精密复合滤砂管防砂完井技术
!应用技术#
精密复合滤砂管防砂完井技术
王 毅 杨海波 彭志刚
(胜利石油管理局钻井工艺研究院)
摘要 为了提高防砂效果,解决过高的生产压差带来的底水锥进以及完井管柱冲蚀破坏等系
列问题,研制了精密复合滤砂管,并形成相应的配套防砂工艺技术。该滤砂管主要由中心基管、不锈钢网过滤层、外保护管3部分组成,其防砂能力强,效果好,施工简便,特别适合出砂严重、底水锥进的水平井防砂。改进后的酸洗工艺技术,可有效清洗近井地带的泥饼及其它污染物,改善了井筒附近的油层渗透率。
关键词 精密复合滤砂管 防砂 酸洗 胜利油田河口采油厂沾18区块是典型的疏松砂岩稠油油藏,成岩性差,泥质含量高,渗透率高,出砂严重[1]
。目前,无论是缠绕式金属棉还是镶嵌式金属棉在稀油井、低泥质含量井中防砂都取得良好效果,但在稠油井、高泥质含量井中效果一般,主要是油井液量较低。为提高防砂效果,解决过高的生产压差带来的底水锥进以及完井管柱冲蚀破坏等问题,经过反复筛选及科研攻关,研制出精密复合滤砂管,并形成相应的配套防砂工艺技术。
技 术 分 析
11结构及原理
精密复合滤砂管主要由中心基管、不锈钢网过
滤层、外保护管3部分组成,结构如图1所示
。
图1 精密复合滤砂管整体结构示意图
1—外保护管;2—筛网;3—中心基管;4—过滤器;5—扩散管;6—内保护管
防砂过滤层为不锈钢网组成的微孔复合过滤材料,采用特种焊接工艺,全焊接结构,整体强度高。其防砂机理是:4层不同孔径的过滤层相互叠加,在它们之间形成若干缝隙,利用这些缝隙阻挡底层砂粒通过。通过控制过滤层缝隙的大小达到适
应不同油层粒径的防砂目的[2-4]
。此外,由于不锈钢网富有弹性,在一定的驱动力下,小砂粒可以通过缝隙,避免网孔被填死。砂粒通过后,不锈钢网又可以恢复原状而达到自洁的作用。外保护管也是由优质不锈钢材料制成,耐腐蚀性能好。
21精密复合滤砂管的技术参数及规格
(1)技术参数确定 根据地层砂粒的粒度中值和分选系数来确定精密滤砂管的防砂精度。其中,①粒度中值(M d )是表示碎屑沉积物粒度粗细的参数。它是指累积曲线上与累积含量百分数为50%处相对应的粒径。②分选系数(S D )是用来表征碎屑沉积物颗粒均匀性的参数。根据特拉斯克的主张,分选系数是累积曲线上与累积含量百分数为25%、75%相对应粒径的比值,即S D =D 25/D 75(D 为粒径,mm )。分选性一般分为3个等级:1≤S D ≤215,分选性好;215≤S D ≤415,分选性中等;S D >415,分选性差。
精密复合滤砂管防砂精度的计算如下:①如果1≤S D ≤215,则防砂精度为80%M d ;②如果215≤S D ≤415,则防砂精度为70%M d ;③如果S D >415,则防砂精度为60%M d 。
(2)规格 ①滤砂粒度≥0107mm 地层砂粒;②耐温480℃;③耐酸碱pH =3～13;④管柱内外
—
06—
石 油 机 械
CH I N A PETROLEUM MACH I N ERY
2008年 第36卷 第6期
可承担最大压差p 内=24MPa,p 外=35MPa 。
31技术特点
(1)多层不锈钢精密编织复合过滤层,防砂可靠性高,抗破坏能力强;
(2)高开孔率、多通道(螺旋圆孔比普通开孔率高8%,百叶长孔比普通开孔率高18%,长拉伸孔开孔率比普通开孔率高25%),抗堵塞能力是普通筛管的2～3倍,便于反洗;
(3)螺旋布孔以及特种高强伸缩不锈钢过滤层可有效防止射流,避免过滤网被刺坏;
(4)过滤层为优质不锈钢材料,抗腐蚀能力
强,能抗CO 2、Cl -、H 2S 腐蚀,适应酸化作业;
(5)精密滤砂管过滤精度高(60～350μm )、规格全(基管<60133～<17718mm )、滤砂管最大外径7612～195158mm ,可用于各种油气井。
泥饼酸洗工艺技术
为解除钻井滤饼对地层油流通道及滤砂管的堵
塞,目前最常用的方法是通过酸洗彻底清洗裸眼井壁,然后再补充完井保护液。传统的泥饼清洗工艺[5]
所用泥饼清洗密封器只有1个(见图2a ),酸液在筛管和内管之间的环空呈S 形流动,在流动阻力较大的井壁与筛管的环空内不能流动,从而不能有效清洗井壁。为此,将泥饼清洗密封器进行了改进并增加数量(见图2b ),这样可将筛管和内管间的环空分成许多小室,增加了酸液在筛管、内管环空间的流动阻力,限制酸液尽可能沿井壁与筛管环空内流动,有效提高了酸洗能力
。
图2 酸洗工艺对比
1—油管串;2—短套管;3—泥饼清洗密封器;4—滤砂管;5—限位装置;6—泥饼清洗装置;7—短筛管;8—引鞋
