防砂分注工艺研究与应用

为解决注水井因油层返吐出砂导致无法分层注水的问题,开发应用了单流防砂分注工艺和控制洗井防砂分注工艺,该工艺在注水管柱上采用防倒流措施,防止地层水倒流进入井筒、井筒水倒流进入油管,减缓了注水井快速泄压时对地层的压力传导,防止因地层返吐导致的严重出砂问题,延长了分注时间。     

防砂分注工艺研究与应用

为解决注水井因油层返吐出砂导致无法分层注水的问题,开发应用了单流防砂分注工艺和控制洗井防砂分注工艺,该工艺在注水管柱上采用防倒流措施,防止地层水倒流进入井筒、井筒水倒流进入油管,减缓了注水井快速泄压时对地层的压力传导,防止因地层返吐导致的严重出砂问题,延长了分注时间.     

双层注水滤砂管的研制开发及应用

双层注水滤砂管靠金属毡实现滤砂性能。该滤砂管上接注水阀，注入水由注水阀进入滤砂管环空，再经外层滤砂管注进地层，实现注水；注水井停注时，地层外吐砂就会被金属毡阻隔在滤砂管周围，达到防砂目的。与之配套的分层注入防砂工艺管柱的优化组合对其使用效果起着相当大的作用。     

可自适应膨胀防砂筛管结构设计及防砂机理研究

在分析油层出砂机理的基础上,介绍了可自适应膨胀防砂筛管的结构组成和防砂机理。外层防护外壳起到保护内层结构和填充砾石的作用,使地层砂在管外形成"砂桥",作为初级挡砂屏障;可膨胀防砂筛网阻挡砾石在筛管膨胀过程中从防护外壳的孔隙漏失,形成第2级挡砂屏障;砾石充填层以砾石作为膨胀介质,可实现可自适应膨胀,并对原油过滤,形成第3级挡砂屏障;内支撑割缝筛管在可自适应膨胀防砂筛管的下入、起出过程中提供支撑,并防止地层砂进入中心管,形成第4级挡砂屏障。该装置综合了可膨胀筛管、砾石充填筛管和割缝筛管的防砂优点,有效地提高了防砂效果。     

机械分层防砂分层注水新技术的研究

针对目前埕岛油田注水工艺存在的不足,提出了一种分层防砂分层注水新技术,重点介绍了工艺管柱的结构、工作原理、技术指标及技术特点。分层防砂工艺是将大通径滤砂管和液压封隔器组成的防砂管柱悬挂在油层部位,利用分层封隔器保证注水层间的有效分割,互不串通,滤砂管保证地层砂不反吐到防砂管柱内部。分层注水工艺主要采用小直径的空心配水器和可洗井封隔器,注入水经过配水器芯子的水嘴注入到地层。分层测试调配工艺是采用钢丝投捞方式进行测试和调配。该项工艺技术在现场已实施3井次,成功率100％,能够满足埕岛油田分层防砂分层注水的要求。     

提高热采井先期防砂工艺实现一次防砂多轮注汽

1 提高热采井防砂工艺的主要措施热采一次防砂工艺的机理是 ,首先在油层近井地带充填高温防砂料 ,形成第一级挡砂屏障 ,然后在油层部位下入机械防砂工具后进行环空充填石英砂 ,在油层部位形成完整的挡砂屏障 ,生产时阻挡地层砂进入井筒 ,达到防砂的目的。注汽时高温防砂料固结形成的高强度挡砂屏障既能阻挡环空石英砂进入地层 ,又能阻挡地层砂运移至近井地带 ,保证注汽正常进行。对影响稠油热采井挡砂屏障性能的因素进行分析 ,实施、改进的提高热采井防砂工艺的主要措施有以下几点 :(1)提高机械防砂工具的强度。在挡砂屏障中 ,机械防砂工具…     

海上油田防砂完井注水井反洗工艺及配套工具

目前海上油田防砂完井注水管柱不具有洗井功能,注水井长期注水会有污垢、有机沉积、腐蚀物质以及杂质等注入地层,使得注水压力上升、注水量降低,严重影响注水效果;长时间不洗井会出现管柱上提困难,造成大修作业,增加注水井作业成本。鉴于此,将注水管柱配套反洗插入密封工具、防返吐工作筒和配水器工具,可实现注水井不动管柱注水、反洗工艺技术切换,加强海上油田防砂完井井筒维护与管理,提高注水质量,降低注水井反洗成本,缩短施工周期,增强注水效果。现场应用情况表明,经过反洗的注水井注水压力降低,地层吸水指数提高,注水井分层配注量明显增加;井筒及近井地带得到了清洗,井筒内污垢、腐蚀物和杂质均被清除,解决了钢丝作业遇阻问题,改善了注入水质,增强了水驱开发效果。     

