防砂与清砂

防砂与清砂

油井出砂是砂岩油层开发过程中的常见问题之一。对于疏松砂岩油藏，出砂是提高采收速度的主要障碍

（一）油井出砂的主要危害；油井出砂会直接影响油井的正常生产，其危害及大，主要表现为；砂埋油层或井筒砂堵造成油井停产，

出砂是地面和井下设备严重磨施，砂卡、冲砂检泵、地面清罐

等维修工作量剧增，出砂严重是还会引起井壁坍塌而损毁套

管。这些危害及提高了原油生产成本，又增加了油田开采难度。

因次，油井防砂工艺技术的研究和发展对疏松砂岩油藏的开采

至关重要。防砂和清砂技术是这类油藏正常生产的重要保证。（二）油井出砂的原因主要有两类；即地质因素和开采因素。

1、地质因素即内因；（1）应力状态；砂岩油层在钻井前处于引

力平衡状态。垂向引力的大小取决于油藏埋藏深度和上覆岩

层的密度，水平引力的大小除了与油藏埋深度有关，还与油

层构造的形态条件、岩石力学性质及油层孔隙中的压力有

关。钻开油层后，井壁附近岩石的原始应力平衡状态遭到破

坏，造成井壁附近岩石的应力集中。在其他条件相同的情况

下，油层埋藏越深，岩石的垂向引力越大，井壁的水平引力

相应增加，所以井壁附近的岩石就越容易变形和破坏，从而

引起在采油过程中油层出砂，甚至井壁坍塌。（2）油层岩石

胶结物的种类、数据及交结方式；油井出砂与砂岩油层的胶

结强度有关。而岩石的胶结强度取决于胶结物的种类、数量

和胶结方式。通常砂岩油层的胶结物主要有粘土、硫酸盐和

硅质、铁质三类，以硅质和铁质的胶结物的胶结强度最大，碳酸盐胶结物的胶结强度次之，粘土胶结物的胶结强度最

差。岩石的胶结方式主要有三中种：基底胶结；接触胶结；

孔隙胶结。

2、外因即开采因素：（1）固井质量差，使得套管外水泥环和井

壁岩石没有黏在一起，在生产中形成高低压层的串通，使井

壁岩石不断受到冲击刷，粘土夹层膨胀，岩石胶结遭到破坏，因而导致油井出砂。（2）射孔密度太大；射孔完井是目前各

油田普遍采用的沟通油流通道的方法，如果射孔密度过大，有可能是使陶管破裂和砂岩油层结构遭到破坏，引起油井出

砂。（3）油井工作制度不合理；在油井生产过程中，流体渗

流贝尔产生的对油层岩石的冲刷力和对颗粒的拖曳力是疏

松油层出砂的主要原因。在其他条件相同时，生产压差越

大，流体渗流速度就越高，则井壁附近流体对岩石的冲刷力

就越大，另为，油、水井工作制度的突然改变化，使得油层

岩石受力状况发生变化，也容易引起油层出砂。（4）油井、含水上升；油层含水后部分胶结物被溶解使得岩石胶结强度

降低或者油层压力降低，增加了地应力对岩石颗粒的挤压作

用，扰乱了颗粒间的胶结，可能引起油井出砂。（5）措施不

当引起出砂；不是当的措施，如压力和酸化等，降低了油层

岩石胶结强度，使得油层变得疏松而出砂。

总之，不适于易出砂油层的工程措施、不合理的油井工作制度的突然变化、频繁而低质量的修井作业、设计不良的措施和不科学

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。

消失模铸造缺陷及解决措施

铸造缺陷及解决措施： 1、砂眼（或白灰）：是铸件的致命缺陷，重则报废。要做到：①、 浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道与铸件封闭结合严密。如不严密，在负压的作用下就会吸入砂子，所以装箱者一定要精心操作，把好各关口。任何一个薄弱环节或疏忽都会造成此类缺陷。②浇注系统多刷一遍涂料以增强其强度。③涂料的强度、透气性、刚度、耐火度、暴热抗烈性也很重要，因为在运输、装填砂、震动时都会出现破坏、变形、开裂、脱落。④震实时，开始幅度要小，待填满砂时再振幅大些。⑤浇口杯无浮砂、尘土等杂物。⑥浇注时，浇包嘴尽量靠近浇口杯，以免压力头过大。⑦负压过大，使金属液流经开裂、裂纹处时，吸入干砂和杂物可能性加大，粘砂严重。⑧过快的充型速度使冲刷力加大。 