现 场 应 用
精密复合滤砂管防砂完井技术应用情况见表1。
表1 精密复合滤砂管防砂完井典型井况统计
井号
完井时间
井深/m
施工后第1个月的产量日产液/t
日产油/t
沾18-平112007-04-1114811002310415170沾18-平102007-04-1314811001916015190沾18-平122007-05-1515351842015618130沾18-平9
2007-05-23
17301001316010126沾18-平152007-06-16
1770100
26170
19130
从表1可以看出,该项技术有效提高了防砂效率。截至2007年9月底,共实施5井次,按正常生产1个月以上为有效,统计有效5井次,投产后平均单井日产液20170t,平均日产油15189t 。目前,实施井继续有效。
综上所述,可得出如下结论:
(1)精密复合滤砂管防砂技术是一种新的防砂技术,其防砂能力强,施工简便,防砂生产效果好。特别适合出砂严重、底水锥进的水平井防砂。
(2)改进后的酸洗工艺技术可以有效清洗近井地带的泥饼及其它污染物,消除泥饼污染,减小表皮系数,改善井筒附近的油层渗透率,防止滤砂管堵塞,减小地层压力损耗。
(3)作为一项防砂完井新技术,其使用寿命和防砂效果尚未得到实践的充分验证,需要更长的时间来检验其可靠性。
参 考 文 献
[1] 綦耀升1防砂抽稠相结合成功开采沾18块1钻采工
艺,2004,27(2):991
[2] 万仁溥1现代完井工程1北京:石油工业出版社,
1996:55-561
[3] 景瑞林,尹 强,田宝国,等1割缝筛管防砂技术
研究1石油钻采工艺,2001,23(2):72-751
[4] 赵 平,吴智勇1膨胀筛管防砂技术的研究及应
用1特种油气藏,2003,10(4):59-60,641
[5] 林志彬,吴柏志,杜 勇1酸洗防砂技术的研究与
应用1石油钻采工艺,2001,23(1):74-761
第一作者简介:王 毅,女,工程师,生于1974年,
1996年毕业于中国石油大学(华东)钻井专业,2003年于
该校获硕士学位,现从事石油完井工程技术和科学研究工作。地址:
(257017)山东省东营市。电话:
(0546)
7195629。E -mail:wjs wy2007@1631com 。
收稿日期:2007-10-22
(本文编辑 赵连禄)
—
16—2008年 第36卷 第6期王 毅等:精密复合滤砂管防砂完井技术
Fengjun,Chu Zhenhua.Devel opment and app licati on of die tap type external hook composite fishing t ool.CP M,2008,36(6): 35-36
The common single external hook or fishing s pear has such shortcom ings as emp ty fishing,comp lex working sequence,l ong working peri od and high operating cost.Thus the die tap type external hook composite fishing t ool is devel oped.The t oolmain2 ly consists of upper connect or,die tap body,external hook and nozzle,and it can be connected with all types of drill bits.It can not only fish tubing,but als o the cable with si m p le struc2 ture,safety,reliability and repeated use.The field app licati on indicates that the fishing success rati o is100%,the operating cost is saved by278thousands of Yuan and the working peri od is lessened by12days.It has good econom ic benefit and wide2 s p read value.