出砂油藏注水井防砂、注水一体化技术

为了提高油田注水效率和原油采收率,研究了出砂油藏注水井防砂、注水一体化技术。主要采用新的分层防砂、分层注水一体化管柱,对配水器、封隔器、防砂管丢手插封等主要配件进行优化,完成坐封、锚定、注水、防砂、洗井、解卡及调试调配等工艺。结合多级封隔器管柱的性能特点研究设计了封隔器在线验封技术,减少了无效注水管柱,保证了防砂工艺管柱的可靠性。该套工艺在胜利油田应用32口井,满足了复杂断块油田的分层注水需要,技术实用性好,具有重要的推广价值。     

疏松砂岩油层防砂机理物理模拟

为了优选疏松砂岩油层的防砂方法,提高注水开发过程中的防砂效果,进行了防砂机理物理模拟.模拟结果表明,砾石层防砂物理模拟压力高于15MPa时,细砾石层渗透率明显好于粗砾石层,砾石层挡砂过程中的渗透率降低与砾石和地层砂的粒度中值比、流体的粘度、累积产液量等有关,当砾石和地层砂的粒度中值比大于15时,砾石层不起挡砂作用.经纬网金属布滤砂管和斜网金属布滤砂管具有高渗透能力和低过滤精度的特点,对高泥质含量或细地层砂的地层不适应,而金属棉滤砂管挡砂精度高,具有一定的自疏通能力.绕丝管防砂模拟中,挤压砾石充填炮眼,能够大幅度提高炮眼的渗透率,增加油井产能.因此,选择合理的砾石和地层砂粒度中值比是砾石充填防砂工艺的关键,金属棉滤砂管防砂优于经纬网金属布滤砂管和斜网金属布滤砂管,井筒内安装有绕丝管样件时,炮眼充填物的渗透率是影响油井产能的关键.     

冀东油田分层防砂分层注水一体化技术研究

为了满足冀东油田浅层出砂油藏注水开发的需要,延长注水井开发免修期,降低修井作业费用,开发了机械分层防砂偏心分层注水一体化工艺技术。该技术主要由大通径机械分层防砂技术、小直径偏心分层注水技术及与之配套的全井逐级分层验封技术组成。现场试验表明,在进行的两级三段机械分层防砂偏心分层注水工艺施工中,先完成了机械分层防砂管柱施工,后完成了偏心分层注水管柱施工,最终实现各级防砂、注水封隔器验封合格。投入定量水嘴配注,三段配注测试合格。     

孤东油田注水井纤维复合防砂新技术

为了提高注水井防砂的成功率,在覆膜砂中加入经过表面处理的纤维,不但可以增加纤维固结体的挡砂性能,而且对渗透率也没有伤害。探讨了固化温度、固化时间、耐介质性、携砂液的种类和用量以及支撑剂粒径等对纤维复合防砂体的影响。纤维的加入提高了防砂体的早期抗压强度(即固化12~24h时的抗压强度),作业占井周期由原来的关井4d缩短为2d;而且纤维复合防砂体的挡砂强度可达5MPa,可以满足注水井防砂要求。该技术是一种值得进一步推广应用的防砂新技术。     

射孔防砂技术研究

出砂、防砂问题是疏松砂岩油气层开发过程中永恒的主题。如何提高防砂效果已成为高效开发砂岩油气藏不可回避的课题。射孔防砂技术是近几年发展起来的新的油气井防砂技术,该技术克服了砾石充填等先期防砂技术的缺点,具有成本低、高效、可分层防砂等优点。不仅可应用于先期防砂,还可应用于修复井后期防砂,很有发展前景。射孔防砂的防砂机理是增大过流面积和人工高渗透层挡砂。具体储层的临界流速,油井出砂率,挡砂层的挡砂率是该技术的成功核心。文中对此进行了研究并给出了计算公式,同时在生产实践中得到了应用。     

FSQ-115单流防砂器的研制与应用

针对易出砂油藏注水井在停注、卸压、洗井时地层返吐出砂严重,无法有效分注的问题,研制了FSQ-115单流防砂器。该单流防砂器主要由接头、油管短节串、套管密闭挡砂机构等组成,可将出砂层段跨隔封堵,使注入水只能单向进入地层,不能从地层返吐,从而防止出砂埋管柱、堵塞洗井通道及井下工具,改善了防砂分注效果。该防砂器已在双河油田、魏岗油田、赵凹油田等顺利实施10井次,工艺一次成功率达到100%,收到了较好的防砂效果,能满足河南油田分层防砂、分层注水工艺要求。     

纤维复合防砂技术的研究及现场应用

通过对纤维复合体的固化温度、固化时间以及耐介质性的分析发现，在覆膜砂中加入经过表面处理的纤维，不但可以增加纤维固结体的挡砂性能，而且不伤害地层渗透率。现场试验表明，纤维复合防砂不但增加了固结体的挡砂强度，而且延长了防砂有效期，是一种值得推广应用的新型防砂技术。     

