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机械防砂技术研究的新进展

机械防砂技术研究的新进展
机械防砂技术研究的新进展

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机械防砂技术研究的新进展

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刘永红 张建乔 洪能国

(中国石油大学(华东)机电工程学院)

摘要 油井出砂是困扰疏松砂岩油藏开采的一个主要问题,出砂不仅易造成油井的减产、停

产,加剧地面和井下设备的磨损,而且严重时会造成套管的损坏和油井报废。因此,要确保油田稳产、高产,就必须采取一些有效的措施来解决油井的防砂问题。综述了国内外机械防砂技术的研究现状;在对各种防砂工具进行分析评述的基础上,提出一种新型复合缝腔割缝防砂筛管,对其设计原理和特点进行了较详细介绍。

关键词 机械防砂 砾石充填 双层预充填筛管 可膨胀筛管 复合缝腔割缝筛管

引 言

国外从1932年开始研究油气井机械防砂技术,我国在20世纪80年代开始此方面的研究工作。目前,机械防砂技术在国外约占油气井防砂作业的

80%[1~3]

。国内外常见的机械防砂方法有筛管砾石充填防砂和滤砂管防砂。砾石充填防砂工艺为应用最早的防砂工艺之一,其工艺技术成熟,防砂效果好,周期长,但存在易形成砂堵、充填效率低、近井地带污染严重等问题。

随着石油开发技术的发展,出现了振动砾石充填防砂、分层砾石充填防砂、旁通砾石充填防砂、高压充填防砂和压裂2砾石充填防砂等新技术。其中,高压砾石充填和压裂2砾石充填是近年来应用较广泛的2种技术。滤砂管防砂方法具有施工简单、作业成本低、易于操作等优点,但滤砂管脆性大、强度低、比砾石充填防砂方法的有效期短、防粉砂性能差。为综合利用砾石充填防砂和滤砂管防砂两者的优点,人们开发了双层预填充筛管和可膨胀防砂筛管。

现有的各种机械防砂技术都有其自身的特点和适应性,大都难以胜任中后期出砂较严重或经过多次防砂作业油井的防砂任务,相应的防砂作业费用也越来越高。因此,研究开发新的机械防砂工艺及相应的防砂工具具有重要的技术和经济意义。

高压充填防砂技术

高压充填防砂技术的防砂管柱主要由筛管、安全接头、可溶性扶正器、FS 封隔器和丝堵等组成[4]

。该防砂技术的原理是:将砾石2石英砂用大排量携砂液带到油气井产层套管外的空洞处,以及绕丝管与套管的环形空间,经高压压实形成挡砂屏障。

高压充填工艺的优点:

(1)地层填砂和绕丝管外环空充填一次性形成并缩短钻井周期,可节约防砂成本。

(2)可在井筒一定半径内形成密实的高渗透带,减小流体对地层砂的冲刷及携带作用,井筒附近流体的流动压力梯度远低于原始地层压力梯度,可有效地缓解地层出砂。

(3)高压充填对油层产生一定的压裂作用,可以在一定程度上提高地层渗透率;同时充填砂体在井筒周围形成一定半径的高渗透带,并有良好的连续性,可以起到一定的解堵作用,改善油井(尤其低产油井)供液能力,提高油井产量。

存在问题:

(1)高压充填工艺对单层、短井段防砂效果较好,但对于多油层、长井段防砂效果不能保证,特别是对于存在上部封堵层、卡封层的井,对下部目的层进行防砂时,施工产生的高压往往会对封堵层、卡封层有较大影响。

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石 油 机 械

CH I N A PETROLEUM MACH I N ERY

2005年 第33卷 第9期

3

基金项目:石油科技中青年创新基金资助项目(04E7037)。

(2)施工参数优化和施工参数控制对作业人员

的现场经验依赖性高。高压充填技术的实质是在地层及环空内建立高渗透的充填砂体,达到防砂与增产的统一,井况不同,充填砂在地层内堆积状态及堆积机理、砂体状态模式不尽相同,需依据经验对充填模式进行判断,以确保油套环形空间的砂体充实,防止因环空砂体不实,导致生产过程中地层砂及充填砂体发生移动和混合,降低井筒周围渗透率,影响供液。

(3)适用于出砂颗粒直径为0106mm 及以上的油层中。

压裂2砾石充填防砂技术

压裂2砾石充填技术是把缝端脱砂压裂与砾石

充填压裂防砂技术结合起来的一种新的完井方法,是针对疏松油藏油、气井出砂严重、粒度不均、分选不好的情况下采取的一项防、排综合配套工艺[5]

。其防砂管柱如图1所示

图1 压裂2砾石充填防砂管柱示意图

1—水力锚定器;2—压裂自封封隔器;3—填砂封隔

器;4—液流转换阀;5—扶正器;6—筛管;7—丝堵

其工作原理是:压裂车组将压裂液泵入油层,

在油层内压开一定尺寸的裂缝,然后再将优选的人工砾石泵入压开的裂缝、地层亏空和筛套环空之中。最终堆积成高渗透率的渗流通道(裂缝)和人工砂桥。人工砂桥与筛管共同构成井下防砂屏障,有效地防止油层出砂和压裂砂反吐,从而实现压裂与防砂的目的。

压裂2充填防砂的优点:

(1)改善原油的渗流条件,增大原油的渗流面积,能增加油井的产量;

(2)压裂造缝产生高导流能力的支撑带,降低生产压差,减小了地层砂的受力,从而起到稳定地层砂的作用;而端部脱砂充填工艺利用缝面正压力的提高及高浓度砂比的砾石充填进一步稳定地层

结构,因此对于高渗透油田进行压裂充填改造,从理论上讲具有增产和防砂双重功效。

(3)在特稠油、超稠油开发中试验应用,对降低注汽压力、改善注汽效果、提高周期产油量具有一定的积极意义。

存在问题:(1)压裂2砾石充填属于小型作业,但排量及压力较高,因此,存在着对管线和井下设备的冲蚀问题。

(2)压裂2砾石充填技术关键在于对时间的控制和脱砂后的加砂量,施工工艺复杂,填砂施工中砂比不容易控制,砂比较低。正确选择作业设备和材料,了解地层性质和生产状况对其有重要的影响。

(3)压裂砾石充填防砂管柱无法实施分层压裂施工。

(4)在清水压裂充填、端部脱砂压裂充填、胶液压裂充填这3种方式中,前2种的增产效果相当,这是因为两者形成的裂缝较短;而胶液压裂充填的增产效果最明显,主要原因是胶液压裂充填能形成长的裂缝,但成本高。

双层预充填筛管防砂技术

双层预充填筛管由外筛管、内筛管和内外筛管间充填的砾石形成3层防砂屏障,具有良好的滤砂

和挡砂作用,同时又具有一定渗透性能[6]