Key words:die tap type external hook,composite fishing t ool,working p rinci p le,perf or mance and feature,operating p r o2 cedure
W ang Xinhua(School ofM echanical Engineering&App lied Electr onics Technol ogy,Beijing University of Technol ogy,Bei2 jing),Ma Yongchao,He Renyang,et al.Research on alterna2 ting-current detecti on of buried steel p i peline.CP M,2008,36
(6):37-41
I n order t o ensure the safe operati on of p i peline and detect and know the operating conditi on of the p i peline accurately,the p i peline detecti on method based on inner-p i pe alternating cur2 rent method is used widely.The linear trans m issi on theoretical model and its devel opment conditi on of the alternating current inside the buried steel p i peline are expatiated,and the related fact ors affecting the alternating current attenuati on inside the p i peline are pointed out.The surface current signal acquisiti on model and the t w o common detecti on methods are analyzed.And the several i m portant fact ors affecting the change of surface sig2 nal are discussed in detail:undergr ound metal structures,neigh2 boring high p ressure trans m issi on circuit and eddy current.The app licati on indicates that PC M instru ment can detect the parallel p i peline with clearance of t w o meters effectively,but the anti-interference of the receiver is li m ited and it s ometi m es can not show the readout.
Key words:buried p i peline,alternating current,detecti on technol ogy,PC M,Pears on M ethod
W u Bo(Beijing I nstitute of Petr oche m ical Technol ogy,Bei2 jing),J i Yi peng,W ang Baoshan,et al.Design of dual driving wheel type p i peline detecti on driving mechanis m.CP M,2008, 36(6):45-48
For the p r oblem s existing on the electric-driven cli m bing l ocating detecti on,the dual driving wheel p i peline detecti on driving mechanis m and its detecti on cabin are studied and de2 signed,and a set of p ractical electric-cli m bing device design technol ogy is for med.The overall design of the driving mecha2
nis m is intr oduced as the focus,and the passing feature at the curve and walking posture feature are analyzed.The t w o driving wheels are driven by the sa me electric mot or,thus ensuring the reliability of driving inside the p i peline and saving much s pace.
U sing the design sche me of driving wheel and supporting wheel not at the sa me p lane is conducive t o getting acr oss the obstacle.
The whole structure features compact structure,convenient in2 stallati on,reliable working and l ow cost as well as stable walking posture.
Key words:p i peline detecti on,driving mechanis m,overall design,dynam ic feature
Yan J ingdong(Technol ogy Detecti on Center,Shengli O il2 field Company,Dongying City,Shandong Pr ovince).Study and app licati on of ESP aut omatic adjusting nozzle.CP M,2008,36
(6):53-55,68
I n our country,the dis p lace ment and other operating pa2
ra meters of ESP system are adjusted thr ough rep lacing nozzles with different aperture.This kind of adjusting method brings thr ottle l oss,causing the operating efficiency of ESP well t o de2 crease and electricity consu mp ti on t o increase.Theref ore,the ESP aut omatic adjusting nozzle is devel oped.The nozzle is mainly composed of shell body,valve core,s p ring,dust p r oof sealing ring,s p ring seating,stainless steel filtering sieve,p re-tightening bolt,p ressure-discharging hole and s mall fl owing hole.The indoor and field app licati ons indicate that the nozzle is characterized by reas onable design,si m p le structure and signifi2 cant decrease of thr ottle l oss.It is one of the most effective measures of i m p r oving the operating efficiency of ESP and de2 creasing electricity consump ti on.
Key words:ESP,aut o matic adjusting nozzle,thr ottle l oss, electricity saving,efficiency
W ang Yi(D rilling Technol ogy Research I nstitute,Shengli Petr oleu m Ad m inistrati on,Dongying City,Shandong Pr ovince), Yang Haibo,Peng Zhigang.Study of sand contr ol and well com2 p leti on technol ogy of p recise composite screen.CP M,2008,36
(6):60-61
I n order t o i m p r ove sand contr ol effect and s olve a series of
p r oble m s regarding bott om water coning due t o ultra-high p r o2 ducti on p ressure difference and well comp leti on string breaking by er osi on,the p recise composite screen is devel oped and the related sand contr ol technol ogy is f or med.The screen mainly consists of central base tube,stainless steel net filtering layer and external p r otecting tube.It features str ong sand contr ol abil2 ity,good effect and convenient operating.It is suitable es pecial2 ly f or sand contr ol in horizontal well with severe sand p r oducti on and bott om water coning.The i m p r oved acid-cleaning technol2 ogy can effectively clean the mud cake and other pollutants near the wellbore,thus i m p r oving the f or mati on per meability.
