果评估二出砂机理及预测技术一油气井出砂的危害三油气井防砂概念四油气井防砂工艺分类1防砂成功率及有效期评估2防砂产能评估3防砂效果评价方法不同的d5050下砾石层渗透率随流体注入量的变化曲线影响防砂成功率有效期主要因素1砾石尺寸的选择2砾石破碎率的影响3射孔孔眼状况5其它影响因素防砂有效期统计预测方法1针对不同的防砂工艺措施将在同一地区实施的同种防砂工艺的多口油井因客观或人为因素导致防砂失效的油井除外实际有效期的平均值做为基准防砂有效期用这个有效期做为预测某一口井参考标准
2
出砂量Sc
2 w
汇报提纲
一、油气井出砂的危害 二、出砂机理及预测技术 三、油气井防砂概念 四、油气井防砂工艺分类 五、防砂技术对作业的要求
六、防砂效果评估
三、油气井防砂概念
防砂是通过机械或化学方法有效的阻止地
层中承载骨架砂的运移，而游离于承载骨 架砂孔隙之中的“非承载砂”及固相伤害 物随着地层流体进入井筒，确保近井地带