新型防砂技术在辽河油田套变井中的研究及应用
新型防砂技术在辽河油田套变井中的研究及应用
【摘要】针对套变井防砂难题，在总结原有防砂技术的基础上，研究开发出该新型防砂工艺技术。该技术创造性的提出采用机械充填防砂技术解决套管变形井出砂难题，恢复套管变形井产能，并成功应用到现场，解决了一大批油井因套管变形及油层出砂而无法正常生产的难题。该技术为套管变形井、特别是油层部位套管变形井的治理、提高油层动用程度提出了一条可行的解决方案。
【关键词】辽河油田 套变井 防砂
油气井出砂一直是制约油藏开发的难题之一。据2006年统计，辽河油田出砂区块22个，套变井3000余口，严重制约了油藏开发进展。出砂使得油井的生产时率降低，产量下降，日常冲检等维护性作业成本增高，甚至整个抽油管柱被砂埋，造成油井大修停产。出砂还加剧了井下举升设备及地面管输设备磨损，降低了设备使用寿命。此外大量出砂还可造成地层严重亏空、坍塌，导致油井套管变形、错断，造成油井报废。特别是套变出砂井，往往需大修措施，工期长，成本高，措施成功率低。以往对出砂的套变井均采取侧转大修等措施，其问题是工期长、成本高，且成功率不是很高，针对以上情况，我们研究开发出了该新型防砂技术。
1 套变井新型防砂技术1.1 技术原理
首先用专门研制的冲砂工具冲砂到预定位置，然后下入特制的高强度无接箍防砂工具管柱，在管外充填一定的石英砂后完井。1.2
套变井新型防砂技术工艺设计
利用等径油管冲砂，探明套变位置及套管破损程度，清理井筒做措施前准备，然后下入带有高强度筛管的砾石充填管柱进行充填防砂。在近井地带，利用石英砂填实亏空地带，形成人工井壁，达到挡砂、控砂目标；在远井地带，利用石英砂支撑裂缝，提高导流能力，实现沟通储层和增产目标。井筒内，防砂筛管及防砂筛管与套管的环空充填的砾石，形成多级挡砂屏障，对套管起到支撑和保护作用；高强度防砂筛管可起到防止套损加重的目的。
1.3 套变井新型防砂技术主要配套工具1.3.1 套变井冲砂工具加工及系列化
（1）套变井冲砂特点：
①冲砂管柱易旋转、变形、脱扣造成落物 ；
②冲砂管柱在接箍部位可能遇阻 ；
③冲砂遇卡 。
（2）系列无接箍冲砂管研制：由于套变井段的特殊局限性，使得常规的有接箍管柱在起下中极易发生刮碰，或根本不能下入的问题，针对以上情况，我们研发出了适用于该新型防砂技术的多种规格的无接箍冲砂管柱，有效地解决了上述问题，另外在保证了措施顺利有效的进行，无接箍防砂筛管使得入井管柱外径统一，形成光滑的圆柱面，将外壁的摩擦系数由带接箍的0.25将为0.09，从而使打捞阻力仅为原来的三分之一，有效解决了以往防砂管柱打捞难的问题。
（3）冲防砂管柱弯曲旋转技术
在类似麻花状的套变井段，入井管柱承受着弯曲及扭转等多种应力，使得管柱易脱扣或弯曲，针对以上情况，我们研发出了了弯曲旋转装置，通过在入井管柱上联入相应数量的该装置，即可使井下管柱在承受弯曲及扭转应力时自由地弯曲旋转，成功的解决了上述难题。
1.3.2 高强度微缝自洁防砂筛管研究与应用
套变井防砂筛管是该技术最重要的一环，这类井要求的防砂筛管一是要强度高，在套管变形部位局部应力作用下不至于变形；二是外径不能太粗，以便于下井；三是有一定的自洁能力，适用性强；四是如果需要打捞，打捞容易。根据这些技术要求，我们研发出了高强度无接箍微缝自洁防砂筛管，很好的满足套变井防砂的要求。
1.3.3 充填工具的研制
充填工具是将人工砾石填入地层，同时保证洗井、丢手、座封、反洗等一系列工序连续进行的关键工具。它设计的合理与否将直接关系到套变井防砂施工的成败，针对套变井井况的特殊性，我们在一次管柱砾石充填防砂充填工具的基础上，研发出了套管变形井填砂工具。