Key words:p recise composite screen,sand contr ol,acid cleaning
3
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。
海上完井工艺技术和完井理念介绍
海上完井工艺技术和完井理念介绍 1、 序言 海上油气田完井是海上油气田开发中的一个重要环节，它是衔接海上钻井、工程和采油采气工艺，而又相对独立的系统工程。它涉及油藏、钻井、海洋工程、采油采气等诸多专业，涵盖上述各个专业的有关内容。作为油气井投产前的最后一道工序，完井工作的优劣直接影响到海上油气田开发的经济效益。 中国海洋油田的完井自1967年海一平台试采开始，至今已有三十多年的历史。自1982年中国海洋石油总公司成立以来，近海油气田完井技术就伴随着油田开发进入了快速发展阶段，效果是显而易见的。1986年海上油气年产当量1000×104吨，1997年油气年产当量超过2000×104吨，预计2005年达4000×104吨（见下图），目前近海自营油田和合作油田开发正处于迅速发展阶段。在中国近海已投产的24个油气田的整个开发过程中，总体上说完井是非常成功的，绝大多数油气田的可采储量有较大幅度增长，在高速开采下保持油气产量的稳定和增长，达到了配产要求。根据中海油开发计划，2003-2005年期间，中海油将新增开发井760口，可见完井工作量将是非常大的。 2001年中国海洋石油在海外上市，成立了中海石油（中国）有限公司，提出要争创国际一流能源公司，提高竞争力，公司在多方面加大了科研投入。就完井生产而言，成立了专门的提高采收率项目组，紧密围绕提高采收率和油井产能，按计划尝试了各种完井新工艺，收到了明显的效果；在此过程中，完井理念也在不断发生变化，从开始传统 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 200020012002200320042005 时间(年) 油气当量 ( 万方 )
精密复合滤砂管防砂完井技术
!应用技术# 精密复合滤砂管防砂完井技术 王 毅 杨海波 彭志刚 (胜利石油管理局钻井工艺研究院) 摘要 为了提高防砂效果,解决过高的生产压差带来的底水锥进以及完井管柱冲蚀破坏等系 列问题,研制了精密复合滤砂管,并形成相应的配套防砂工艺技术。该滤砂管主要由中心基管、不锈钢网过滤层、外保护管3部分组成,其防砂能力强,效果好,施工简便,特别适合出砂严重、底水锥进的水平井防砂。改进后的酸洗工艺技术,可有效清洗近井地带的泥饼及其它污染物,改善了井筒附近的油层渗透率。 关键词 精密复合滤砂管 防砂 酸洗 胜利油田河口采油厂沾18区块是典型的疏松砂岩稠油油藏,成岩性差,泥质含量高,渗透率高,出砂严重[1] 。目前,无论是缠绕式金属棉还是镶嵌式金属棉在稀油井、低泥质含量井中防砂都取得良好效果,但在稠油井、高泥质含量井中效果一般,主要是油井液量较低。为提高防砂效果,解决过高的生产压差带来的底水锥进以及完井管柱冲蚀破坏等问题,经过反复筛选及科研攻关,研制出精密复合滤砂管,并形成相应的配套防砂工艺技术。 技 术 分 析 11结构及原理 精密复合滤砂管主要由中心基管、不锈钢网过 滤层、外保护管3部分组成,结构如图1所示 。 图1 精密复合滤砂管整体结构示意图 1—外保护管;2—筛网;3—中心基管;4—过滤器;5—扩散管;6—内保护管 防砂过滤层为不锈钢网组成的微孔复合过滤材料,采用特种焊接工艺,全焊接结构,整体强度高。其防砂机理是:4层不同孔径的过滤层相互叠加,在它们之间形成若干缝隙,利用这些缝隙阻挡底层砂粒通过。通过控制过滤层缝隙的大小达到适 应不同油层粒径的防砂目的[2-4] 。此外,由于不锈钢网富有弹性,在一定的驱动力下,小砂粒可以通过缝隙,避免网孔被填死。砂粒通过后,不锈钢网又可以恢复原状而达到自洁的作用。外保护管也是由优质不锈钢材料制成,耐腐蚀性能好。 21精密复合滤砂管的技术参数及规格 (1)技术参数确定 根据地层砂粒的粒度中值和分选系数来确定精密滤砂管的防砂精度。其中,①粒度中值(M d )是表示碎屑沉积物粒度粗细的参数。它是指累积曲线上与累积含量百分数为50%处相对应的粒径。