压裂充填综合防砂技术综述

压裂充填技术是尖端脱砂技术和砾石充填技术的结合，高渗透，弱胶结地层有增产和防砂的双重功效，尖端脱砂压裂设计包括常规压裂和加砂扩缝两个阶段，缝高控制是尖端脱砂压裂的一项重要研究课题，时间控制是决定其措施成败的关键。压裂充填是一种比砾石充填作业更有效完井方式，它仅有的限制条件是油层与水层的界面问题，压裂充填是一种比砾石充填作业更有效的完井方式，两步施工技术和油管压裂充填，文中最后介绍了压裂充填的施工设备和作业过程中应考虑的因素，并简单介绍了高渗透层水利压裂防砂技术。     

一种补偿式预充填防砂筛管研制与应用

稠油油藏采用传统充填防砂方式的投入产出矛盾突出。采用悬挂金属滤砂管防砂,供液能力差,防砂有效期短,不能满足生产需要。研制了一种新型补偿式预充填防砂筛管,该装置通过地面工具预制并充填砾石,然后随管柱下入油井实现防砂功能。为了保持预充填层的密实程度,设计了压实补偿机构,提高了预充填层的强度,减少了预充填层在油井生产、修井作业过程中砾石的损失,提高了防砂效果。现场应用7井次,防砂成功率100%,平均单井节约费用$15万元。     

新型单层砾石充填防砂工具及配套技术应用

由于老式单层砾石充填防砂工具的结构缺陷,在完井防砂作业中无充填滑套密封性能测试、压裂充填等功能。为了解决上述问题,新式单层砾石充填防砂工具增加了滑套关闭工具、机械下压定位器两个工具模块,实现了单层砾石充填防砂工艺的技术改进。本文阐述了新型单层砾石充填防砂工具的主要结构及其配套工艺,并以渤海渤中29-4C油田某井为例,详细介绍了现场作业流程和充填效果评价。     

压裂防砂技术端部脱砂工艺试验研究

为提高筛管外的砾石压实程度,保证滤砂层厚度和防砂效果;同时为提高疏松油层裂缝中砾石充填密度,保证裂缝开度,提高增产效果,通过室内理论研究和现场试验,研制出了适应稠油压裂防砂的端部脱砂工艺.该技术结合了压裂技术和砾石充填技术,在压裂施工之前将具有砾石充填防砂管柱与压裂管柱双重作用的压裂-砾石充填防砂管柱下到井下油层段,在水力压裂施工的同时一次完成砾石充填防砂施工作业.研究表明,压裂填砂管柱是实现端部脱砂工艺的关键,压裂后油井可以即时进行压裂液反排,缩短压裂液对地层的浸泡时间,有效降低对地层造成的污染.     

砾石充填防砂高压一次充填工具的研制及应用

针对砾石充填防砂工艺存在的施工复杂、占井时间长等问题,研制出了一种新的防砂充填工具,实现了由一趟管柱作业完成地层填砂、环空填砂和座封丢手多道工序,减少了劳动强度和占井时间.文章介绍了砾石充填防砂一次充填工具的结构、工作原理及技术特点.经现场21井次的应用,证明该工具充填、丢手及打捞性能良好.     

压裂充填技术的应用与发展

压裂充填技术是近年发展的新技术 ,它作为一种新的完井方法已引起人们的关注。它的基本原理是 :由于常规砾石充填防砂作业会导致很高的表皮效应 ,因而达不到预期产量的目标 ,而压裂充填技术可将缝端脱砂压裂与砾石充填防砂技术两者结合起来 ,用于疏松或胶结不好的地层 ,实现进一步改善防砂的效果。压裂充填的关键技术包括 :缝端脱砂压裂、压裂充填井层的选择、压裂液、支撑剂的选择及压裂充填作业的优化设计与施工。这些技术对压裂充填效果均有较大的影响。国外的实践证明 ,压裂充填技术对地层的解堵和防砂具有良好的效果     

高压充填重复防砂对产能的影响及解决方案

高压充填防砂技术的应用效果较好,目前已被广泛应用于出砂严重的油气井,对油田的防砂稳产起着重要的作用．但防砂失效后．管外将会存在一个较厚的砾砂混合区,其在重复防砂作业时很难被清理,这一砾砂混合区域对提高单井产能十分不利,并且,随重复防砂次数增多,混合区的厚度也随之增大,这种不利影响也将不断加剧。文中针对这一问题对高压充填防砂井管外充填区进行了分析,提出了3种可供选择的解决方案,包括压裂充填防砂技术、管外砾石充填区酸洗工艺及高压变粒径充填技术．并对各个方案和技术进行了简要的说明和分析,提出并阐述了管外砾石充填区酸洗技术主要技术思路和要点,即清除砾石层中的细砂．改善砾石层的渗透,同时还在传统高压充填工艺的基础上提出了高压变粒径充填,并根据Saucier方法和拱桥理论,对变粒径砾石充填中的砾石尺寸进行了分析,得出了其设计的基本原则：Ⅱ层砾石粒径大于或等于Ⅰ层砾石粒径的3倍,Ⅰ层砾石尺寸设计采用Saucier方法．     