。其防砂管柱组成见图2

图2 双层预充填筛管防砂管柱示意图

1—封隔器;2—扶正器;3—安全接

头;4—双层预充填筛管;5—丝堵

双层预充填筛管防砂工艺技术的优点:

(1)技术简便,易于施工,对地层伤害小。(2)可用于常规套管完成的竖直井、斜井、定向井、水平井的防砂。

存在问题:

(1)筛管成本较高。

(2)仅适用于油层不分采,粒度中值0108

57—2005年 第33卷 第9期刘永红等:机械防砂技术研究的新进展

mm 以上的中粗砂岩地层;不适用于粉细砂地层、

泥质低渗透地层,以及高产油井。

可膨胀筛管防砂技术

可膨胀防砂筛管(ESS )是在壳牌石油公司可

扩展割缝管专利技术的基础上形成的[7,8]

,其结构原理图如图3所示

图3 可膨胀筛管的截面图

1—保护外套;2—过滤层;3—中心管

ESS 由可扩展割缝中心管、过滤层和可扩张式

保护外套3部分构成。过滤层是为可膨胀滤砂管特别研制的一种金属丝网,它以重叠的方式附在割缝管本体上,这样直径增大时可保持防砂性能。在筛管的扩张过程中,由3层隔膜构成的重叠式渗滤隔膜中间层发生径向滑移,另外2层则发生轴向滑

移,直到防砂筛管达到理想的直径[9,10]

。可膨胀防砂筛管的防砂技术优点:

(1)膨胀后紧贴井壁或套管,可防止地层砂的运移,从而避免由于地层砂重新分布而形成近井眼低渗透带。

(2)防砂后的井下管柱内径大,过流面积大,减小了近井眼的压降损耗和筛管冲蚀破坏的可能性,提高了膨胀筛管和单井寿命以及油气藏的采收率。

(3)同管外封隔器配合可实现分层开采,适用于水平井和大位移井等。

(4)适应于油层不分采,粒度中值0107mm 以上的砂岩地层。

存在的问题:

(1)若井眼极不规则,在井径缩小处膨胀筛管会压实近井地带,生产时不易恢复地层原始状态;对于井径扩大处,无法实现筛管与井壁或套管环空的“零间隙”,影响防砂效果。

(2)在筛管膨胀过程中,若遇井壁坍塌等复杂情况致使膨胀中断,很难得到满意结果。

复合缝腔割缝筛管

目前国内外油田上使用的割缝筛管多为矩形或

单梯形缝筛管,矩形缝的缝宽从管外到管内是一致的,易造成砂粒堵塞,降低抽油效果。梯形微缝筛管克服了矩形缝筛管的砂堵现象,具有很强的“自洁”作用,还具有流压损失小、产量高、寿命长等优点。单梯形缝筛管由于角度较大,缝口较尖锐,在采出液及其携带的微细砂粒的挤摩作用下,易使缝口的尖角磨损、缝宽变大,从而降低割缝筛管的防砂效果和使用寿命。针对上述情况,笔者研制出具有复合缝腔的割缝筛管,应用于油井防砂中取得了良好效果。

11复合缝腔割缝筛管的结构设计

新型复合缝腔割缝防砂筛管的每条割缝都由管外至管内依次连接的外窄内宽角度较小的梯形缝、

过渡圆弧和角度较大的梯形缝构成。该筛管外层梯形缝的角度很小,近似于矩形,厚度为2~3mm ,当有微小的砂粒进入缝腔时,可以被采出液带走,使缝腔保持畅通,由于该层梯形缝的角度很小,因此,缝口在原油和微细砂粒的摩擦作用下的磨损速度减慢,可有效地提高筛管的使用寿命;管壁内层

大角度的梯形缝可较大地降低缝对原油的流阻[11]

21复合缝腔割缝筛管的特点

该种割缝筛管是采用笔者自行研制开发的等离子设备加工的。该种工艺方法是靠高频的瞬时高温、高压作用进行加工,切割过程在专用复合水基工作液中完成,其特点是:

(1)缝的表面耐磨和耐蚀性高。专用复合水基工作液在瞬时高温、高压作用下,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的缝腔表面金属材料产生化学反应,在被加工后的缝腔表面上形成1层厚011~012mm 的淬硬防腐层,其硬度达管体硬度的2倍,且由外至内逐渐减小,使淬硬层与管体的结合更加牢靠,如图4所示

图4 缝筋横剖面金相照片

(2)该缝腔克服了矩形缝易造成砂堵的现象,

且具有很好的“自洁”效应,由于原油从管外到

—67— 石 油 机 械2005年 第33卷 第9期

管内流经的缝腔是逐渐加宽的,因此,其流阻小。

(3)该种切割工艺加工出的缝宽尺寸一致性好、精度高,在缝的两端不存在“火柴头”现象,可以有效地提高筛管的强度和防砂效果。

采用新型复合缝腔割缝筛管和外投砾石的防砂方法,以及双层割缝筛管内投砾石的防砂方法在胜利海洋石油开发公司海上CB22D -2油井、胜利油田桩西采油厂106-16斜17井、冀东油田M19-12井等60余口油井中得到应用,均取得良好防砂效果好。

结 束 语

任何一种机械防砂方法都有其各自的特点和适

用性,对于特定的油井,防砂成功的关键是防砂方法的选择,防砂方法选择不当是导致防砂失败的主要原因之一。目前油田现场大都是凭经验来选择防砂方法,其局限性主要表现在:①难以兼顾各种因素,有相当的片面性;②防砂方法的适应界限难以确定;③注重挡砂效果忽略经济效果。今后,为使机械防砂技术更好地服务于油气井防砂,应加大对油气井的出砂与防砂机理的理论和实验研究工作,建立一套较为科学完善的防砂理论体系;注重研究开发机械防砂方法与化学防砂方法等相复合的防砂方法和先进的防砂工具。

参 考 文 献

1 R ichard M 1An Evaluati on M ethod f or Screen -Only and

Gravel -Pack Comp leti ons .SPE D rilling &Comp leti on,

2002,(2):1~15

2 Hon Chung Lau 1Open Hole Expandable -Sand -Screen

Comp leti ons in B runei .SPE D rilling &Comp leti on,2004,(3):46~51

3 M etcalfe P .Expandable sand screen technol ogy increases

p r oducti on .World O il,2000,221(2):94~95

4 常方瑞,游兴友.高压充填工艺技术研究及矿场应用1

油气地质与采收率,2002,9(4):77~79

5 李天降,张建军.激光割缝筛管2压裂砾石充填防砂工

艺技术1海洋石油,2004,24(1):51~53

6 严进荣,朱天高,陈应淋等1预充填双层割缝筛管防砂

工艺研究及应用1油气田地面工程,2003,22(3):56~57

7 Kevin Mc m illin .U sing expandable sand screens in uncons ol 2

idated f or mati ons,Offshore,2000,(11):52

8 Leising L J 1Re 2enterable Thr ough 2Tubing Gravel 2Pack Sys 2

te m 1SPE D rilling &Comp leti on,2004,(3):1~79 王奎升,田仲强1油井机械防砂工艺技术与装备的发展

水平1石油机械,2000,28(12):49~52

10 Hall C D,Harrisberger W H 1Stability of sand arches:a

key t o sand contr ol 1Journal of Petr oleu m Technol ogy,1997:821~829

11 刘永红1复合型缝腔割缝筛管1中国专利,专利号:

Z L 0321484415

作者简介:刘永红,教授,博士生导师,生于1965年,1996年哈尔滨工业大学博士研究生毕业,获工学博士学位,现从事机械防砂技术和机电控一体化技术方面的研究工作。地址:

(257061)山东省东营市。电话:

(0546)

8392303。E -mail:liuyh@hdpu 1edu 1cn 。

收稿日期:2005-03-03

(本文编辑 王志权)

下期部分目次预告

铝板翅式换热器翅片表面性能的试验研究李 媛 凌 祥 虞 斌

…………………………………新型压力容器法兰密封结构的有限元接触分析李 静 刘敏珊 董其武……………………………旋转控制头侧向力研究刘清友 单代伟 黄 云等……………………………………………………修井作业配套井控装置的研制与应用刘秀平 张 伟…………………………………………………交流异步电动机故障综合诊断方法的研究郭存杰 张来斌 王朝晖等………………………………气体影响抽油泵充满系数的精确算法蔡道钢 李颖川 牟 勇………………………………………我国修井机发展的技术现状与展望谢永金………………………………………………………………碳纤维连续抽油杆的应用现状及研究方向彭 勇 顾雪林 常德友…………………………………潜油电缆的质量控制张卫东 朱益飞

……………………………………………………………………—

77—2005年 第33卷 第9期刘永红等:机械防砂技术研究的新进展

油气田用各种防砂筛管及工艺技术简介

油气田用各种防砂筛管及工艺技术简介 防砂筛管是为了解决油气井开发中油气井出砂问题和水平井组不射孔开发问题而研发的产品。我公司现有激光割缝防砂筛管、打孔筛管、金属棉防砂筛管、TBS防砂筛管、螺旋筛管、V缝自洁防砂筛管以及弹性防砂筛管等各种规格型号的产品,并已批量应用于全国各油田的防砂井和水平井生产中。与目前国内外水平井使用的完井方式相比,各油田水平井产要是以筛管、打孔衬管、射孔三种完井方式为主。由于绝大多数水平井是砂岩油藏和稠油油藏,稠油防砂问题是水平井开发的主要矛盾之一,因此以筛管完井占主导地 位。 用于防砂完井防砂的筛管主要有 金属棉筛管、TBS筛管割缝筛管、弹性筛管、螺旋筛管、V缝自洁防砂筛管 筛管防砂完井的发展历程及性能评价 1、1996年以前 防砂完井技术试验阶段,主要以金属棉筛管完井防砂为主。 金属棉筛管防砂完井后井眼尺寸小,不利于注汽热采、采油生产和后期作业。防砂材料强度不足、不均匀,容易堵塞和损坏(击穿)。 2、1996~2002年间 开发并应用了TBS筛管。TBS筛管是以打孔套管为基管,将金属纤维过滤单元烧结在基管上,单层管结构,内径大,可防细砂,解决了金属棉筛管内径小、堵塞和强度低的问题。 TBS筛管存在问题:过滤单元易脱落、加工工艺性差。 3、2002年以后 由于机械加工工艺的进步,割缝筛管加工成本降低,近几年来在辽河油田应用的最多,主要适用于粗砂、分选性好的油藏。

存在问题:不能防止细砂,缝隙易冲蚀变大、缝型为单一直缝抗压强度低。 4、2005年以后 割缝筛管防砂完井技术推广应用阶段和弹性筛管现场试验阶段 高强度弹性筛管进入现场,显示出明显的优势。 解决了TBS过滤单元脱落的问题,防砂材料采用弹性金属纤维,渗透性能好,抗堵塞性能高,扩大了防砂范围。截止到目前在辽河油田的水平井上应用了32井次。 目前水平井最主要的防砂完井筛管是弹性筛管和割缝筛管。 目前水平井筛管完井方式主要有两种: A、95/8″套管内悬挂7″筛管。 B、7″套管下接7″筛管,上部固井。

机械密封技术

机械密封技术 一. 机械密封基本知识: 1.机械密封的基本概念: 机械密封是指由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力(或磁力)的作用下以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。补偿环的辅助密封为金属波纹管的称为波纹管机械密封。 2.机械密封的组成: 主要有以下四类部件。a.主要密封件:动环和静环。b.辅助密封件:密封圈。c.压紧件:弹簧、推环。d.传动件:弹箕座及键或固定螺钉 二. 机封工作应注意问题: 1.安装时注意事项 a.要十分注意避免安装中所产生的安装偏差 (1)上紧压盖应在联轴器找正后进行,螺栓应均匀上支,防止压盖端面偏斜,用塞尺检查各点,其误差不大于0.05毫米。 (2)检查压盖与轴或轴套外径的配合间隙(即同心度),四周要均匀,用塞尺检查各点允差不大于0.01毫米。 b.弹簧压缩量要按规定进行,不允许有过大或过小现象,要求误差2.00毫米。过大会增加端面比压,另速端面磨损。过小会造成比压不足而不能起到密封作用。 c.动环安装后髯保证能在轴上灵活移动,将动环压向弹簧后应能自动弹回来。 2.拆卸时注意事项

a.在拆卸机械密封时要仔细,严禁动用手锤和扁铲,以免损坏密封元件。可做一对钢丝勾子,在对自负盈亏方向伸入传动座缺口处,将密封装置拉出。如果结垢拆卸不下时,应清洗干净后再进行拆卸。 b.如果在泵两端都用机械密封时,在装配,拆卸过程中互相照顾,防止顾此失彼。 c.对运行过的机械密封,凡有压盖松动使密封发生移动的情况,则动静环零件必须更换,不应重新上紧继续使用。因为在之样楹动后,摩擦副原来运转轨迹会发生变动,接触面的密封性就很容易遭到破坏。 三. 机封正常运行和维护问题: 1. 启动前的准备工作及注意事项 a.全面检查机械密封,以及附属装置和管线安装是否齐全,是否符合技术要求。 b.机械密封启动前进行静压试验,检查机械密封是否有泄漏现象。若泄漏较多,应查清原因设法 消除。如仍无效,则应拆卸检查并重新安装。一般静压试验压力用2~3公斤/平方厘米。 c.按泵旋向盘车,检查是否轻快均匀。如盘车吃力或不动时,则应检查装配尺寸是否错误,安装是否合理。 2.安装与停运 a.启动前应保持密封腔内充满液体。对于输送凝固的介质时,应用蒸气将密封腔加热使介质熔化。启动前必须盘车,以防止突然启动而造成软环碎裂。 b.对于利用泵外封油系统的机械密封,应先启动封油系统。停车后最后停止封油系统。 c.热油泵停运后不能马上停止封油腔及端面密封的冷却水,应待端面密封处油温降到80度以下时,才可以停止冷却水,以免损坏密封零件。 3.运转 a.泵启动后若有轻微泄漏现象,应观察一段时间。如连续运行4小时,泄漏量仍不减小,则应停泵检查。