KZF-96控制洗井防砂阀的研制与应用

为提高分注管柱有效期,解决注水井出砂影响有效分注的问题,研制了KZF-96控制洗井防砂阀。该阀结构合理,操作简单,具有防砂、反洗井功能,洗井通道大,满足正常管理要求;解决了砂埋控制活塞的问题,提高了投捞成功率,延长了管柱有效期,并能延长注水井的注水有效期。该阀在河南油田现场试验5井次,管柱顺利下到位,密封良好,工艺一次成功率100%;投捞洗井10井次,成功率100%,平均有效期达到14月,具有较强的实用性和良好的推广应用前景。     

The Optimization of Sand Control Completion in Bohai Bay

Abstract

The application of moderate sand control technology in the area of Bohai Bay has achieved significant success in recent years, but the problems that some wells receive high sand production rate and the sand is uncontrollable still exist. As a result, how to choose a reasonable way of sand control becomes urgent when it comes to field work. Analyzing the design basis of domestic and international sand control method and combining with an indoor large-scale model experiment of sand production, the authors proposes the theoretical basis for the selection of moderate sand control technique: three main parameters as uniformity coefficient (UC), shale content (Vsh), and water swelling property of clay mineral. The design of sand retention precision is mainly according to median grain diameter (D₅₀) of formation sand. On the basis of analyzing the reservoir characteristics and evaluating the productivity under different sand control methods for the typical oil fields in Bohai Bay, the authors present selection criteria of sand control methods for the application of moderate sand control techniques in Bohai Bay, and build a corresponding selection chart. This chart has been applied in the sand control design of Ken Li (KL) oil field in Bohai Bay and has been proved reasonable after indoor test, which shows that this chart can be used in field.     

HD-1注汽井新型防砂材料的研究与应用

孤岛油田属稠油疏松砂岩油藏,生产过程中油井出砂严重,现有的涂敷砂人工井壁防砂注蒸汽后强度较低,造成防砂成功率低,注汽后高强度采液生产周期较短。为此,通过室内试验,优选出耐高温树脂、高强度骨架颗粒、偶联剂、固化剂,进行室内配方优化试验,评价固结体耐高温性能,测定其渗透率,研制出一种适用于疏松砂岩油藏注蒸汽热采井的HD-1注汽井新型防砂材料。在孤岛油田稠油注蒸汽热采区共试验72口井,成功率为91.0%,截止目前,累计产油为121 572 t,单井平均有效期为233 d。现场应用表明:HD-1注汽井新型防砂材料耐高温、强度高,防砂成功率高,有效期长,能够有效改善注蒸汽热采井的防砂效果。     

单家寺油田热采井高含水期防砂工艺探讨

针对单家寺油田热采井高含水期防砂周期短，一次成功率低的状况进行了分析，指出了注汽强度过大，射孔质量不完善，碱性蒸汽对地层的溶蚀作用等是产生这种状况的主要原因。从而提出了热采井后期防砂综合；合理的意见，即适当避射井段，采用射孔新工艺、新方法；优化注汽参数，降低注汽强度；机械防砂与化学防砂相结合；粉末冶金滤砂器、金属棉防砂器与砾石充填相结合；砾石防砂前要进行预充填。由此达到了提高防砂成功率及提高稠油最终采收丰的目的。     

盐上油田防砂方法优选试验研究及现场应用

为了优选出适合盐上油田的防砂方法和相应的工艺参数,在调研已有室内试验研究方法的基础上,设计制造了室内大型出砂模拟试验装置。旨在通过室内物理模拟试验,优选出合理的完井防砂方式。对优选出的防砂管进行不同缝宽参数对比试验,确定出最优的防砂管挡砂参数。结果表明,割缝管产能最高,且结构简洁,容易控制防砂精度,适合适度防砂;填充砾石防砂井比不填充砾石防砂井的井底压力损失小;建议采用φ139.7 mm割缝管、250~300μm缝宽,1 200μm砾石填充方式进行防砂作业。     

测调注水防砂反洗一体化技术在海上油田研究与应用

为满足海上油田稳产上产,提高油田注水效率和采收率,针对海上疏松砂岩油藏的防砂需求和细分层注水需求,研究了测调注水防砂反洗一体化技术。该技术采用分层注水和防砂一体化管柱,内层管柱前期可作为坐封、验封管柱,后期可用于正常的细分层注水; 外层管柱采用独立筛管方式进行防砂,内外层管柱通过丢手悬挂封隔器形成一个整体。后期根据修井需要将两层管柱分离,单独取出内层注水管柱,外层管柱留作井下永久防砂管柱。该技术在渤海油田X井的应用,满足出砂油藏分层注水防砂的要求,降低了后期作业的风险,提高了修井效率。