②分选系数(S D )是用来表征碎屑沉积物颗粒均匀性的参数。根据特拉斯克的主张,分选系数是累积曲线上与累积含量百分数为25%、75%相对应粒径的比值,即S D =D 25/D 75(D 为粒径,mm )。分选性一般分为3个等级:1≤S D ≤215,分选性好;215≤S D ≤415,分选性中等;S D >415,分选性差。 精密复合滤砂管防砂精度的计算如下:①如果1≤S D ≤215,则防砂精度为80%M d ;②如果215≤S D ≤415,则防砂精度为70%M d ;③如果S D >415,则防砂精度为60%M d 。 (2)规格 ①滤砂粒度≥0107mm 地层砂粒;②耐温480℃;③耐酸碱pH =3～13;④管柱内外 — 06— 石 油 机 械 CH I N A PETROLEUM MACH I N ERY 2008年 第36卷 第6期
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。
完井与防砂
完井作业是钻采工程中一项十分重要的工序，也是最后一道工序，是采油工程的开始。近年来人们逐渐认识到完井在油气田开发中的重要作用，国内外开始普遍重视完井技术。而完井工程当中完井方法的优选尤为重要，完井方式的选择是否合理，直接关系到探井能否反映井下情况、油井能否长期稳定生产，并直接关系到油田田开发方案的正确执行和油田或油井的最终经济效益。如果方法选择不对，会伤害地层导致不出油、气，或产能大幅降低，探井不能发现油气，从而引起油、气勘探、开发中的重大损失。对疏松砂岩油藏水平井来说，在石油开采过程中，由于地层各种因素以及生产因素引起的疏松砂岩储层出砂是导致储层损害，附加表皮增大和产能降低的主要原因，严重时导致地层亏空、坍塌，甚至引起套管破裂油井报废。不同完井方式防砂的效果不一样，造成的地层伤害也不一样，进而引起油井的产能也必然不同，最终引起油井的经济效益也不同从这一点上讲，非常有必要进行疏松砂岩水平井完井方式优选的研究，了解各种水平井完井方法的特点、产能预测以及经济评价的方法，为选择合理的完井方式提供依据。 其次，从疏松砂岩的分布和水平井的应用来看，世界上油气资源的分布在疏松砂岩地层中，疏松砂岩油藏的广泛分布决定了其对石油工业的发展起着巨大的作用。疏松砂岩油藏出砂的可能性很大，选择合适的防砂完井方式，不仅关系着疏松砂岩油藏开采的最终经济效益，更关系着我国乃至世界石油工业的发展。水平井完井作为油气藏
的一个重要的完井技术，对具有较好垂直渗透率的薄油层或是厚油层来说已经被证明是比较好的开采方式。与垂直井比较，水平井的优点有增加产能，改善驱替效率，降低水锥或气锥效应，增大泄油面积。自从水平井广泛应用于油气田开发以来，油气产量获得了前所未有的突破，单井产量比以往增加了，整体采收率也提高了。于是，国内外也不断加大水平井的研究开发力度，水平井钻完井、开发技术不断进步。本文正是在这样的趋势下展开对疏松砂岩水平井完井方式优选的研究。 防砂技术发展现状 防砂对于出砂油藏有着重要意义，防砂的成功与否直接关系到油气藏是否能够正常开发。随着新科技和新材料的不断发展和完善，防砂技术也获得了日新月异的进展。我国防砂技术的研究和应用始于20世纪60年代，经过40年的发展形成了机械、化学和复合三大防砂工艺体系。特别是20世纪90年代以来在旧的防砂工艺不断完善的基础上，积极研究开发防砂新工艺、新方法，特别是在机械防砂方面，取得了飞速的发展，各种新的防砂技术在油田现场应用均取得了良好的效果。 目前防砂技术主要以机械防砂为主。国外机械防砂工艺技术研究起步较早，1932年就开始采用砾石充填法防砂，此法目前在国内外防砂方面仍占主要地位，约占防砂作业的90%以上。其中绕丝筛管砾石充填法经过完善和发展，已经成为一项较成熟的技术。如常规砾石
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：
水平井筛管完井作业操作规程
Q/SH1030 中国石化河南石油勘探局企业标准 Q/SH1030 367—2012 水平井筛管完井作业操作规程 . 2012-03-10发布2012-04-01实施
中国石化河南石油勘探局发布