国内外防砂技术现状与发展趋势

本科生毕业设计(论文) 论文题目:油井防砂工艺技术研究 学生姓名:××× 学号: 系别:石油工程系 专业年级: 指导教师:

目录 第一章绪论 .................... 错误!未定义书签。 1. 研究的目的和意义....................................................................................... 错误!未定义书签。 2. 国内外研究现状........................................................................................... 错误!未定义书签。 3. 研究的目标、技术路线及所完成的工作................................................... 错误!未定义书签。 3.1 研究的目标......................................................................................... 错误!未定义书签。 3.2 技术路线............................................................................................. 错误!未定义书签。 3.3 本文所完成的工作............................................................................. 错误!未定义书签。第二章出砂原因和出砂机理 ...... 错误!未定义书签。 1. 出砂因素....................................................................................................... 错误!未定义书签。 1.1 地质因素............................................................................................. 错误!未定义书签。 1.2 开采因素............................................................................................. 错误!未定义书签。 1.3 完井因素............................................................................................. 错误!未定义书签。 2. 油层出砂机理............................................................................................... 错误!未定义书签。 2.1 剪切破坏机理..................................................................................... 错误!未定义书签。 2.2 拉伸破坏机理..................................................................................... 错误!未定义书签。 2.3 微粒运移............................................................................................. 错误!未定义书签。第三章稠油井防砂及配套工艺技术研究错误!未定义书 签。 1. 孤岛油田稠油热采区块开发概况............................................................... 错误!未定义书签。 2. 稠油热采一次防砂工艺的研究................................................................... 错误!未定义书签。 2.1 稠油热采一次防砂工艺防砂机理..................................................... 错误!未定义书签。 2.2 割缝管防砂工艺的研究..................................................................... 错误!未定义书签。 3. 配套工艺技术研究....................................................................................... 错误!未定义书签。 3.1 高温防砂剂强度及耐温性能的研究................................................. 错误!未定义书签。 3.2 射孔工艺............................................................................................. 错误!未定义书签。 3.3 深部处理油层技术............................................................................. 错误!未定义书签。 4. 现场应用效果分析....................................................................................... 错误!未定义书签。 5. 小结............................................................................................................... 错误!未定义书签。第四章结论及建议 .............. 错误!未定义书签。 1. 结论............................................................................................................... 错误!未定义书签。 2. 建议............................................................................................................... 错误!未定义书签。致谢 ............................ 错误!未定义书签。 参考文献 ........................ 错误!未定义书签。

新型抽砂防砂工艺技术研究与应用_范玉斌

收稿日期:2007 01 20 专利项目:本装置已获国家实用新型专利(ZL 200420040117.4) 作者简介:范玉斌(1970 ),男,山东高唐人,技师,2006年毕业于中国石油大学石油工程专业,主要从事海洋石油工程技 术及管理工作。 文章编号:1001 3482(2008)09 0091 04 新型抽砂防砂工艺技术研究与应用 范玉斌,安茂吉,王 涛,张 乐,吴志民,李新晓,韩宗峰 (胜利石油管理局井下作业公司,山东东营257077) 摘要:从抽砂、防砂的理论研究出发,利用研制的专利产品 冲砂转换装置,初步探索出了抽砂、防砂工艺技术。在冲砂后起钻时依靠单向皮碗的抽汲作用,将聚集在近井地带的地层砂抽出,改善 地层砂砾运移造成的地层堵塞,使井筒附近流体渗流通道增大,起到一定的防砂作用,为后续的防砂提供了良好的防砂环境,使防砂一次成功率和施工进度大大提高。关键词:抽砂防砂;渗流通道;防砂环境;后续防砂中图分类号:T E358.1 文献标识码:B Study of New Sand Washing and Sand Prevention Technology and Its Application FAN Yu bin,AN M ao ji,WANG Tao,ZH ANG Le,WU Zhi min, LI Xin xiao,H AN Zong feng (Sheng li Oilf ield D ow nhole Op er ation Co.,D ongy ing 257077,China) Abstract:T his paper intro duces a new technolog y o f sand w ashing and sand prevention using pa tented sand w ashing cro ssover assembly w hich is based on conventional method.T he sand w hich is accumulated in the near w ellbore area w ill be mo ved by using sw abbing action of the unidir ec tional leather cup.T his action can improve the flow matr ix o f the near w ellbo re ar ea and enhance the sand prev ention effect. Key words:sand w ashing and sand preventio n;flow m atrix ;conditio n o f sand prevention;succee ding sand prevention 油、气井防砂方法很多,但都是在油井出砂后,或者根据区块特性、油井的声波时差等资料来分析判断该油井出砂情况,会出现防砂效果不理想的情况,防砂一次成功率低、有效期短。探索抽砂、防砂工艺的最初目的并不是为了油井防砂,而是为了抽出井筒及近井地带聚集的地层砂,减小地层堵塞,为地层流体更好流入井筒提供新的通道。因此,抽砂防砂工艺不单独作为油井防砂的一种方法,只是作为一种其他防砂方法的前期清理油层通道的方法,但也起到防砂的作用,能延长油井的生产周期,故称 为抽砂防砂。 1 防砂现状及特点 目前,防砂方法可分为砂拱防砂、机械防砂[1] 、化学防砂、热力焦化防砂、复合防砂5大类。其共同特点是防砂都经过2道工序:一是把井筒内的砂子冲出;二是再用各种方法把井筒外的油层重新打开,开辟新的油路通道[2]。没有一种方法是把近井地带聚集砂抽出一部分,以减少油流通道障碍,达到延长油井生产周期的目的。 2008年第37卷 石油矿场机械 第9期第91页 OIL FIELD EQUIPMENT 2008,37(9):91~94