2、气孔：①浇注温度低，充型前沿金属液不能使泡沫充分分解汽 化，未分解的残留物质来不及浮集到上面及冒口中，汽化分解生成的气体及残留物不能及时排出铸型而凝固在铸件中，另外，摸样分解不充分，液相残留物会堵塞涂料层，使热解气体排出受阻，腔内形成反压力，充型流动性下降，凝固快。②涂料透气性差或负压不足，砂子透气性差，不能及时排除型腔内的气体及残留物，在充型压力下形成气孔。③浇注速度慢，浇口杯未充满，暴露直浇道卷入空气，吸入杂质，形成携裹气孔和渣孔。④浇杯容量小，金属液形成涡流，侵入空气生成气孔。⑤浇口杯及浇注系统之间的连接处密封不好，尤其是直浇道和浇口杯。在负压作用下很容

易形成夹砂及气孔。⑥型砂粒度太细，粉尘含量高，透气性差，负压管道内部堵塞，造成负压度失真，使型腔周围的负压值远低于指示负压，汽化物不能及时排出涂料层而形成气孔或皱皮。⑦合理的浇注工艺和负压度。消失模浇注工艺是以充满封闭直浇道为原则，不能忽快忽慢、紊流、断流，更不允许暴露直浇道。浇注速度，尤其是在行车提升停顿瞬间力求平衡，不断流。进入尾期慢慢收包，使渣、气、及汽化残留物有充分时间浮集到浇冒口中。负压度过大，加剧金属液渗透粘砂，并造成附壁效应，不利于液相泡沫被涂层吸附，生成很多气孔。适宜的负压是排气的保证，也是防止粘砂的措施。⑧模样粘合应选用专用的热熔胶或冷胶，在保证粘牢的情况下，用量越少越好。尽量避免使用汽化缓慢的乳胶。 2012-1-13于万钢机械有限公司 卢山河

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。

呋喃树脂砂铸件常见缺陷及预防措施

一、气孔与针孔 1.产生原因 1.1树脂添加量过多，树脂中氮含量过高。 1.2醇基涂料的溶剂中有变质酒精、含水分较多或涂料的浓度太低，点火后干燥不彻底。 1.3水基涂料干燥不充分。 1.4造型互艺方案不良。其中影响较大的因素有：浇注速度过慢；通气方案不良；浇注系统尺寸合比例不当；压头太低。 1.5回收再生砂的灼减量过高。 1.6造型（芯）后尚未充分固化就过早合箱浇注，造成发起量过大。 1.7造型操作不当。如芯铁外露，芯头钻铁等。 2.气孔类缺陷的预防措施针对以上各条产生原因，采取以下相应对策： 2.1降低树脂添加量： 2.11 2.12 2.13 2.14 选择含N 量较低的树脂，选用粒型圆整、粒度适中、含微粉量低、耗 酸量低的原砂；添加偶联剂； 选用强度性能好的树脂及适当的固化剂等，尽可能将树脂添加量将至砂重的1.2%以下。 2.2涂料 2.2.1重视涂料

的溶剂质量；酒精快干涂料的酒精浓度一般不小于95%。2.2.2涂刷前对涂料充分搅拌，浓度应大于30“ B；e 2.2.3涂刷料后即时点火干燥。 224使用水基涂料后应在小于180C温度下烘烤1小时?2小时以上，务必使涂料充分干燥。 2.3制定互艺方案时要注意提高浇注速度，合理有效的设计通气；掌握快速、封闭、底注、不紊流的设计原则。 2.4回用砂灼减量控制在 3.0%?3.5%以下。主要措施有尽量降低砂铁比，选择优良的再生设备，注意再生砂的管理。 2.5型芯最好隔天使用，铸型也应在造型4小时?6小时以后再上涂料及合箱浇注。 2.6 严格控制造型（芯）、配模的操作过程。芯骨不要外漏，芯头要有防止钻铁措施，以免呛火造成气孔缺陷。 以上主要讨论了因呋喃铸型本身而造成的侵入型气孔缺陷，实际生产中因铁水温度及溶炼质量等因素引起的气孔比例也不小，要注意具体分析、对症下药。 二、机械粘砂与脉纹 1.产生原因 1.1型砂骨料粒度分布不当及造型（芯）时紧实度太低。 1.2涂料耐火度低、涂层厚度不够。 1.3新砂用量较大时易产生渗铁与脉纹，尤其当新砂的SiO 2 含量很高时。 1.4造型操作不当引起的型砂强度过低、表面稳定性差，促使粘砂脉纹的发生。 如使用超过了可使时间的型砂，连续式混砂机的头砂尾砂充当面砂，修模型砂（芯）表面时引起的表面稳定性降低、砂温过高等。 2.预防措施