图3 充填工具实物图
1.4 多功能携砂液研究与应用
针对套变井防砂的技术要求，我们研发了四个系列携砂液：两个属于常规携砂液：瓜胶系列和清水加上无机盐及添加剂系列；一个属于无固相携砂液：ves携砂液；另一个是我们针对稠油油藏开发的热乳液携砂液。
2 现场应用情况
该技术自2006至2011年已在辽河油田各采油区共计实施90多井次，措施成功率100%，有效率98%以上，平均有效期3年以上，累计增油3万多吨，取得了显著的经济和社会效益。
典型井：曙4-7-0014井：该井自投产后多次冲砂，仅2006年9月就冲砂检泵作业三次，作业打印发现套管在1440m处缩径变形，最小直径为87mm，措施前砂卡关井。2006年10月4日，实施套变井防砂。措施后平均日产液5-6t，日产油1.5-2.0t，截止2007年年底累计增油580.9t。
3 结论和建议
（1）该技术所设计的防砂管柱整体外径一体化，无任何接箍，方便后期打捞；防砂筛管采用高强度微缝自洁防砂筛管，提高防砂单元导流能力，延长防砂单元有效期。
（2）套变井防砂技术通过在辽河油田的现场实施，具有措施成功率高、防砂有效期长、增油效果显著等优点，是一项综合效益高的项目。
防砂配套技术在锦州采油厂的应用
ｌＯ６ 内蒙古石油化工 ２０１３年第１Ｏ期
防砂配套技术在锦州采油厂的应用
田 瑜
（中油辽河油田分公司锦州采油厂，辽宁凌海１２１２０９）
摘要：出砂是影响油井正常生产的主要原因之一，出砂不仅严重影响油井产能，而且对设备也会
造成较大损害。目前我厂应用成熟的防砂技术主要有防砂泵携砂采油技术、机械防砂和压裂防砂。采用 的防砂技术具有工艺简单、效果明显、施工成功率高等优点，并在稠油井进行了防砂试验，取得了较好效
果。 关键词：油井；防砂；配套；防砂措施
中图分类号：ＴＥ３５８ ．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６－－７９８１（２０１３）ｌ０一Ｏ１０６—０２
１ 概况 锦州采油厂石油蕴藏中，疏松砂岩油藏分布广、 储量大，油井出砂状况比较严重，造成生产油井卡 泵，使油井不能正常生产，增加采油、作业检泵和冲
砂的工作量；严重的会造成砂埋油层和油管，使油井
减产、停产，出砂过多会造成地层跨塌而套管损坏
等。由于影响油井的产能和油田的产量，往往导致地
下注采的不平衡，影响油田的最终采收率。目前，锦 采区块出砂情况已经相当普遍，据统计，现有出砂井
８００余口。主要面临以下三个问题：①出砂井数逐年
增多；②出砂粒径逐年变细；③沉砂速度逐年加 快；④部分出砂井砂样分选性差。
因此，油井防砂是主要的治砂手段，目前我厂应 用成熟的防砂技术主要有防砂泵携砂采油技术、机
械防砂和压裂防砂。
２防砂技术简介 ２．１ 防砂泵携砂采油技术 目前我厂使用的防砂泵类型较多，主要有新型
长柱塞耐砂泵、复合防砂泵和Ｉ型多功能防砂泵等，
它们的适用范围各不相同，泵型的选择主要依靠单 井砂样而确定。
２．１．１新型长柱塞耐砂泵 工作原理：采用长柱塞短泵筒防砂卡和尾管沉
砂结构，通过柱塞上下行程，液体通过双通接头、双
级固定阀被源源不断抽到地面，同时将油管柱中一
部分携不上去的砂子通过泵筒与沉砂筒环空、双通 接头沉人沉砂尾管。
适用范围：该泵防、沉、排于一体，适用稠油、稀 油中高含砂井，尤其适用于普通泵无法采油或砂卡
旋转防砂抽油泵的研制及应用
旋转防砂抽油泵的研制及应用
[摘要]面对油田生产后期出砂严重的现象，抽油泵防砂技术的研究各油田科研部门的重点研究课题。本文主要是针对旋转式防砂抽油泵的工作原理和特点、制造等方面进行分析和研究。