先进制造技术的新发展——机械类外文文献翻译、中英文翻译

外文原文: The new advanced manufacturing technology development Abstract : This paper has presented the problems facing today's manufacturing technology, advanced manufacturing discussed in the forefront of science, and a vision for the future development of advanced manufacturing technology. Keyword:Advanced manufacturing technologies; Frontier science; Applications prospects Modern manufacturing is an important pillar of the national economy and overall national strength and its GDP accounted for a general national GDP 20%~55%. In the composition of a country's business productivity, manufacturing technology around 60% of the general role. Experts believe that the various countries in the world economic competition, mainly manufacturing technology competition. Their competitiveness in the production of the final product market share. With the rapid economic and technological development and customer needs and the changing market environment, this competition is becoming increasingly fierce, and that Governments attach great importance to the advanced manufacturing technology research. 1 .Current manufacturing science to solve problems Manufacturing science to solve the current problems focused on the following aspects : (1) Manufacturing systems is a complex systems, and manufacturing systems to meet both agility, rapid response and rapid reorganization of the capacity to learn from the information science, life science and social science interdisciplinary research, and explore new manufacturing system architecture, manufacturing models and manufacturing systems effective operational mechanism. Manufacturing systems optimized organizational structure and good performance is manufacturing system modelling, simulation and optimization of the main objectives. Manufacturing system architecture not only to create new enterprises both agility and responsiveness to the

机械密封技术规格书

机械密封 技术规格书 编制: 审核: 批准: ×年×月×日

一、总则 1.1 项目概述:本技术规格书适用于XXX工作。 1.2 本技术要求内容包括机械密封的设计、结构、性能、制造、安装和试验 等方面,本技术要求提出的是最低限度的技术要求,并未对一切技术要求作出详细规定,也未充分引述有关标准和规范的条文,卖方应保证提供符合本技术要求和相关国际国内标准的优质产品及其相应的服务。1.3 乙方对甲方在本技术规格书上所提条文没有异议,甲方可以认为乙方提出的产品完全符合本技术规格书的要求(即无偏差); 1.4 本技术规格书所使用的标准,如遇与乙方所执行的标准发生矛盾时,按较高标准执行; 1.5 乙方需提供高质量的备件,确保是国内领先技术水平、成熟可靠的产品; 二、项目描述及要求 2.1 本次项目主要内容:XXX 2.2 项目要求:在合同签定后,甲方有权因规范、标准、规程发生变化而提 出一些补充要求,具体内容双方共同商定。 三、设计依据(现场条件) 四、机械密封相关标准 4.1机械密封制作应遵守下述(但不限于)标准、规范和规定(最新版);如 卖方采用自身工厂标准,应将相关标准提交招标方认可。

五、机械密封设计、制造及材料 5.1 供应商要求 5.1.1要求供应商有专业的机械密封技术工程师不少于5名,并列出技术工程师姓名、专业、工作年限、职称、职务、业绩等供参考;有对进口机封的设计、国产化改造相关业绩近一年内不少于3项,并附合同复印件。 5.1.2能够为客户设计制作各种非标机械密封件,并为客户提供现场机械密封产品的改进、测绘、维修技术方案等技术支持。 5.1.3有专业的机械密封维修部门,具备齐全的机封制造、试验与检验的设备设施,可提供各种进口机械密封维修改造,并对机械密封进行国产化设计制造。 5.2选型、设计、制造及材料选择遵照上述标准执行。 5.3机械密封最低性能要求 5.3.1泄漏量 当被密封介质为有毒、有害、易燃、易爆性质时,不允许有可见泄漏。 当被密封介质为液体时,平均泄漏量规定如下:

化工机械密封技术应用及分析

化工机械密封技术应用及分析 摘要:化工行业的发展对提高人们的生活质量有积极的作用。化工机械是化工 行业生产的重要组成部分。其中,化学机械密封技术在所有化学领域都发挥着重 要作用。本文主要阐述了化学机械密封的技术特点和应用问题,并对实际技术应 用的发展进行了详细的探讨。 关键词:化工机械;密封技术;应用 引言 随着中国经济的高速发展,化工行业也取得了快速发展。化学工业的发展需 要相应技术的支持。化学机械密封技术就是其中之一。在化学机械密封技术的理 论应用中,我们可以进一步了解化学机械密封技术的重要性。 1化工机械密封技术的重要意义 在机械工业中,密封技术是一项关键技术。密封工作对维持零件的机械性能 和确保零件的使用寿命非常重要。因此,密封机器时,必须确保密封可靠,泄漏 量应尽可能小,以便于机械部件的更换和后期维修。这也可以在公司的运营成本 中发挥非常重要的作用。良好的控制。在化学工程领域,机械密封是一项更为严 格的工作,因为化学工业中使用了许多类型的化学材料。其中一些材料是有毒的。如果密封工作做得不好,材料会发生泄漏,造成工人中毒死亡,甚至引发爆炸。 这不仅给企业和社会造成重大经济损失,而且对自然环境造成了很大的破坏。在 正常情况下,我们需要密封的是比较精确的,这种机械部件需要使用寿命长。因此,密封工作可以保护部件免受腐蚀损坏,并有效延长密封部件的使用时间。使 用寿命和准确性。 2化工机械失效的原因分析 2.1冲洗原因 这是化学机械本身的原因。动环和静环会相互摩擦,并在它们之间产生热量。这将对化工机械产生一定的影响。例如,摩擦副内部的液膜会形成干摩擦或粘度 降低。不能达到良好的润滑效果,摩擦介质的蒸气压会增加,从而导致泄漏,从 而导致介质加速腐蚀。辅助密封将失去弹性并导致老化。动态和静态环会变形。 这些是化学机械本身。现象的特征。 摩擦必须是热量,为了消除这种现象并延长使用寿命,必须根据不同介质所 要求的条件进行有针对性的冷却,以确保表面存在液膜并保持润滑效果。这也是 化学机械继续工作的原因。最基本的条件。一些机械介质含有悬浮颗粒和一些杂质。这些颗粒会进入摩擦副,影响运动和静止环的运动,增加其磨损,静环密封 环失去其浮动,并且弹簧失去弹性,从而使密封效果减弱,因此在此时间过后, 摩擦副会被净化后的清洗液或蒸汽冲洗干净,固体颗粒和悬浮颗粒会被冲刷掉, 以保证化工机械的正常运行。 另外,冲洗后化学机械的密封效果可能会减弱。在形成这个原因时可考虑以 下几点:由于冲洗造成的堵塞,过滤器在冲洗液中不足;没有过滤器导致冲洗液 中的杂质进入密封表面;冲洗液管道逆阀使工艺液体流入管道,增加了颗粒和悬 浮固体,导致冲洗液化学机械故障。 2.2静密封失效 其故障是由于密封本身的缺陷,如尺寸过大或老化现象,一般只要密封圈的 结构设计合理,材料选择合适,在安装前要做一个认真对比和检查,小心安装一 个静密封可以保证密封的安装质量。