油井防砂工艺

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/3116331791.html, 油井防砂工艺 作者：崔浩 来源：《环球市场信息导报》2013年第02期 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。国内防砂工艺技术的发展已有数十年的历史，辽河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。 各种防砂方法应用概况。辽河油田疏松砂岩油藏储量大、类型多、分布广、防砂工作量大，防砂井次呈上升趋势。随着含水的上升和采液强度的提高，出砂井数越来越多，如何应用更先进的防砂工艺技术，提高防砂效果显得尤为重要。 各种防砂方法的比较。从统计结果分析，目前，在应用规模上，高压挤压砾石充填防砂工艺是2828井次，其次是复合防砂698井次和管内循环充填防砂687井次；对防砂效果来说，由于范围大，井数多，工作量大，大部分采油厂都未做这项工作，许多资料都是临时收集，其准确性及可信度较难把握，很难统计出准确的结果。 通过调研发现，辽河油田防砂工艺技术已实现了由单一的生产维护措施到防砂增产措施的转变；由单项工艺技术到配套集成技术系列的转变；工艺向油藏深入，不断提高工艺与油藏适应性的转变。通过数据统计分析及调研走访，发现了防砂工艺技术在应用实施、质量管理、监督监控、人员素质等方面存在着各种各样的问题。为了进一步提高辽河油田防砂工艺水平，最大程度提高中高渗透疏松砂岩油藏的采出程度，提高该类油藏油井的防砂免修期，降低油田的防砂作业成本，需建立完善的防砂市场监督管理体系，制定科学的技术规范，为辽河油田剩余油开发，挖潜上产，油气当量重上三千万提供有效的保障措施。 高含水油井。主要特点是油井采油强度高、生产压差增大，出砂加剧；注水开发使地层胶结物不断溶失，导致地层骨架破坏，出砂加剧，含水上升，影响油井生产；套变套损井逐年增多，据不完全统计，每年套损套变井按照正常生产井的20%速度递增。 海上油田。海上油田同时射开层数多、井段长、层间物性差异大，多年的高速强采使层间矛盾更加突出，单一的滤砂管防砂工艺和笼统的高压充填已不能满足海上提速提液的开发需求。 难动用区块稠油粉细砂岩油藏防砂难度大。稠油疏松砂岩区块，携砂力强，防砂注汽后，一方面放喷速度过快，易冲蚀挡砂屏障。另一方面粉细砂运移，导致油井产能迅速降低。