【关键词】旋转防砂抽油泵研制应用
1、概述
辽河油田经过40年的开发建设，大部分区块已进入高含水期，油井出砂现象已经成为影响正常生产的一个重要隐患，对于柱塞式抽油泵泵筒和柱塞的磨损、腐蚀、划伤等现象越来越突出，油井平均检泵周期越来越短，频次不断增加，这样会对油田开发综合经济效益产生较为严重的影响。
在传统的抽油设备中，由于抽油泵泵筒和柱塞组成一对滑动摩擦副，在抽油过程中，原油中富含的砂粒(泥浆)在柱塞与泵筒间分布不均，经常会导致摩擦副产生严重的局部磨损。此外由于油井含水率升高，抽汲参数不合理、杆柱组合不当等也会引起柱塞偏磨。引起柱塞偏磨最主要原因是泵筒与柱塞之间的接触位置在圆周方向基本保持不变，受产出液性质、温度、生产参数、井身结构及地层条件等影响，偏磨的程度也因此而有所区别。
为了预防柱塞偏磨，油井砂卡，延长抽油泵寿命和检泵周期，提高泵效，我们着手对旋转式防砂抽油泵进行研究。
2、防砂抽油泵的主要构成
旋转防砂抽油泵采用长柱塞、短泵筒、侧向进油、环空沉砂结构、长柱塞上连接一旋转装置结构。
3、设备的工作原理
在上下冲程过程中，柱塞上部阀罩始终在泵筒外面，能够防止砂粒进入柱塞和泵筒之间的密封间隙，从而减少砂卡事故，减轻了泵筒与柱塞的磨损。当油井停抽时，柱塞上部阀副关闭，下沉的砂粒沿沉砂环空沉入尾管，避免了常规抽油泵在泵上聚积砂粒，造成卡泵、砂埋抽油杆的现象。
在长柱塞上加一旋转装置，旋转装置借助抽油杆柱上、下冲程的上提拉力和下放压力强迫固定在轴套上驱动销在旋转道内顺时针旋转，从而带动柱塞旋转。柱塞在运动中既做往复直线运动，同时还做旋转运动，从而使泵筒和柱塞均匀磨损,延长泵的使用寿命。
4、技术特点
4.1柱塞旋转，防止局部磨损以免发生柱塞腐蚀、结垢砂卡、热胶合等问题出现，适用于出砂井、斜井和热采井。
辽河油田射孔系列应用研究
２００６年ｌ２月 第２ｌ卷第６期 国外测井技术 ＷＯＲＬＤ Ｗ ＥＬＬ Ｌ０ＧＧＩＮＧ ＴＥＣＨＮ０Ｌ０ＧＹ Ｄｅｃ．２０ｏ６ Ｖ０Ｉ．２１ Ｎｏ．６
辽河油田射孔系列应用研究
蒋忠华
（辽河油田测井公司数解中心）
摘要：针对各种不同地质情况、各种套管尺寸的水平井射孔技术、小井眼侧钻水平井射孔技术、小
井眼深穿透和复合射孔技术、变孔密调剖射孔技术、高孔密防砂射孔技术、稠油超稠油射孔技术、低
外压射孔技术、复合射孔技术、全通径射孔技术等特殊井、复杂井射孔技术等具有辽河油田特点的 特色射孔技术系列。分析了射孔工艺在不同地质条件下的应用效果，从中找到较为简便实用的射孔
弹型的优化选取方法，为现场射孔施工作业提供指导。 关键词：射孔系列；射孔新技术；地质条件；应用效果；优化选取
Ｏ引 言
辽河油田地质情况复杂，含油层系多，岩性、物
性差别大，既有复杂岩性的粗面岩储层、碳酸盐岩储
层和变质岩储层，也有常规的砂泥岩储层，而且油品 种类繁多，既有稀油，也有稠油、超稠油和高凝油。近
几年，随着辽河油｝壬Ｊ勘探开发向深部、复杂地层深
入，低、深，难、稠、小的矛盾越来越突出，开发方式随 之发生了很大的变化，小井Ⅱ｝！深井、小井眼侧钻井、
水平井和注蒸汽热采井越来越多，原有普通射孔技 术已经不适应这些地层和这些开发方式射孔施工的
需要。为了满足不同油层开采的需要，辽河油田已由 开发初期的单一射孑Ｌ完井方式发展到目前适应不同
地质条件、各种套管尺寸的射孔系列，满足了不断变
化的油田发展形式的需要。
１辽河油田射孔新技术介绍
近几年来，辽河汕ｌ】ｊ的射孔技术，伴随着石汕天
然气 ｋ的发腱很快，它已从过去那种以射开油层 为目的，发展到今天的采用综合技术方法最大限度