各种防砂筛管简介

油气田用各种防砂筛管及工艺技术简介防砂筛管是为了解决油气井开发中油气井出砂问题和水平井组不射孔开发问题而研发的产品。我公司现有激光割缝防砂筛管、打孔筛管、金属棉防砂筛管、TBS防砂筛管、螺旋筛管、V缝自洁防砂筛管以及弹性防砂筛管等各种规格型号的产品,并已批量应用于全国各油田的防砂井和水平井生产中。与目前国内外水平井使用的完井方式相比,各油田水平井产要是以筛管、打孔衬管、射孔三种完井方式为主。由于绝大多数水平井是砂岩油藏和稠油油藏,稠油防砂问题是水平井开发的主要矛盾之一,因此以筛管完井占主导地位。用于防砂完井防砂的筛管主要有金属棉筛管、TBS筛管割缝筛管、弹性筛管、螺旋筛管、V缝自洁防砂筛管筛管防砂完井的发展历程及性能评价1、1996年以前防砂完井技术试验阶段,主要以金属棉筛管完井防砂为主。金属棉筛管防砂完井后井眼尺寸小,不利于注汽热采、采油生产和后期作业。防砂材料强度不足、不均匀,容易堵塞和损坏(击穿)。 2、1996~2002年间开发并应用了TBS筛管。TBS筛管是以打孔套管为基管,将金属纤维过滤单元烧结在基管上,单层管结构,内径大,可防细砂,解决了金属棉筛管内径小、堵塞和强度低的问题。TBS筛管存在问题:过滤单元易脱落、加工工艺性差。 3、2002年以后由于机械加工工艺的进步,割缝筛管加工成本降低,近几年来在辽河油田应用的最多,主要适用于粗砂、分选性好的油藏。 存在问题:不能防止细砂,缝隙易冲蚀变大、缝型为单一直缝抗压强度低。

4.2005年以后,割缝筛管防砂完井技术推广应用阶段和弹性筛管现场试验阶段高强度弹性筛管进入现场,显示出明显的优势。解决了TBS过滤单元脱落的问题,防砂材料采用弹性金属纤维,渗透性能好,抗堵塞性能高,扩大了防砂范围。截止到目前在辽河油田的水平井上应用了32井次。 目前水平井最主要的防砂完井筛管是弹性筛管和割缝筛管。目前水平井筛管完井方式主要有两种:A、95/8″套管内悬挂7″筛管。B、7″套管下接7″筛管,上部固井。 完井筛管多样化技术1、割缝筛管割缝筛管是在套管或油管管体上切割出细缝,将地层砂挡在筛管之外实现防砂,其结构简单、成本低,可用于水平井等弯曲井眼的完井和防砂,但存在如下问题:1、受加工工艺影响,不能加工成梯缝,自洁能力差。适应于泥质含量较少的水平井防砂完井。2、缝宽最小可以加工到0.20mm,如果小于0.20mm,渗流能力会受到影响。通常设计缝宽0.3mm~0.4mm,主要适用于粒度中值较大的砂岩地层。3、过流面积为管体表面积的1.1%~2.7%,如果割缝数量增多,会降低管体的强度。4、由于割缝后存在应力集中,整体强度低,不适应于深井应用。割缝筛管相片及技术指标:

机械密封技术最新进展综述

机械密封技术最新进展综述 摘要:对机械密封的组成结构及原理、新型材料与技术进行介绍,展现当前最新机械密封技术的发展趋势及前景。 关键词:机械密封、陶瓷、泄漏、非接触。 0.前言: 机械密封是一种用来解决旋转轴与机体之间密封的装置。由于机械密封具有密封性能好、工作可靠、泄漏量小、使用寿命长、功率消耗少等特点,因而在国内外化工生产的旋转设备中得到了广泛应用,已成为泵、压缩机、反应釜、搅拌器、转盘塔、离心机和过滤机等工艺设备以及齿轮箱、阀门、旋转接头、船舶尾轴等能否正常运转的关键部件。随着人们对环境保护的日益关注,对机械密封的泄漏要求越来越严格,发展机械密封的新理论、新技术迫在眉睫。 1.机械密封的组成及工作原理 机械密封是一种限制工作流体沿转轴泄漏的、无填料的端面密封装置,主要由静环、动环、弹性元件、传动元件和辅助密封圈等组成。 其工作时靠固定在轴上的动环和固定在泵壳上的静环,并利用弹性元件的弹性力和密封流体的压力,促使动、静环端面的紧密贴合来实现密封功能的。在机械密封装置中,压力轴封水一方面阻止高压泄出水,另一方面挤入动、静环之间维持一层流动的润滑液膜,使动、静环端面不接触。由于流动膜很薄且由于高压水的作用,因此漏泄水量很少。一般情况下,机械密封的泄漏率控制在10 mL/h 以内并不困难。采用了机械密封之后,可有效地解决动环与静环端面之间、静环和密封压盖之间、动环和旋转轴之间及密封压盖和壳体之间等漏泄渠道的密封问题。 工作时,旋转轴通过紧固螺钉带动弹簧座同转;而弹簧座则通过传动螺钉和传动销带动弹簧、推环、动环密封圈和动环一起旋转,从而产生了动环和静环之间的相对回转运动和良好的贴合接触。其中,静环是静止固定在设备壳件上而不作旋转运动的。止动销则是防止静环随轴一起转动的。静环密封圈和动环密封圈通常称为辅助密封圈。前者主要是为了阻止静环和密封压盖之间的漏泄;后者主

化工机械密封技术应用研究

化工机械密封技术应用研究 随着经济社会的发展,我国化工行业也在不断发展进步,而机械密封技术对化工企业的发展起着至关重要的作用。化工机械密封技术不仅可以提高化工企业的生产效率,也可以保证化工企业生产的安全性,所以研究化工机械密封技术的应用是十分有必要的。本文针对化工机械密封技术展开了深入的分析,并探讨了化工机械密封技术的应用发展,从而为相关工作人员提供参考。 标签:化工;化工机械;密封技术;机械设备 化工企业的发展飞速发展离不开相应技术的支持,而化工机械密封技术就是其中重要技术之一。化工机械密封技术不仅可靠性高,互换性也特别好,而且检修十分方便,所以,化工机械密封技术可以广泛应用于石油和化工等企业的各类设备之中。伴随化工企业流程化和自动化水平的不断提高,其对配套机械设备的平稳性要求也越来越高,而机械密封技术严重地影响着机械设备的稳定性。所以,相关工作人员一定要加大對化工机械密封技术的研究力度,将化工机械密封技术更好的应用到化工行业中,为我国化工行业的发展提供技术支持。 1 化工机械密封 机械密封技术是指,在弹簧的弹力作用下,使泵轴上动环与泵壳上的静环保持紧密衔接,从而达到防漏的目的。化工机械密封技术在化工产业上应用十分广泛,不仅可以应用于各类泵和釜的旋轴端面密封,还可以应用于压缩机的旋轴端面密封工作中。 1.1 机械密封结构 化工机械密封的结构形式有两种,分别为单端面机械密封和双端面机械密封。其组成元件有很多,不仅包括动静环、推环、定位环,还包括压盖和弹簧等元件。通常情况下,机械密封动环使用硬材,静止环使用软材。 1.2 机械密封原理 机械密封原理是指在补偿弹性构件和流体的压力下,形成一层贴在平面摩擦副上的液体薄膜,这种薄膜不仅可以平衡动压力和静压力,还可以起到润滑的作用。 1.3 机械密封特点 化工机械密封基本可以实现全方面密封,能够保证输送有爆炸危险或有毒介质时的安全性。不仅如此,机械密封设备的使用年限也较长,损失很少,因为形成的液体薄膜具有很强的润滑效果,这样一来,就可以大幅度的提高工作效率。并且,机械密封设备的安装面固定后,端面密封装置可以实现自动化调整,而且