呋喃树脂砂铸钢件的粘砂机理及预防措施研究

呋喃树脂砂铸钢件的粘砂机理及预防措施研究 文章主要研究了应用呋喃树脂砂生产大型、特大型、特殊结构铸钢件粘砂的形成机理，分析了造成粘砂的主要因素，并总结出多种防粘砂的措施及方法，通过以上措施的实施来消除和减少铸件的粘砂缺陷，以提高铸件表面质量。 标签：呋喃树脂砂；大型铸钢件；粘砂 壁厚较大的大型铸钢件和结构复杂的铸件部位极易产生表面粘砂缺陷，在铸件的表面形成一层钢水和型砂的混合物粘砂层，不仅给后序的清理和加工带来极大困难，而且对于一些特殊材质的产品在处理表面粘砂的过程中还极易产生次生裂纹缺陷，从而造成极大地经济损失。文章着重分析了大型铸钢件的粘砂机理，并且总结了近几年来采取的一些有效措施，希望对其他兄弟制造单位起到一些借鉴的作用。 1 粘砂的形成原因 1.1 机械粘砂 金属液体渗入砂型表面孔隙中凝固后将砂粒机械地钩连在铸件表面上。渗入的液态金属越多、越深机械粘砂越严重，其中两种力对比和变化，决定了铸件机械粘砂倾向，必定有一种力促使液态金属渗入砂型孔隙，一种力阻止渗入，如果金属液对铸型材料不润湿，发生渗透所需压力P应为： P=2δcosθ/r 式中，δ-金属表面张力；θ-液体金属与铸型材料间的润湿角；r-砂粒孔隙半径。 1.2 化学粘砂 铸件的化学粘砂是金属液体表面被氧化，生成氧化铁等金属氧化物，再和型砂中的SiO2进行化学反应，生成低熔点的铁硅酸盐渣液，凝固后与砂粒一起牢固地粘附在铸件表面上的结果。钢液表面极易氧化形成氧化层，主要是FeO，熔点为1370℃，能润湿石英砂，易于渗入砂型，并和二氧化硅反应生成低熔点物质硅酸亚铁，其熔点为1205℃，砂型中若含有碱性物质，则会加剧铸件的化学粘砂，是因为形成了易熔的硅酸盐，由Na2O-FeO-SiO2系统的状态图可知其中熔点最低的可低于500℃。低熔点物生成后，由于流动性好又能润湿型壁故易于渗入砂型孔隙内，扩大氧化铁和型砂的作用面积，加剧化学粘砂，化学反应的结果又扩大了砂粒间孔隙更有利于低熔点物质向砂型深处渗入，从而将金属和砂型联成一体。 2 预防粘砂的主要措施

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

常见铸件缺陷及其预防措施

常见铸件缺陷及其预防措施 常见铸件缺陷及其预防措施(序+缺陷名称+缺陷特征+预防措施) 1 气孔在铸件内部、表面或近于表面处，有大小不等的光滑孔眼，形状有圆的、长的及不规则的，有单个的，也有聚集成片的。颜色有白色的或带一层暗色，有时覆有一层氧化皮。降低熔炼时流言蜚语金属的吸气量。减少砂型在浇注过程中的发气量，改进铸件结构，提高砂型和型芯的透气性，使型内气体能顺利排出。 2 缩孔在铸件厚断面内部、两交界面的内部及厚断面和薄断面交接处的内部或表面，形状不规则，孔内粗糙不平，晶粒粗大。壁厚小且均匀的铸件要采用同时凝固，壁厚大且不均匀的铸件采用由薄向厚的顺序凝固，合理放置冒口的冷铁。 3 缩松在铸件内部微小而不连贯的缩孔，聚集在一处或多处，晶粒粗大，各晶粒间存在很小的孔眼，水压试验时渗水。壁间连接处尽量减小热节，尽量降低 浇注温度和浇注速度。 4 渣气孔在铸件内部或表面形状不规则的孔眼。孔眼不光滑，里面全部或部分充塞着熔渣。提高铁液温度。降低熔渣粘性。提高浇注系统的挡渣能力。增大 铸件内圆角。 5 砂眼在铸件内部或表面有充塞着型砂的孔眼。严格控制型砂性能和造型操 作，合型前注意打扫型腔。 6 热裂在铸件上有穿透或不穿透的裂纹（注要是弯曲形的），开裂处金属表皮氧化。严格控制铁液中的 S、P含量。铸件壁厚尽量均匀。提高型砂和型芯的退让性。浇冒口不应阻碍铸件收缩。避免壁厚的突然改变。开型不能过早。不能 激冷铸件。 7 冷裂在铸件上有穿透或不穿透的裂纹（主要是直的），开裂处金属表皮氧化。 8 粘砂在铸件表面上，全部或部分覆盖着一层金属（或金属氧化物）与砂（或涂料）的混（化）合物或一层烧结构的型砂，致使铸件表面粗糙。减少砂粒间隙。适当降低金属的浇注温度。提高型砂、芯砂的耐火度。 9 夹砂在铸件表面上，有一层金属瘤状物或片状物，在金属瘤片和铸件之间夹有一层型砂。严格控制型砂、芯砂性能。改善浇注系统，使金属液流动平稳。 大平面铸件要倾斜浇注。 10 冷隔在铸件上有一种未完全融合的缝隙或洼坑，其交界边缘是圆滑的。提 高浇注温度和浇注速度。改善浇注系统。浇注时不断流。 11 浇不到由于金属液未完全充满型腔而产生的铸件缺肉。提高浇注温度和浇 注速度。不要断流和防止跑火。 夹砂、鼠尾、沟槽 形成原因：1）金属流股的热量在被烘烤的砂型表层形成低强度高湿度水份