地提高油气井产能为目的。射孔地面控制仪器，由模 拟记录人工控制发展到以计算机为核心的数控仪
器；射孑Ｌ井下器材形成４００ｍｍ～１０００ｍｍ适用各型 套管的深穿透系列、最高达１２０孔，ｍ的高孔密系 列、 ３ｒａｍ～ ２６ｒａｍ的变孑Ｌ径系列。射孑Ｌ技术无论
分层防砂分层注汽工艺在稠油井上的应用
２０１０年第１２期 内蒙古石油￣Ｌ．ｒ－ １０７
分层防砂分层注汽工艺在稠油井上的应用
程 欣
（中油辽河油田公司锦州采油厂，辽宁凌海１２１２０９）
摘要：针对辽河油田稠油热采中遇到的机械防砂和分层注汽技术不能同井施工的问题，提出分层
防砂分层注汽技术实现稠油热采井的分层段防砂和分层注汽。通过该技术的实施，扩大了分层注汽技术
的应用范围，发挥了稠油出砂吉的纵向潜能，进一步提高了稠油油藏的吞吐效果和纵向动用程度。
关键词：稠油；分层防砂；分层注汽；辽河油田
中图分类号：ＴＥ３５８＋．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６－－７９８１（２０１０）１２一Ｏ１Ｏ７一Ｏ２
辽河油田大多数稠油藏为互层状稠油油藏，在
经历多轮次吞吐后，层问矛盾日益突出，严重影响了
油藏的动用程度。针对这一问题而采用过的分注分
采工艺措施取得了良好的实施效果。与此同时，在砂
岩油藏注蒸汽开发的中后期，地层出砂越来越严重，
已成为制约油井生产的主要因素之一。因此，油井防
砂技术已成为油田开发必不可少的重要技术。虽然
防砂和分层注汽技术比较成熟，但是对对于正处于
开发中后期的稠油出砂井，原有的防砂技术无法满
足防砂和分层注汽技术的要求。为了挖掘稠油出砂
井各套储层的产能，需要一种新技术来解决这个矛 盾。 针对以上情况，在国内外没有任何成功的技术
资料可以参考的条件下，研究分层防砂、分层注汽技
术。该技术首次在稠油井实现了同时防砂与分层注
汽，提高了疏松砂岩油藏的吞吐效果和纵向动用程
度。现场共试验ｌ１井次，经济效益显著。
１工艺原理
为了解决以往机械防砂井中不能实施分层注汽
工艺技术的问题，对原有防砂和分层注汽技术进行
综合研究，从分层防砂工艺入手，进而解决防砂管柱
内的分层注汽问题。同时在整个管柱的定位方式和
准相对照小于３，达到了较好防气窜效果。（ＳＰＮ≤ ３，好；ＳＰＮ≤４～６，中等；ＳＰＮ＞６，差） 由以上可知：水泥浆性能完全满足大牛地气田 大斜度井、水平井固井要求。 ５设计及现场施工应注意问题 ５．１大斜度井、水平井，合理设计各段浆体的封固 长度，按其各自对应的垂高值来计算压稳值，大斜 度、小间隙井因壁挂效应明显，压稳值应比常规井略 高，以确保压稳气层保证固井质量。 ５．２在大斜度、水平井中，尾浆为了控制自由液和 沉降稳定性，稠度增加及下套管后小间隙等；故应控 制替浆排量以降低摩阻，限制井口泵压，防止漏失。 大牛地大斜度、小间隙井尾浆稠化时间一般控制在 约１２０ ｒａｉｎ。 ６几点认识 大牛地气田２００９年大斜度井、水平井固井施工 采用上述工艺措施后，固井质量合格率１００ ，优质 率达到９６．５％。总结有以下几点认识： ６．１ 大斜度井、水平井为防止下套管过程钻井液中 的岩屑等固相在井眼低边沉降，通井到底后应注入
裸眼砾石充填先期防砂技术