论述机械制造技术的新发展

论述机械制造技术的新发展 [摘要]随着现代科学技术的快速发展,机械制造业面临着不同方面的发展要求:最大程度地和计算机技术、信息技术相结合以实现智能化、自动化、高产、高效、低能耗、无污染的目标,本文从几个方面介绍先进制造技术,指明机械制造业的发展方向。 [关键词]先进制造技术机械制造业发展方向 机械制造业作为一个传统的领域已经发展了很多年,积累了许多理论和实践经验,但随着当今社会的发展,人们的生活水平不断提高,各个方面的个性化需求越来越强烈。作为已经深入到各行各业并已成为基础工业的机械制造业面临着严峻的挑战。先进制造技术这个概念的提出为机械制造业的发展指明了方向。虽然这个名词没有确定的定义,但目前被公认的认识是:先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产,并取得理想技术经济效果的制造技术的总称。它具有如下一些特点: 1.从以技术为中心向以人为中心转变,使技术的发展更加符合人类社会的需要。 2.从强调专业化分工向模糊分工、一专多能转变,使劳动者的聪明才智能够得到充分发挥。 3.从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变,减少层次和中间环节。 4.从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变,缩短工作周期,提高工作质量。 5.机械制造技术的发展趋势可以概括为:(1)机械制造自动化。(2)精密工程。(3)传统加工方法的改进与非传统加工方法的发展。 下面对自动化技术给予论述和展望。机械制造自动化技术自本世纪20年代出现以来,经历了三个阶段,即刚性自动化、柔性自动化和综合自动化。综合自动化常常与计算机辅助制造、计算集成制造等概念相联系,它是制造技术、控制技术、现代管理技术和信息技术的综合,旨在全面提高制造企业的劳动生产率和对市场的响应速度。 一、集成化 计算机集成制造(CIMS)被认为是21世纪制造企业的主要生产方式。CIMS 作为一个由若干个相互联系的部分(分系统)组成,通常可划分为5部分:1.工程技术信息分系统包括计算机辅助设计(CAD),计算机辅助工程分析(CAE),计算机辅助工艺过程设计(CAPP),计算机辅助工装设计(CATD)数控程序编制(NCP)等。 2.管理信息分系统(MIS)包括经营管理(BM),生产管理(PM),物料管理(MM),人事管理(LM),财务管理(FM)等。 3.制造自动化分系统(MAS)包括各种自动化设备和系统,如计算机数控(CNC),加工中心(MC),柔性制造单元(FMS),工业机器人(Robot),自动装

油气田用各种防砂筛管及工艺技术简介模板

油气田用各种防砂筛管及工艺技术简 介模板

油气田用各种防砂筛管及工艺技术简介 防砂筛管是为了解决油气井开发中油气井出砂问题和水平井组不射孔开发问题而研发的产品。我公司现有激光割缝防砂筛管、打孔筛管、金属棉防砂筛管、 TBS防砂筛管、螺旋筛管、 V缝自洁防砂筛管以及弹性防砂筛管等各种规格型号的产品, 并已批量应用于全国各油田的防砂井和水平井生产中。与当前国内外水平井使用的完井方式相比, 各油田水平井产要是以筛管、打孔衬管、射孔三种完井方式为主。由于绝大多数水平井是砂岩油藏和稠油油藏, 稠油防砂问题是水平井开发的主要矛盾之一, 因此以筛管完井占主导地位。 用于防砂完井防砂的筛管主要有 金属棉筛管、 TBS筛管割缝筛管、弹性筛管、螺旋筛管、 V 缝自洁防砂筛管 筛管防砂完井的发展历程及性能评价 1、 1996年以前 防砂完井技术试验阶段 , 主要以金属棉筛管完井防砂为主。 金属棉筛管防砂完井后井眼尺寸小, 不利于注汽热采、采油生产和后期作业。防砂材料强度不足、不均匀, 容易堵塞和损坏( 击穿) 。

2、 1996~间 开发并应用了TBS筛管。TBS筛管是以打孔套管为基管, 将金属纤维过滤单元烧结在基管上, 单层管结构, 内径大, 可防细砂, 解决了金属棉筛管内径小、堵塞和强度低的问题。 TBS筛管存在问题: 过滤单元易脱落、加工工艺性差。 3、以后 由于机械加工工艺的进步, 割缝筛管加工成本降低, 近几年来在辽河油田应用的最多, 主要适用于粗砂、分选性好的油藏。

存在问题: 不能防止细砂, 缝隙易冲蚀变大、缝型为单一直缝抗压强度低。 4、以后 割缝筛管防砂完井技术推广应用阶段和弹性筛管现场试验阶段 高强度弹性筛管进入现场, 显示出明显的优势。 解决了TBS过滤单元脱落的问题, 防砂材料采用弹性金属纤维, 渗透性能好, 抗堵塞性能高, 扩大了防砂范围。截止到当前在辽河油田的水平井上应用了32井次。 当前水平井最主要的防砂完井筛管是弹性筛管和割缝筛管。 当前水平井筛管完井方式主要有两种: A、 95/8″套管内悬挂7″筛管。

防砂新工艺的研究及效果讲解

防砂新工艺的研究及效果 目录 第1章前言 (1) 第2章防砂新工艺的探索 (2) 2.1 疏松砂岩油藏出砂机理探讨 (2) 2.1.1 胶结强度的影响 (2) 2.1.2 地应力的影响 (2) 2.1.3 开采条件 (3) 2.2 目前防砂工艺原理及问题 (4) 2.2.1 防砂影响因素 (4) 2.2.2 防砂失败影响因素 (4) 第3章新工艺防砂机理 (6) 3.1 高压预充填 (6) 3.2 涂料砂人工井壁防砂 (6) 3.3 金属绕丝筛管复合防砂 (6) 3.4 射流泵排砂工艺 (6) 第4章防砂新工艺的现场试验及效果 (8) 4.1 选井 (8) 4.2 现场试验情况及效果评价 (8) 第5章排砂采油井的管理应注意的事项 (14) 第6章结论 (15) 致谢 (16)