油水井防砂工艺

油水井防砂工艺 一、油水井出砂原因 油水井出砂是由近井地带岩层结构破坏引起的，与地层应力和地层强度有关。地层应力包括地层结构应力（如弹性、塑性应力）、地层孔隙压力、上覆岩层压力流体流动时拖拽力和生产压差。地层被钻穿后，井壁岩石的原始应力平衡状态被破坏，并且在整个采油过程中保持最大应力。因此在一定的外部条件下井壁的岩石首先发生变形和破坏。根据出砂内外因素分为地质因素和开发因素： 地质因素 （一）地层胶结疏松 地层流体在生产压差条件下向井眼方向发生渗流，致使岩石颗粒之间的胶结物发生运移，地层结构破坏，引起地层出砂，当其它条件相同，地层渗透率越高，岩石强度越低，地层越容易出砂。 （二）地层构造变化 地层在构造上发生急剧变化的区域，例如在断层多、裂缝发育、地层倾角大及边水活跃的地区，由于地层岩石原始应力状态被复杂化，容易引起地层出砂。 开发因素 （一）在地层流体渗流过程中，大部分有效压头消耗在井壁附近，因此，井壁岩石渗流冲刷作用最大，也容易变形和破坏。 （二）不恰当的开发速度及采油速度的突然变化、注水井急剧放压等原因造成地层压力梯度发生急剧变化，致使岩层结构破坏引起出砂。 （三）频繁的增产措施会破坏地层岩石的结构，引起地层出砂。 （四）油井出水时，泥质胶结物水化膨胀并分散成细小颗粒，在地层压差作用下随着油水流线向井眼方向运移，造成油水井出砂、出泥。 （五）在油水井生产过程中，油气层孔隙压力总体上是不断下降的，而上覆岩层对地层颗粒即其胶结物的有效应力则是不断增加的，致使颗粒之间的应力平衡被破坏，胶结力下降引起地层出砂。 （六）在注水开发油田时，当油田含水量上升，为维持原油产量必须提高采液速度，加大地层流体对岩石颗粒的拖拽力。引起油层出砂。 （七）当井壁附近的岩石结构破坏到一定程度，就会出现流砂现象，这时即使压差很小，大批沙子也会无控制流出。

防砂技术调研

国内外防砂决策及工艺技术调研报告 1.出砂机理理论基础 1.1地层出砂的影响因素 油层出砂是由于井底附近地带的岩层结构破坏所引起的，它是各种因素综合影响的结果，这些因素可以归结为两个方面，即地质条件和开采因素，其中地质条件是内因，开采因素是外因。 1.1.1内因—砂岩油层的地质条件 (1)应力状态 砂岩油层在钻井前处于应力平衡状态。垂向应力大小取决于油层埋藏深度和上覆岩石的密度；水平应力大小除了与油层埋藏深度有关外，还与油层构造形成条件及岩石力学性质和油层孔隙中的压力有关。钻开油层后，井壁附近岩石的原始应力平衡状态遭到破坏，造成井壁附近岩石的应力集中。在其它条件相同的情况下，油层埋藏越深，岩石的垂向应力越大，井壁的水平应力相应增加，所以井壁附近的岩石就越容易变形和破坏，从而引起在采油过程中油层出砂，甚至井壁坍塌。 (2)岩石的胶结状态 油层出砂与油层岩石胶结物种类、数量和胶结方式有着密切的关系。通常油层砂岩的胶结物主要有粘土、碳酸盐和硅质、铁质三种，以硅质和铁质胶结物的胶结强度最大，碳酸盐胶结物次之，粘土胶结物最差。对于同一类型的胶结物，其数量越多，胶结强度越大。 油层砂岩的胶结方式主要有三种(图9-1)，一是基底胶结，砂岩颗粒完全浸没在胶结物中，彼此互不接触或接触很少，其胶结强度为最大，但由