裸眼砾石充填先期防砂技术 喻波（中国石油辽河油田分公司兴隆台采油厂，辽宁盘锦 １２４０１０） 摘要：裸眼砾石充填防砂是一项有效的先期防砂技术，特 别是在注蒸汽开采的稠油井防砂中应用效果更为显著。裸眼 砾石充填防砂作为辽河油田主要采用的直井先期防砂技术之 一，工艺管柱与管内砾石充填管柱一致，累计应用４００余井次以 上，防砂效果显著。 关键词：裸眼砾石防砂技术 １裸眼砾石充填防砂概述 １）技术总体评价 （１）技术优点 ①渗流面积大，渗流速度低，压降损失小，可以减少地层砂 的运动，有利于防砂。 ②在储油层部位扩孔，改善了径向流动，渗流阻力小，采油 指数高，产能大。 ③扩孔使得砾石充填的环形空间增大，充填层厚度增加， 结构更加稳定，能延长防砂有效期。 （２）技术不足 工序复杂，施工时间长。 ２）应用范围 （１）油层比较单一，不含水层或泥质夹层； （２）地层渗透性较差，原油粘度高的油井同样适用； （３）地层结构具有一定的强度，频发生产套管变形、错段区 块不适用。 ２管柱结构及技术原理 裸眼砾石充填同样分为高、中、低密度充填三种充填工艺， 辽河油田采用中、低密度充填。 管柱结构：裸眼砾石充填采用与管内砾石充填相一致的管 柱结构，外管柱由充填工具、盲管、信号筛管、扶正器、主体筛 管、死堵组成，内管柱由冲管组成，如图４—２７所示。 技术原理：用钻杆将防砂管柱送入至井底，充填前从钻杆 泵入前置液和防漏剂，充填时将混砂液从钻杆泵向井底，经充 填工具的转换机构进入筛管和井眼的环形空间，砾石因重力沉 降逐渐堆积于环形空间，经过筛管过滤的携砂液进入筛管和冲 管的环形空间，由冲管下部进入冲管内，经充填工具换向机构 进入钻杆和技术套管的环形空间，返回地面，实现正循环砾石 充填。如此循环，直至达到设计砾石充填量和充填压力，完成 整个充填。 ３施工工艺 １）施工准备 （１）钻井井眼准备 ①二开完钻井深不得钻开油层，技术套管下深应在防砂油 层顶界以上１～１５ｍ； ②三开以小钻头即领眼钻头打开油层，钻至防砂油层底界 以下５～８ｍ，留足电测口袋，但不得钻穿下部油层， ③电测防砂油层顶界和底界的准确位置。 （２）扩孔 与管内砾石充填相比，裸眼砾石充填施工准备过程多扩孔 一项程序。扩孔的目的是保证足够的充填砾石层厚度，同时允 许下人大直径的完井筛管，提高油井产能。通常，扩孔直径约 为领眼直径的２倍。所采用的扩孔液应与地层相配伍，严格控 制地层污染。 扩孔结束后，应进行电测井径，计算扩孔段的井径。保证 井径均匀，不能出现螺旋状井眼。对于不合要求的井眼，必须 重新扩孔，直至电测解释合格。 （３）刮管 将刮管器接于管柱下面，均匀下人技术套管内。为保证刮 管质量，刮管器下入速度不能超过２ｍｉｎ／立柱。当刮管器下至 技管水泥塞位置时，每根立柱应上下活动２～３次，直至套管鞋。 （４）洗井 将刮管器下至距井底１ｍ位置，进行大排量洗井。洗井液 要与地层相配伍，携带能力强。排量＞５００Ｌ／ｒａｉｎ直至返出液清 洁无油污为止。 ２）提高充填效率，保证充填质量的措施 对于裸眼砾石充填，充填效率高才能取得好的防砂生产效 果。提高充填效率的关键是合理地优化设计施工参数，在施工 参数优化设计时相关设计软件起了重要的作用，但是软件不是 绝对的可靠，主要是由于现场施工条件随时都是变化的。一些 行之有效的经验做法如下： （１）按设计要求做好施工前准备，保证井筒的干净，以及扩 孔到位； （２）选用的砾石满足：圆球度在０．６以上，粒径均匀，抗破碎 能力强； （３）选用优质的携砂液，降低携砂液对地层的污染，在地层 允许滤失量的前提下，可适当加大排量，降低砂比，高压充填； （４）配备足够排量的充填车组，保证充填连续进行 参考文献： ［１］刘振武主编．石油科技进展综述．北京：石油工业出版 社，２００６ ［２］胡连印沈秀通胡国元出砂油井携砂生产技术１９９９ （０１） 作者简介：喻波（１９８１·），男，汉族，毕业于中国石油大学（山东） 石油工程专业，现工作于辽河油田分公司兴隆台采油厂采油工艺所 主要从事采油工艺及配套工具的研究与应用。 １３０ １托毒