目次 前言............................................................................. - 2 - 1 使用范围 ................................................................................................................................................... - 3 - 2 引用标准 ................................................................................................................................................... - 3 - 3 水平井筛管完井作业准备工作 ............................................................................................................... - 3 - 4 水平井完井作业步骤及技术要求 ........................................................................................................... - 3 - 5水平井筛管完井作业注意事项及安全要求............................................................................................. - 5 - 6 水平井完井作业采油树安装 ................................................................................................................... - 6 -
浅谈深水油气田防砂完井技术
浅谈深水油气田防砂完井技术 深水油气田勘探开发资源潜力巨大，我国深水油气田开发还处在起步阶段，防砂完井技术及其发展现状对于我国海洋油气资源可持续开发，提高经济效益具有重要的借鉴意义。在分析了深水油气田防砂完井难点的基础上，总结了主要防砂完井技术的优缺点，介绍了深水防砂完井技术新进展，最后预测了深水油氣田防砂技术发展趋势。 标签：深水油气田；防砂完井；压裂砾石充填；膨胀筛管；陶瓷滤砂管 绪论 深水油气田勘探开发资源潜力大，是我国石油资源的重要战略转移区[1]。随着勘探开发技术的发展，国内外石油公司在海洋油气领域有许多重大发现，尤其是深水、超深水油气田。HYSY981钻井平台的成功研发和运作加快了我国深水油气田勘探开发进程，LS17-2大型气田的发现就是成功范例。高风险，高投入，高技术是深水油气田开发的显著特点，完井是深水油气井与储层连通的重要工序，是油气田开发的基础。若油气井防砂完井工序没有重视导致出砂，后果会引起生产管线及设备的冲蚀、磨蚀、堵塞，甚至井壁坍塌以致封井。因此，深水油气田开发尤其要重视防砂完井，研究深水完井的难点，防砂完井技术及其发展现状对于我国海洋油气资源可持续开发，提高经济效益具有重要意义。 1 深水防砂完井难点 深水油气田因为其特殊的地质环境和海洋环境，与浅海及陆地油气田在完井方式上存在区别，完井施工更复杂、作业成本更高，对完井方法的可靠性要求更高[2]。 深水防砂完井的难点及挑战主要概括为以下几方面：（1）台风、巨浪等恶劣的海洋环境对于深水完井施工的影响大。（2）深水海底的高压低温环境有利于气水合物的生成和保存，水合物导致管线堵塞、结蜡、结垢。（3）防砂方案确定难度大，高额的修井成本，长生产期等对防砂方案要求更苛刻。（4）完井设备复杂，工序多，维护代价昂贵，投产后需要水下控制系统配合。（5）深水油气田上覆岩层压力低、储层成岩性差、胶结性差的特点更是突出，储层为高孔高渗，更容易出砂。 2 深水主要防砂完井技术 （1）裸眼砾石充填。裸眼砾石充填完井是储层段扩眼后在技术套管上悬挂筛管，在筛管与井眼的环空间充填砾石，砾石层和筛管对储层起挡砂作用[3]。该方法是墨西哥湾深水油气田采用较多的防砂完井方法之一，具有渗透面积大，对储层产能影响小，作业成功率高于压裂充填，完井寿命高等优点。（2）压裂砾石充填。压裂充填砾石充填是储层在压裂后，在筛管的环空中充填砾石的完井方