可扩展割缝管和可扩展防砂筛管

可扩展割缝管 (EST)是一种适用于复杂井段钻井和完井的新型工具 ,用于在钻井作业中隔离事故多发层段和水平井裸眼完井 ,并能在不进行砾石充填的条件下起防砂作用。可扩展防砂筛管 (ESS)则是在EST技术基础上开发的专门用于井下防砂作业的新型工具 ,其主要特点是扩展后直径可增加 1倍 ,从而使其适用于任何类型的井筒条件。由于作业费用明显比砾石充填少 ,因此能大幅度降低油井的生产成本。简述了ESS在水平井和海上气井防砂中的应用情况     

Haute Mer A 区块深水稠油油田防砂挡砂精度研究

中海油刚果（布）Haute Mer A 区块为深水出砂稠油油藏,根据常规的挡砂精度设计准则采用砾石充填防砂后出油困难。为了确定合理的挡砂精度,提出了海上稠油防砂不同设计原则下的最大含砂浓度标准,并通过砾石充填出砂模拟实验, 采用“三曲线分析方法”,获得了不同于常规的防砂设计准则。该分析方法同时考虑了砾石充填层的相对渗透率、剩余渗透率及含砂浓度标准。实验结果表明,充填层砾石粒度中值为地层砂粒度中值8~9 倍时充填层渗透性最好;采用该设计准则确定的防砂挡砂精度油井产能提高了3 倍多,解决了该区块防砂后出油困难的问题,为该类稠油出砂油藏挡砂精度设计提供了新的思路。     

可自适应膨胀防砂筛管性能评价试验研究

用自主开发的模拟试验装置对可自适应膨胀防砂筛管进行性能评价试验研究和工艺参数优选。试验研究与分析表明,采用可膨胀防砂筛网、砾石充填膨胀层和内支撑割缝筛管构成的复合防砂体系防砂效果明显;筛管砾石膨胀层充填厚度为25~30 mm时,能够保持较好的渗流性能;膨胀层砾石充填压力为15~20 MPa时,膨胀力恰当,能够有效实现筛套之间的零环空,保持较大的渗透率和流量;膨胀层填充砾石与地层砂中值比为7左右时,易于形成稳定砂桥,防砂效果好。可为油田防砂筛管的设计和现场应用提供参考。     

新型预充填筛管在渤海QHD32-6油田的应用

砾石充填完井作业时间长,质量控制难度大,充填效率难以保证,用于海上油田综合成本较高,工艺应用受限。研发一种新型预充填筛管,并在渤海QHD32-6油田调整井中使用。新型预充填防砂筛管是在车间充填砾石后,直接下入生产井完井防砂井段,依靠充填砾石层实现高效防砂,与传统预充填筛管相比,预充填的砾石不固结,密度低,亲油疏水,具有强自洁能力。现场使用表明:新型预充填筛管在挡砂精度、抗堵能力、下入阻力方面有显著优势,且具有部分控水功能,是可部分替代现场砾石充填防砂完井的新型防砂工具,可用于提速增效、增油控水,大位移水平井的高效防砂。     

水充填砾石防砂技术在评价井测试中的应用

在渤海CFD32 6油田 ,为防止测试过程中地层出砂曾采用过双层金属绕丝预充填防砂管、金属棉防砂管及大型胶液充填砾石防砂技术 ,但均未取得良好效果。水充填砾石防砂技术在该油田的成功应用 ,解决了以往防砂措施存在的问题 ,并取得了良好防砂效果。由该油田评价井测试期间使用过的胶液充填砾石防砂技术和水充填砾石防砂技术分析对比可知 ,水充填砾石防砂技术适用于勘探评价井     