油气井防砂效果评价方法体系的研究及应用
油气井防砂效果评价方法体系的研究及应用
摘要：防砂效果评价是油气井综合决策的重要内容之一，在实践过程中需要客观公正的对评价内容进行分析，满足已有防砂体系的具体要求。在本次研究中将以油气井防砂效果评价机制为基础，结合实际情况，对应用形式进行对比分析。
关键词：油气井防砂；评价方法；应用体系
油气井防砂是稠油油藏疏松砂岩开采的关键，在实践阶段要建立有效的评价应用体系，满足技术理论的整体要求。在防砂效果的评定过程中，必须对已有的评价案例进行详细的分析，考虑到防砂措施的具体表现，只有确定有效的防砂措施后，才能为改进防砂工艺和优化评定效果进行分析。在工作程序设定阶段，评价效果存在不同程度的影响，要根据矿场条件，在油田防砂设计阶段，根据评价形式的特殊性，要考虑到前后状态及生产形式的变化，建立系统的评价方法。
1 防砂措施效果的评价内容分析
在不同防砂施工过程中，由于动态形式会出现不同程度的影响，必须明确油气生产动态。以下将对防砂措施效果的评价内容进行分析。
1.1 挡砂作用
在后续系统设计阶段，为了明确设计形式的具体作用，要优化已有的应用举措，对各类评价机制进行全面的分析。在不同情况下，考虑到井底流动条件的改善作用，任何防砂措施都会形成不同形式的阻力，在渗流介质分析阶段，必须适当对油气井生产参数进行调整，根据采液指数和气井无阻流量的变化，需要适当扩大防砂效果，对各项应用指标进行解析[1]。 1.2 确定表皮系数
由于油气井流动条件比较特殊，需要及时对工作制度进行划分，考虑到表层系数、应用指标和无阻流量的变化，必须提前设立表皮系数，根据不同防砂措施的应用形式，对其进行综合性的评价和分析，表皮系数，采液指数和无阻流量等指标虽然与工作制度无关,但它们在措施前后的变化特征更能真实地体现防砂措施对油气井生产动态的影响[2]。
1.3 评价体系流程
针对不同评价形式的具体表现，在后续设计阶段，要对现有的控制流程进行对比分析。第一层是对挡砂效果进行评价，第二层是对增产效果进行评价，第三层是对井底流动条件进行评价。由于不同性质的评价形式存在不同程度的影响，在参数设计阶段，需要对设计进行有效的分析，及时对分析防砂参数设计和施工形式进行检查。
新型防砂射孔技术
新型防砂射孔技术
周察
【期刊名称】《中外科技情报》
【年(卷),期】2005(000)026
【摘 要】目前油层防砂主要采用机械防砂和化学防砂方法，虽然取得了很好的效果，但也有各自的缺点，它们都是在射孔作业后采取措施以求防砂。如果在射孔的同时就达到防砂的目的，这就可以极大降低作业和开采费用。辽河油田开发了这种技术，即充填式复合防砂射孔。
【总页数】2页(P412-413)
【作 者】周察
【作者单位】无
【正文语种】中 文
【中图分类】TE257.1
【相关文献】
1.防砂射孔技术在辽河油田曙三区二次开发先导试验区的应用 [J], 孙金龙
2.大孔径、高孔密防砂射孔技术在草13块的应用 [J], 刘景三;司连收;张东荣;刘志华;刘东亮
3.定向射孔技术在疏松砂岩油藏水平井防砂完井工艺中应用效果分析 [J], 曲杰;孙秀钊;梅明霞
4.新型防砂射孔技术 [J], 周察
5.复合射孔技术在浅层气防砂中的应用 [J], 姬洪刚 因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买
机械压裂防砂工艺技术研究与应用
２０１１年第２５卷第１期 石油仪器 ＰＥＴＲＯＬＥＵＭ ＩＮｓＴＲＵＭＥＮＴＳ ・４９・
・方法研究・
机械压裂防砂工艺技术研究与应用
王玉国
（中油辽河油田分公司辽宁盘锦）