于其孔隙度和渗透率均很低，很难成为好的储油层；二是接触胶结，胶结物的数量不多，仅存于岩石颗粒接触处，其胶结强度最低；三是孔隙胶结，胶结物的数量介于基底胶结和接触胶结之间，胶结物不仅存在于岩石颗粒接触处，还充填于部分孔隙中，其胶结强度也处于基底胶结和接触胶结之间。 图1-1 油层砂岩胶结方式示意图 a—基底胶结；b—接触胶结；c—孔隙胶结 容易出砂的油层岩石主要以接触胶结方式为主，其胶结物数量少，而且其中往往含有较多的粘土胶结物。 (3)渗透率的影响 渗透率的高低是油层岩石颗粒组成、孔隙结构和孔隙度等岩石物理属性的综合反应。实验和生产实践证明，当其它条件相同时，油层的渗透率越高，其胶结强度越低，油层越容易出砂。 1.1.2外因—开采因素 (1)固井质量 由于固井质量差，使得套管外水泥环和井壁岩石没有粘在一起，在生

熔模铸件缺陷分析--粘砂

熔模铸件常见缺陷分析及处理 ——表面缺陷类之一 化学粘砂与机械粘砂 潘玉洪 摘要：机械粘砂和化学粘砂是熔模铸件常见的铸造缺陷之一，它是指在铸件的表面上牢固地粘结着一层金属与型壳材料结合物。本文重点阐述熔模铸件化学粘砂和机械粘砂的外部特征，产生的部位、机理以及主要原因，同时提出了从熔模铸造的选材、制壳工艺、焙烧工艺、熔炼工艺等方面采取实用、有效的对策，从而提高熔模铸件的合格率。 关键词：熔模铸件；粘砂缺陷；分析与处理 1.引言 在熔模铸造生产中，当灼热的金属液浇入型壳中，金属液与型腔表面就发生极为复杂的、物理的和化学的相互作用，往往导致铸件产生各种类型的铸造缺陷，机械粘砂和化学粘砂就是其中之一。 如果铸件局部产生粘砂，还不至于使铸件报废；但它影响了铸件的外观，增加了清理铸件的工时和劳动量；尤其对于需要机械加工的铸件，粘砂会给切削加工带来很多的麻烦，提高了生产成本，甚至影响正常的生产进度和交货期。所以，熔模铸造工作者必须在生产中尽量减少，甚至消除铸件的机械粘砂和化学粘砂缺陷。 目前，国内外一些资料把粘砂分为两种、三种或四种，作者认为分为化学粘砂和机械粘砂两种比较合适。 2．化学粘砂 2.1概述 2.1.1特征 金属液在高温下与型腔表面发生相互作用，冷凝后在铸件的表面上牢固地粘结一层难以清除的金属液与型壳材料之间化学反应生成粘砂。如图1：

图1 化学粘砂 左A-化学粘砂右－正常 2.1.2 部位 常常产生在大型铸件、铸件的厚大部位，铸件浇注部位的下端，靠近内浇口或冒口等部位。 2.1.3 机理 按照化学粘砂产生的主要原因，把化学粘砂的形成过程分为三种情况，如图2： 图2 化学粘砂形成过程的示意图 A型：a—金属液浇入型腔中； b—金属液被型砂中的空气或水分氧化，生成低熔点的、与石英砂浸润能力很强的氧化铁： 2Fe ＋O2＝2FeO （液、固）（气）（液、固） c—氧化铁与石英砂（粉）作用： 2FeO＋SiO2＝2FeO ·SiO2 生成液态的铁硅酸盐（也称铁橄榄石），因为其熔点低（为1205℃）、流动性好、

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。

粘砂和砂眼

粘砂问题分析 诸位好！ 咱们区铸铁分厂目前生产产品，产品内腔时常出现粘砂、肌瘤和铸砂，有时还伴随着颗粒和尖角毛刺，产品在清理工段形成瓶颈，同时给检验带来很大难度，咱们分厂清理工段使用各种形式的清理工具，逐件用手摸后确定部位再清理清除（有时操作者手指都要磨破），到检验工段，检验员使用手电筒查看内腔，发现不合格唯一处理方式为返工返修（由于咱们执行的是零缺陷，生锈、铸砂的产品要重新喷砂，产品有的经过数次喷砂字迹都没了内腔还未处理彻底）。咱们的产品流入客户端也发生了多次投诉，怎样解决问题，从根本上消除隐患。首先咱们要了解粘砂。 粘砂分为机械粘砂又称为金属液渗透粘砂和化学粘砂两种形式的粘砂定义和特征为： 机械粘砂又称为金属液渗透粘砂，是由液态金属或金属氧化物通过毛细管渗透或气相渗透方式钻入型腔表面砂粒间隙，在铸件表面形成的金属和砂粒机械混合的粘附层。清铲粘砂层时可见金属光泽。机械粘砂表面呈海绵状，牢固地粘附在铸件表面，多发生在砂型和砂芯表面受热作用强烈及砂型紧实度低的部位，如浇冒口附近，铸件厚大截面、内角和凹槽处。 鉴别方法 肉眼外观检查。机械粘砂可发生在各种砂型中，表面呈海绵状，可用喷、抛丸法清理，有时也要进行打磨。树脂砂型粘砂通常为机械粘砂。