第一章前言 滨南油区部分油藏胶结疏松,容易出砂。目前的绕丝管内砾石充填防砂投产取得了较好的效果,但是还存在粉细砂防不住、筛管损坏防沙失效和不能进行分层注水、分层测试及分层改造等问题。本课题主要对疏松砂岩油藏的出砂机理和目前的防砂工艺进行研究,探索高压预填砂、涂料防砂、人工井壁防砂、金属绕丝管复合防砂和射流泵排砂等新的防砂工艺机理,优选油井进行了防砂新工艺的现场实验,以注水开发的常规井和注蒸汽吞吐的稠油热采井为导向,在尚林地区和单家寺油田展开实验,取得了较好的效果。

第二章防砂新工艺的探索 2.1 疏松砂岩油藏出砂机理探讨 滨南油区的各个油藏虽然差异很大,但出砂的原因基本类似。油层出砂是由于井底近井地带的岩层结构遭到破坏所引起的,即剪切破坏和拉伸破坏。它与岩石的胶结强度、应力状态和开采条件有关。 2.1.1 胶结强度的影响 岩石的胶结强度取决于胶结物的种类、数量和胶结方式。通常砂岩的胶结物主要为粘土、碳酸盐和硅质三种。其中以硅质胶结物的强度为最大,粘土胶结最差。对于同一类型的胶结物,其数量越多,则胶结强度越大,反之越小。胶结方式不同,岩石的胶结强度也不同,岩石的胶结方式可分为: (1)基底胶结:当胶结物的数量大于岩石颗粒数量时,颗粒完全浸没在胶结物中,彼此互不接触或接触很少。这种砂岩的胶结强度最大,但由于孔隙度、渗透率均很低,所以很难成为好的储油层。 (2)接触胶结:胶结物数量不多,仅存在于颗粒接触的地方。这种砂岩胶结强度最低。 (3)孔隙胶结:胶结物数量介于上述两种胶结类型中间。胶结物不仅在颗粒接触处,还充填于部分孔隙中。胶结强度也处于上述两种方式的强度之间。 滨南易出砂的油层主要以接触胶结方式为主,其胶结物数量少,而且胶结物中粘土含量较高。但这种储油层孔隙大、渗透性好。如单二块油层是以稠油为胶结物,所以油层严重出砂。 2.1.2 地应力的影响 地应力是决定岩石原始应力状态及其变形破坏的主要因素。钻开岩层前,岩石在垂向和侧向地应力作用下处于平衡状态。垂向地应力大小取决于油层深度和岩石比重,侧向地应力除与地层深度有关外,还与岩石的力学性质及岩石中的流体压力有关。钻井后近井地带的应力平衡遭到破坏,射孔使井筒周围岩石产生不同程度的损坏,水泥环松动、炮眼周围地应力作用使岩石剪切破坏,颗粒压碎造成出砂,这与过低的井底压力或过大的生产压差有关在生产过程中,井壁岩石都将保持最大的应力值。以上是影响油层出砂的内在因素。

国内外防砂技术

国内外防砂技术现状与发展趋势 概述 疏松砂岩油藏分布范围广、储量大,这类油藏开采中的主要矛盾之一是油井出砂。因此,油井防砂工艺技术的研究和发展对疏松砂岩油藏的顺利开发至关重要。目前国外在油气井防砂方面主要以机械防砂为主,约占防砂作业的90%,随着油田的进一步开发,现在又相继研究开发各类型的滤砂管、可膨胀性割缝筛管和压裂防砂、过油管防砂等防砂工艺技术。化学防砂六十年代在美国墨西哥湾地区曾占据防砂作业的主导地位,但由于机械防砂的完善和发展,其主导地位逐渐被取代。进入九十年代后,性能较好的固砂剂不断出现,化学防砂的前景又趋看好。 国内防砂工艺技术的发展已有数十年的历史,辽河油田、胜利油田、大港油田在油气井防砂方面也作了大量的工作,丰富和提高了国内防砂工艺技术水平。目前已形成机械防砂工艺、化学防砂工艺和复合防砂工艺三大体系的油气水井防砂工艺技术。其中辽河油田防砂中心,研制开发了复合射孔防砂技术,为国际领先水平。随着辽河油田稠油开发比重的增加,辽河油田的出砂情况变得越来越复杂,防砂治理工作难度也越来越大,辽河油田结合油井出砂特点,开展了防砂基础理论及试验研究,主要包括:出砂机理分析、防砂数据库和出砂预测软件的建立、防砂机具性能评价研究。先后研制开发了机械、化学、复合型防砂工艺技术近20项,主要有TBS筛管防砂技术、MC-Ⅰ组合式筛管防砂技术、塑料筛管防砂技术、激光割缝筛管高压砾石充填深部防砂技术、压裂防砂技术、复合射孔防砂技术、焦碳人工井壁防砂技术、泡沫树脂液防砂技术、乳液树脂固砂技术、桃壳人工井壁防砂技术、高温固砂技术、携砂采液技术、低压井冲砂技术。 一、机械防砂 目前机械防砂主要化分两类:一类是下入防砂管柱挡砂,如割缝衬管、绕丝筛管、胶结成型的滤砂管、双层或多层筛管等。这类防砂方法简单易行,但效果差,寿命短。原因是防砂管柱的缝隙或孔隙易被进入井筒的细地层砂所堵塞。另一类是下入防砂管柱后再进行充填,充填材料多种多样。最常用的是砾石,还可用果壳、果核、塑料颗粒、玻璃球或陶粒等。这种防砂方法能有效地把地层砂限制在地层内,并能使地层保持稳定的力学结构,防砂效果好,寿命长。 相对来说,机械防砂对地层的适应能力强,无论产层厚薄、渗透率高低,夹层多少都能有效的实施;在老油井作业中,还可起到恢复地层应力的作用,从而延长生产周期,使出砂井能得到充分的利用。加上机械防砂成功率高,相对成本较低等优点,目前应用十分广泛。 1国外机械防砂技术 国外油气井防砂工艺技术研究起步较早,最初采用限产的方法来控制油气井出砂,1932年开始采用砾石充填方法。目前国外在油气井防砂方面主要以机械防砂为主,其中绕丝筛管砾石充填经过不断的完善和发展,到八十年代已发展成为一项较成熟的技术。如美国的贝克—休斯公司、道威尔—斯伦贝谢公司、哈里巴顿公司、沙龙公司、雪弗龙公司等都拥有自己专门的防砂器材、施工设备和施工工艺,从砾石充填工具、封隔器、滤砂管、泵送设备到施工液体、化学药剂、技术咨询、现场服务等形式一条龙服务。随着油田的进一步开发,为满足各种类型的油气井防砂需求,现在国外又相继研究开发出各种类型的滤砂管和多种防砂工艺技术。

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