摘 要：文章针对辽河油田疏松砂岩油藏胶结疏松、出砂量大、常规筛管防砂和化学防砂有效期短的防砂难题，在广 泛调研的基础上提出了防砂方法——机械压裂防砂技术，它结合了水力压裂技术和砾石充填防砂技术的两大功能，使两 项技术有机结合从而实现防砂和增产的双重目的。自２０００年进入现场，通过不断的改进与完善，并进行了现场应用，防 砂效果和增产效果显著。
关键词：压裂防砂；研究与应用；辽河油田
中图法分类号：ＴＥ３５７．１ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００４．９１３４（２０１１）０２—００４９—０３
Ｏ引 言
辽河油田是一个复杂断块油田，油藏类型多，地质 结构复杂，随着油田开发进入中后期，疏松砂岩油藏出
砂十分普遍，已严重制约着油井正常生产。尤其是出
细粉砂问题一直没有很好的解决办法，造成大批油井 关井停产。针对这一问题开发研制了“割缝筛管机械
压裂防砂工艺技术”，通过向油层高压注入人工砾石， 实现油井防砂治砂的目的。通过高压填砂管柱设计，
携砂液配方和施工工艺优化，使施工安全和施工效果
得到保证。现场试验证明，该技术是解决疏松砂岩油 藏油井砂害的一项十分有效的技术。
１工艺技术原理
利用水力压裂原理，在地面用高压泵组将混砂液 以大大超过底层吸收能力的排量注人目的层中，在井
底附近形成憋起超过井壁附近地应力及岩石抗张强度
的压力后，即在地层中形成微裂缝。随着带有支撑剂 （人工砾石）的携砂液注入裂缝中，在裂缝内形成人工
砂桥，如图１所示，并形成第一道防砂屏障。井筒内再 下人防砂管柱，如图２所示，作为第二道防砂屏障，防
止人工砾石的反吐，达到双重防砂的目的。 由于在地层中形成微裂缝，使原来的原油向心径 向流改变为流向裂缝的水平流，渗流条件得到改善，具
新型水力喷砂割缝工具在辽河油田的应用
３８ 石油钻采工艺 ２００２年（第２４卷）第５期
新型水力喷砂割缝工具在辽河油田的应用
王辅升 （辽河石油勘探局工程技术研究院．辽宁盘锦 １２４０１０） 水力喷砂割缝技术主要应用于中低渗透砂岩油 藏井的改造，它可作为一种完井方法代替常规射孔 完井，打开油气层，建立油气流至井筒的通道。该技 术克服了常规射孔孔眼数目有限、孔眼堵塞、油气层 与井筒连通面积小、油流阻力大等缺点，可根据需要 在套管柱上切割出多条长２０ｅｒａ、深约ｌｍ的长缝，长 缝横剖面呈纺锤状，从而大大增加了油井泄油半径、 油层缝隙开度，增大了油气渗流面积，减小了油流阻 力。割缝可穿透近井地带由于钻井、固井时的钻井 液、水泥浆造成的污染带。 １技术现状 水力喷砂割缝技术最早是由前苏联研究并发展 完善的一项提高油气产量的新技术。实施水力喷砂 割缝技术需要压裂车、混砂车及井下工具。根据国 外经验一般水压为２５～３０ＭＰａ，喷枪沿井深方向由 上向下以３～５ｎｘｎ／ｍｍ速度移动，喷射水中掺有４％ ～５％、直径０．４～０．８ｎｌｎ的纯净石英砂，将套管割 开２个互成１８０。的长缝，套管两侧各形成１个宽 ２ｅｍ，长约１８－－２０ｅｒｎ，方向与套管轴向方向平行的长 缝。水力喷砂割缝工具由移动器、复位器及喷枪组 成，其结构如图１。