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
适度防砂完井技术现状及其展望
适度防砂完井技术现状及其展望学生张恒 学号2010050031
摘要: 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。油气井出砂是石油开采遇到的重要问题之一。每年都要花费大量人力物力进行防治和研究。如果砂害得不到治理,油气井出砂会越来越严重,致使出砂油气田不能有效开发因此，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。适度防砂技术也称适度出砂技术，国外称之为SandManagement。1993-1994年间，该技术在北亚德里亚海油田进行试验，1996年在北海油田进行了试验并获得了很大的成功。到1999年末，北海油田大约有200-300口油井采用了适度出砂生产，其他油田也在积极探索实验[1-2]。本文综述了适度防砂技术在我国的发展和研究现状，重点介绍了适度防砂技术提出的理论前提和关键技术，并简单介绍了适度防砂完井技术的应用，对该技术的发展前景进行了展望。 1 适度防砂的概念与机理 适度防砂技术就是在油层段下入特殊筛管并适度放大防砂粒径,生产过程中允许小于某一粒径下的地层砂进入井筒,并通过人工举升方式将砂粒举升到地面后再进行分离处理。通过将近井筒带的细小砂粒产出,对地层进行“卸载”,引起井眼周围地层发生剪切膨胀直至剪切破坏,破坏钻完井过程中形成的损害带,在近井地带形成“蚯蚓洞”,疏通渗流通道,提高近井眼地层的渗透率。在砂桥形成后,还可通过压力激动破坏砂桥,重新形成砂桥的过程中有利于细小砂粒的产出和“蚯蚓洞”向深部地层发展,使地层“渗透强化”[3]。 裸眼内下入特殊筛管适度防砂完井技术是指在水平分支井、水平井和常规定向井的油层段不下套管,不固井,而是直接下入特殊筛管进行防砂作业。套管射孔简易防砂完井技术是适度防砂完井技术的灵活应用,即对油层套管进行射孔,然后下入特殊筛管进行适度防砂作业。2适度防砂技术在我国的发展及其现状 2．1适度防砂技术在我国的发展 适度防砂就是尽可能挖掘各方面的潜能，在生产许可的范围内，允许较高比例的地层砂产出来，达到提高原油产量，得到最佳的投人和产出比的目的。具体来说，适度出砂技术是指有选择地防砂，或者有限度地防砂。对于出砂油藏，在原油开采过程中，不同粒径的油层砂随地下原油运移，根据运移的油层砂粒度大小及分布，有选择地阻止大于或者等于一定粒径的油层砂随原油运移，并通过这些粒径的油层砂的堆积，形成滤砂屏障，进而阻挡较小粒径的油层砂随原油运移，达到防止一定粒径的油层砂的目的，从而改善近井眼地层的油层物性，充分发挥油层产能。 胡连印[4]等在1999年提出了防砂不防细粉砂的观念。目前持这一观点的有两种提法:适度防砂和有限防砂。常规防砂技术有较苛刻的防砂指标。石油行业有关要求规定，井口含砂量必须小于0.03%。这进一步加大了一些储层开采难度，或大幅度降低了油井的产量，增加了开采成本。适度防砂或有限防砂目的都有是为获得最好的经济效益，生产工艺采取防砂与携砂的生产相结合，即采用不苛刻的防砂工具将大粒径砂挡在地层内，允许油流带出细粉砂。这一新的防砂理论打破了传统观念，为渤海油田稠油油藏的有效开发开辟了一条新思路，在5236-1油田和QH哪2-6油田调整水平分支井中得到了证实[5]。 Kooijiman和Hoek等人[6]在2000年开展了室内实验研究，研究了在疏松砂岩中，不封固筛管下人水平裸眼井中，近井眼岩石破坏和出砂情况、井眼破坏和达到稳定的整个过程，并用图像方式进行了监测，为疏松砂岩“适度防砂”技术的完善奠定了重要的实验论证。在“十五”国家项目“渤海稠油油田少井高产开发可行性研究”中，曾祥林[7]等人为深人认识适度出砂提高油井产能机理并为现场实施提供理论依据，通过物理模拟实验研究出砂对储