文昌13-1油田水平井砾石充填防砂工艺优化与实践

水平井砾石充填防砂是近年来为延长水平井防砂有效寿命而发展起来的一种新工艺,该新工艺的优化和实施是一个系统工程,它与油藏开发、钻井及完井设计方案的优化和有关工艺技术措施的配套密切相关。在文昌13-1油田A6h、A8h、A3h三口水平井砾石充填防砂作业中,通过控制影响水平井砾石充填防砂工艺实施效果的主要环节,包括井壁稳定性控制、油气层钻开液选择、水平井轨迹和质量控制、砾石携砂液漏失量控制、砾石充填泵送方案设计和油层保护控制等工艺环节,取得了很好的防砂效果和油田开发效益。文昌13-1油田水平井砾石充填防砂的成功经验可为其他油气田水平井防砂方案设计提供参考。     

洼82断块稠油油藏治砂对策研究

在对洼82断块稠油油藏出砂机理研究分析的基础上，提出了综合治理该块出砂问题的策略。初步选择管内砾石充填压裂防砂、侧钻井或新井先期砾石充填防砂等系列复合防砂技术，作为该块的主要防砂技术。此外，由于高温人工井壁防砂技术取得了一定的突破，也可作为备选技术之一。     

水充填防砂与胶液充填防砂对比分析

套管内砾石充填防砂是一种行之有效的防砂方法。根据携砂液种类的不同，可钭套管内砾石防砂分为水充填防砂和胶液充填防砂。本文从防砂机理，施工效果和费和四方面对绥中３６－１油田试验区的水充填防砂和胶液充填防砂进行了对比分析，并得出结论。     

井楼油田砾石充填防砂参数优化实验研究

砾石层和机械筛管是砾石充填防砂的关键组成部分,其类型和性能决定了挡砂效果和防砂井产能。井楼油田井楼7区块油藏出砂严重,为优选砾石层充填方式和机械防砂筛管精度,使用挡砂介质性能评价装置,模拟现场条件对3种砾石层及8种不同筛管样本进行挡砂介质性能评价实验。根据动态实验数据计算得到挡砂介质的流通性能、挡砂性能、抗堵塞性能的量化评价指标,并针对井楼7区块进行了砾石充填防砂参数优选。     

一种新型的防砂工艺──正压射孔注树脂防砂法

射孔孔眼砾石充填是石油工业常规的防砂方法。本文121口井的处理方法提供了一种高强度树脂充填地层防砂新工艺的详细资料，这种新的胶凝方法是使用液体树脂在孔眼上进行超强度的正压脉冲冲刷。本文对其问题的提出、理论机理、工艺、施工程序以及用超高正压射孔或超压脉动冲洗进行树脂处理的结果加以描述，最重要的是还对其具有广泛的应用前景进行了描述。该项技术最大的优点是促进现场生产和节约花费在防砂上的完井时间。该方法不亚于以前常规的砾石充填防砂工艺的效果．甚至比其更优越。     

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.     

砾石充填井工业砾石尺寸优选

砾石充填防砂设计中,合理的砾石尺寸是防砂措施得以成功实施的关键。针对目前几种常用砾石尺寸设计方法的不足,以及施工中实际使用的工业砾石是多种粒径的砾石混合而成的特点,通过研究实际充填条件下两种粒径混合的砾石排列结构,建立了砾石层孔隙结构模型,并对砾石层的孔隙尺寸进行了计算和分析。在Saucier方法的基础上,提出了一种新的、符合工业砾石实际情况的、混合粒径砾石充填防砂的砾石尺寸精选思路,并给出了该思路的计算方法。考虑到新建模型的理想性,因此又对计算方法进行了修正,使之更符合砾石充填的实际情况。该砾石尺寸设计方法同时还考虑了地层砂的均匀性对防砂效果的影响,因此,具有实用性强、适用性广、设计结果较其他常规方法更为精确的特点。      

疏松砂岩稠油油田防砂工艺模拟试验研究

位于南海珠江口盆地的E油田H组油藏属于中孔高渗、疏松砂岩稠油油藏,开发过程中极易出砂。目前该油田部分开发井采用独立筛管简易防砂,产能无法达到油田开发方案设计要求。为了确定合理的防砂工艺与防砂参数,利用防砂物理模拟试验系统,针对主力储层H18层砂岩特点,进行了不同挡砂精度筛管的简易防砂和砾石充填防砂试验研究。试验结果表明:挡砂精度为125、149和177μm的筛管在简易防砂和砾石充填防砂条件下均能满足海洋石油防砂要求;简易防砂时,125μm筛管抗堵塞能力最好,但149μm筛管平均比采油指数最高;管外充填20～40目砾石时,149μm筛管抗堵塞能力最好,同时比采油指数也最高。相比简易防砂,砾石充填防砂工艺能够延缓筛管堵塞过程,因此建议E油田H18储层采用149μm筛管管外充填20～40目砾石进行防砂。