图１水力喷砂割缝工具结构示意图 割缝工具送到预定位置，在泵压为２６～３０ＭＰａ 的水流下，当含砂高压水到达喷枪体内时，由于喷枪 端部被Ｏ２５ｒｍａ的钢球密封，水流只能从喷枪两侧的 喷嘴射出，形成方向相反的高压水射流。在水压作 用下，喷枪随同有关部件向下移动，其向下移动速度 是由移动器中的液压油向上活塞移动的速度而决 定。当停止输入高压水流时，受压的部位弹簧伸长， 喷枪受弹簧弹力而复位，在上活塞空间的液压油流 回原来的空间。由于高压水流的喷射，使喷枪内的 喷嘴磨损较快，１个喷嘴只能割１口井。根据国外 提供的数据和资料，科研人员在现场进行了试验。 但在应用中发现了一些问题：工具密封系统和溢流 阀易被砂子或其它污物堵死造成工具无法移动；割 缝速度、长度地面无法控制；最高工作压力达 ３０ＭＰａ，限制了割缝深度；只有一级喷枪，不适应较 厚油层施３２［１Ｊ等。针对这些情况，在辽河油田对割 缝工具、工艺进行了改进，将工具的井下自行移动改 为由地面绞车匀速送进，设计了多级水力喷砂工具、 水力扶正器、井下套管接箍定位等工具，使之更易于 适应现场应用，施工条件要求简单，最高工作压力 ４０ＭＰａ，使得割缝深度有了显著增加，该套工具经井 下试验获得成功，取得良好效果。 ２新型喷砂割缝工具的研制 ２．１匀速送进绞车 为保证工具在井下喷出规则的长缝，工具的匀 速移动非常关键。为此设计１套地面自动匀速送进 绞车，该绞车由滚筒、涡轮涡杆减速器、电磁调速电 机、电磁刹车等组成。电机通过减速器带动滚筒转 动。通过电磁调速电机调速，实施对滚筒无级调速 和喷枪的匀速送进。从而能够根据不同井况在地面 控制工具的移动速度，绞车参数见表１。 表１匀速送进绞车参数 参数 数值 铜丝绳额定拉力（单股绳）／ｋＮ 钢丝绳平均速度（单股绳）／ｍ・ｍｉｎＩ１ 铜丝绳直径／ｍ 滚筒的容绳量／ｍ 电动机型号 电动机功率／ｋＷ １（ｘ） Ｏ．Ｏ２～Ｏ，２ ２１．５ １６４ Ｙ（ ｒ２２５～４Ｂ ４０ ２．２井下工具 ２．２．１
薄层稠油水平井防砂完井技术
２００８年１Ｏ月 石油地质与工程 ＰＥＴＲＯＬＥＵＭ ＧＥＯＬＯＧＹ ＡＮＤ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ 第２２卷 第６期
文章编号：１６７３—８２１７（２００８）０６—０１０２—０３
薄层稠油水平井防砂完井技术
李学良
（中国石油辽河油田公司钻采工艺研究院，辽宁盘锦１２４０１０）
摘要：通过对薄层稠油水平井防砂完井技术进行研究，形成了可关闭注水泥器上部套管固井技术和高强度弹性筛 管防砂技术。介绍了辽河油田薄层稠油油藏的特点、防砂技术优选与设计、薄油层水平井防砂管柱结构、完井施工 工艺过程和现场应用情况。应用表明，这两项技术工艺简单，施工可靠，使用寿命长，防砂效果好。 关键词：薄油层；稠油；水平井；防砂；完井；弹性筛管；可关闭注水泥器 中图分类号：ＴＥ３４５ 文献标识码：Ａ
薄油层稠油油藏利用直井和常规定向井开发，
由于油层裸露面积有限，难以形成商业开发能力。 而在薄油层稠油油藏钻水平井，可以增大井眼与油 藏的接触面积，扩大井筒泄油面积，减少渗流阻力。
在薄油层稠油热采开发油藏中水平井的优势更为突 出，可以增大蒸汽热交换面积，提高热效率，增加油
井产能，可以将有工业价值产量所要求的最小油层 厚度降低到最小限度，达到提高采收率和开发薄油 层难动用储量的目的Ｌ１］。
辽河油田薄油层稠油油藏分布广，共有油层厚 度５ ｍ以上的薄油层稠油储量５０００×１０ ｔ，岩石胶
结疏松，热采开发地层必然出砂，对薄油层稠油水平 井采取有效的防砂完著技术才能保证水平井的正常 生产。为了开发动用这部分储量，在洼６０断块区的
洼７０块和西斜坡欢１２７块、锦６１２块等薄油层稠油 区块开展了薄油层水平井开发试验。
１辽河薄油层稠油油藏特点
在辽河油田现有水平井技术条件下，薄油层稠
油油藏主要指油层有效厚度小于等于１０ ｍ、直井无
法经济有效开发的油藏。辽河油田薄油层油藏主要
来源于三个方面：一是自然形成的层问油藏；二是由 于老油田边部油层有效厚度小于１０ ｍ的区域，这