水平井筛管悬挂完井方式
水平井筛管完井方式 水平井筛管悬挂完井有几种型式： 1、密封悬挂器（悬挂封隔器）+盲管+筛管+引鞋； 2、悬挂器+盲管+水泥伞+盲管固井封隔器+筛管+引鞋； 3、盲管+水泥伞+盲管固井封隔器+筛管+引鞋； 4、密封丢手封隔器（热采丢手封隔器）+盲管+封隔器（热敏封隔 器）+筛管+引鞋； 常用筛管有下列几种： 1、激光割逢筛管；这类筛管通径大、渗透好、滤砂能力强、强度 高、没有其它组装附件、结构简便先进、使用效果显著、利于 井下各类措施实施，现今应用量大。 2、TBS （金属棉纤维滤砂管）筛管；这类筛管组装要求高、筛管 基管材质高、加工尺寸要求严格、初期防砂效果明显。 3、打孔筛管；这类筛管应用地层不出砂、地层稳定、渗透好的井。 4、内衬环筛管（内隔环筛管） 5、绕丝筛管等等 防砂及筛管完井主要其它工具 1、密封悬挂器（悬挂封隔器等） （1）、金属密封悬挂器 （2）、橡胶密封悬挂器 （3）、改性四氟密封悬挂器 2、密封丢手封隔器（热采丢手封隔器） （1）、金属密封 （2）、改性四氟密封
3、热敏封隔器；热敏金属加改性四氟密封
e 177. 80砂光管X1991. 83m 2168.64n
。25皿D级抽袖杆X619m+22]im D级抽袖杆X 1085 G*gnnn油管X 170(h? ①5711m柔性全属泵X 1700m e??9in袖管（创角）X1710D G89mii袖管（倒角）X 172811 673皿筛管（倒角）x 171811 图3釆油管柱示意图
完井方法
完井方法 1、裸眼完井 裸眼完井是油气井套管下至到生产层顶部然后固井，生产层段完全裸露，油气流动效率高，一般分为先期裸眼完井、后期裸眼完井。 先期裸眼完井是钻头钻至油层顶界附近后，下套管柱水泥固井。水泥浆上返至预定设计高度后，再从套管中下入直径较小的钻头，钻穿水泥塞，钻开油层至设计井身完井。 先期裸眼完井示意图 1—表层套管2—生产套管3—水泥环 4—裸眼井壁5—油层 后期裸眼完井方式是不更换钻头，直接钻穿油层至设计井深，然后下套管至油层顶界附近，注水泥固井。固井时，为防止水泥浆损害套管鞋以下的油层，通常在油层段垫砂或者换入低失水、高粘度的钻井液，以防水泥浆下沉。
后期裸眼完井示意图 1－表层套管2－生产套管3－水泥环 4－套管外封隔器5－井眼6－油层 先期裸眼比后期裸完经优越在于： 排除了上部地层的干扰，为采用清水或符合产层特点的洗井液打开油气层创造了条件；缩短了洗井液对对产层的浸泡时间，减少油气层污染；钻开产层后，如遇到复杂情况，可将钻柱起到套管内进行处理；消除高压油气层对固井质量带来的影响。 优点： 1)油层完全裸露，整个油层段井径都可以开采； 2)成本预算低； 3)气井完善系数高； 4)储层不受水泥浆侵蚀伤害，减少油气层污染； 5)一般不需要射孔，减少射孔污染； 6)井眼容易再加深，并可转为衬管完井；后期采用砾石充填可保持高产。 缺点： 1)生产过程时容易产生井壁坍塌、堵塞、埋没或者部分埋没生产层； 2)气井后期的修井工作艰难； 3)不利于分层测试和开采；增产措施效率低长裸眼井段不利于实施分段酸 化、分段注水； 4)不能克服井壁垮塌和油层出砂对油井生产的影响； 5)不能产层范围内不同压力油、气、水层的相互干扰； 6)先期裸眼完井在未打开油气层时就固井，对油层情况还不够清楚， 7)打开油气层时遇到特殊情况，会给钻井和生产造成麻烦； 8)后期裸眼完井不能消除泥浆对产层的污染。 适应地质条件： 1)岩性坚硬、致密，井壁稳定不易坍塌的碳酸岩盐岩、砂岩储层； 2)单层开采的储层或岩性一致的多层储层； 3)无气顶、无底水、无含水夹层及易跨塌的夹层储层；
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。
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。
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