形成原因 1.型砂和芯砂粒度太粗 2.砂型和砂芯的紧实度低或不均匀 3.型、芯的涂料质量差，涂层厚度不均匀，涂料剥落 4.浇注温度和浇注高度太高，金属液动压力大 5.上箱或浇口杯高度太高，金属液静压力大 6.型砂和芯砂中含粘土、粘结剂或易熔性附加物过多，耐火度低，导热性差 7.型、芯砂中含回用砂太多，回用砂中细碎砂粒、粉尘、死烧粘土、铁包砂太多，型砂烧结温度低 8.铸件开箱落砂太晚，形成固态热粘砂，尤其是厚大铸件和高熔点合金铸件 9.金属液流动性好、表面张力低。例如，铜合金中磷、铅含量过高，铸钢中磷、硅、锰含量过高 10.树脂砂型、芯表面未刷涂料或涂料质量差，涂层厚薄不均，浇注时砂粒间树脂膜气化，形成毛细通道，在金属液静压力、蒸气压和表面张力作用下，金属液或金属蒸气渗入毛细通道，形成机械粘砂 11.金属液中的氧化物和低熔点化合物与型砂发生造渣反应，生成硅酸亚铁、铁橄榄石等低熔点化合物，降低金属液表面张力并提高其流动性，使低熔点化合物和金属液通过毛细管作用机制，渗入砂粒间隙，并在渗透过程中，不断消蚀砂粒，使砂粒间隙扩大，导致机械粘砂 12.浇注系统和冒口设臵不当，造成铸型和铸件局部过热。 防止方法 1.使用耐火度高的细粒原砂 2.采用再生砂时，去除过细的砂粒、死烧粘土、灰分、金属氧化物、废金属、铁包砂及其他有害杂质，提高再生砂质量。定期补充适量新砂 3.水是强烈氧化剂，应严格控制湿型砂水分，加入适量煤粉、沥青、碳氢化合物等含碳材料，在砂型中

压裂防砂技术规划项目情况总结

项目名称：压裂防砂技术研究与实验 负责单位：吐哈油田分公司开发事业部 承担单位：吐哈油田分公司吐鲁番采油厂 吐哈石油勘探开发指挥部钻采工艺研究院 2003年9月

,. 负责单位负责人：金志鹏 承担单位负责人：周自武刘建伟 承担单位具体负责人：王宇宾刘兆江

目录 一、问题的提出 (3) 二、油井出砂状况机理分析与评价 (6) 三、压裂防砂技术原理及特点 (9) 四、国内外技术状况 (10) 五、压裂防砂工艺技术研究 (12) 六、适合压裂防砂的支撑剂优选 (18) 七、低伤害压裂液的研究与优选 (20) 八、前期压裂防砂现场试验总结分析 (24) 九、压裂防砂试验下部工作安排 (27)

一、问题的提出 吐哈油田雁木西油田和鲁克沁稠油油田都存在一个共同的问题，即油井出砂严重，影响了正常生产。雁木西油田储层中孔低渗，岩性以细砂岩为主，中孔细喉道，平均孔径58.2m m，孔吼直径均值8.04m m，胶结疏松。投产初期油井自喷产能低，出砂较严重，储层出砂造成了严重的地层伤害。采用烧结防砂筛管防砂后，见到了较好的防砂效果，但不能完全满足防砂稳产要求。同时，采用防砂管防砂其有效期一般都不长，粉细砂在井筒中逐渐堆积，使油井产量越来越低。鲁克沁稠油油田表现更加突出，由于地层出砂的影响，油井采油时率低，检泵周期很短，采用TBS防砂管有效期短，地层产能下降快。 以鲁2井为例，鲁2井是鲁克沁区块的一口探井，试油时曾大量出砂，其中目前生产层（2341～2377m）共出砂0.56m3，日产稠油23.3m3/d。而其上层（2290～2320m）出砂达4.3 m3，日产稠油13.8m3/d，日产水16.4m3/d。试油时累计出砂5.0m3。1998年挤水泥封堵（2290～2309.37m），1998年9月投产2341～2377m，产量一直在18m3/d以上，不出砂。生产15个月之后，掺稀泵泵压偏高，于1999年12月25日进行第一次检泵作业。发现单流阀入口4孔中有3孔被胶皮、碎石、油泥等杂质严重堵塞。投

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。

大型铸钢件粘砂的研究

大型铸钢件粘砂的研究 [摘要]本文分析了铸钢件粘砂的原因和机理，结合现场的实际情况，提出了切实可行的工艺措施，最终大幅度地减少了铸件粘砂，提高了铸件的质量，对防止铸件粘砂具有实际的意义。 【关键词】铸钢件；粘砂；工艺措施 一、前言 铸件粘砂已经成为铸造行业的普遍现象，由于各厂家工艺方法的不同，粘砂现象有轻有重，我厂粘砂问题比较严重。粘砂问题所产生的一系列质量问题已经严重的影响到我厂的铸件出厂进度，长久下去不仅会影响到客户对我厂的信赖程度，同时我们也浪费人力和物力，严重加大了成本。出于对这样的现状，有必要对型砂粘砂过程进行透彻的研究。不仅要从粘砂本质机理方面进行研究，同时更重要的是要根据现场的实际生产状况和铸件特点与理论进行有机的结合。 二、粘砂现象 机械粘砂是指金属液渗入砂型或砂芯砂粒间隙中，与砂烧结并粘附在铸件表面，金属液有时会渗透到砂芯的整个截面，致使内腔阻塞，这种粘砂往往是不可能清除的，铸件不得不报废；化学粘砂是指金属液化学反应生成的金属氧化物与造型材料作用形成的粘着力很强的硅酸铁浮渣，它多产生在铸件内浇口或厚壁处，尤其当砂型或砂芯较薄而铸件较厚时易产生。 我厂以生产大型铸钢件为主，尤其是搬入新厂区以来，随着产能的提升，铸件越来越大型化，加上型砂由原来的石灰石砂变成酯硬化水玻璃砂，随之而来的铸件粘砂问题日益突出。粘砂总体表现为铸件的里腔处，冒口根部，圆角处，厚大的热节处，还有一些铸件的外皮处。粘砂的案例为半齿轮和整齿轮铸件冒口下的轮辋处和双辅板轮中层砂芯处粘砂，下架体外皮筋的圆角处粘砂，中空轴的R 区和里腔粘砂，锻锤机身的大冒口根部粘砂。这些铸件有很大一部分是我厂的传统产品，严重的粘砂影响了供货周期和产品外观质量，更严重的是清理粘砂过程中容易铸件容易产生裂纹报废，可以说粘砂问题已严重地影响到企业的生存和发展。 三、粘砂原因 1、足够的压力使金属液渗入砂粒之间 （1）较高的金属液静压力头。即由铸件浇注高度和浇注系统形成的压力。如该压力超过砂粒间隙之间毛细现象形成的抵抗压力。即P毛=2σCOSθ/r，式中P毛为毛细压力；σ为金属液表面张力；θ为金属液毛细管的润湿角；r为毛细管半径。就会形成机械粘砂。静压力头超过500mm，铸造用砂又较粗，多数会产生机械粘砂。上式也说明r越大，即砂粒粒度越粗，P毛越小，即较易产生机械粘砂； （2）金属液在铸型内流动形成的动压力； （3）铸型“爆”或“呛”。即铸型浇注时释放的可燃气体与空气混合并被炽热金属液点燃所形成的动压力。 2、机械粘砂一经开始，即便压力减小，金属液渗透还会继续进行，直到渗透金属液前沿凝固。即金属液温度低于固相线温度，渗透方可停止。 3、化学粘砂最通常的原因是砂型和制芯用原材料耐火度、烧结点低；石英砂不纯；没有使用涂料或使用不当；浇注温度过高；浇注不当致使渣子进入铸型