涩北气田纤维复合高压充填无筛管防砂技术研究与应用

涩北气田是我国第四大气田,其储层为第四系粉砂岩和泥质粉砂岩。这些岩石胶结疏松,出砂严重,气水层间互,防砂难度极大,属世界性难题。研究了纤维复合高压充填无筛管防细粉砂技术系统――储层预处理技术(使用带正电支链的软纤维吸附细粉砂颗粒成颗粒集合体来稳砂)、纤维复合体技术(纤维-树脂砂三维网状复合体挡砂)和高压充填技术(不压开地层充填纤维化合物在水泥环外形成类筛管,达到无筛管防砂目的,并解除近井带损害和增加泄气面积)。该技术可达到防砂和增产双重目的,在涩北气田涩7- 1 - 4井应用取得很好的效果,不出砂产量平均增产到原来的2 .1倍。介绍了纤维复合高压充填无筛管防细粉砂技术的理论、实验、施工设计和现场应用。     

纤维复合无筛管防细粉砂技术在涩北气田的应用

柴达木盆地涩北气田是中国第四大气田，其储集层为第四系粉砂岩和泥质粉砂岩，胶结疏松，出砂严重，常规防砂技术基本无效或效果很差。根据对该气田储集层的研究，其防砂作业要采用软纤维稳砂预处理技术和处理液（处理液由可防止储集层岩石润湿反转的表面活性剂和可以稳定细粉砂颗粒的软纤维稳砂剂组成）。基于对具有防砂效能的纤维与涂层砂形成的三维网状复合体结构与性能的研究，研制出在储集层条件下稳定并能抗温、抗酸、抗碱和抗地层水侵蚀的防砂专用特种纤维复合体，用盐湖水配制出低损害清洁压裂液，并设计了压裂端部脱砂与控制工艺，形成了纤维复合体技术、清洁压裂液技术和端部脱砂技术集成配套的纤维复合无筛管防细粉砂技术。用该技术在涩北气田12口井进行先导试验，取得了显著的防砂效果，防砂后的不出砂产气量是防砂前产气量的1．75倍以上。     

雁木西疏松砂岩油藏压裂防砂技术研究与应用

疏松砂岩油藏,胶结强度差。投产后出砂严重,储层出砂会造成严重的地层伤害及卡泵事故。以吐哈最典型的疏松砂岩油藏雁木西油藏为背景,研究形成了疏松砂岩油藏压裂防砂新技术,该技术采用高砂比、低排量、连续段塞加砂技术,实现端部脱砂,从而提高裂缝导流能力。并通过压裂防砂机理研究,从而优选出性能优良的纤维覆膜砂支撑剂。其抗压、抗折能力强,50 MPa下破碎率0.99%,仅为常规支撑剂的四分之一。岩心试验8h出砂量仅为0.16 mg,能有效过滤细粉砂岩,减少油井出砂,最终提高疏松砂岩油藏的产能。     

纤维复合防砂工艺技术研究与应用

针对传统工艺防砂后地层近井地带渗透率下降引起油井产量降低问题,引进推广了纤维复合防砂技术。该工艺采用"软、硬"两种特种纤维与覆膜砂在出砂层及近井地带形成高强度高渗透挡砂层,在提高近井地带渗流能力的同时,可有效地防止地层出砂,特别是细粉砂的产出,为解决细粉砂、泥质运移问题提供了有效解决方法。纤维复合防砂工艺在江苏油田周43、沙埝、陈堡等油田现场推广应用4井次,达到防砂增产双重效果。     

稠油疏松砂岩油藏砂害治理

本文针对提高稠油疏松砂岩油藏出砂油井单井产量的难题,通过对油井井筒情况、油藏情况分类,不同类别进行不同的防砂方法。在常规油藏、常规油井应用常规机械防砂和化学防砂,在侧钻井、水平井应用小井眼循环挤压充填防砂,在稠油细粉砂油藏应用先排再防相结合的方式治理出砂,实现了稠油油藏出砂油井的砂害治理,提高了油井单井产量。     

青海涩北气田新型防细粉砂技术研究与应用

青海涩北气田为第四系粉砂岩和泥质粉砂岩储层,成岩性差、胶结疏松,高泥质、高矿化度,出 砂严重。所出砂为细粉砂(0．04～0．07mm),常规防砂技术基本无效,防砂难度极大。为此研究了纤维 复合无筛管防细粉砂技术系统——集储层预处理技术、端部脱砂技术、盐水基清洁压裂液技术和纤维复 合体技术于一体的复合配套防细粉砂技术体系。该技术不仅可以防砂还可以增加产气量。在涩北气田12 口井应用取得很好的效果,不出砂产量平均增产到原来1．7倍以上。     

化学防砂新工艺的矿场试验研究

针对我国中浅层细粉砂岩油藏开采过程中严重出砂的问题,研制出了 新型改性呋喃树脂固剂及3种酸套防砂工艺,直接固沙工艺,压裂固砂工艺,多级闭合酸酸化固砂工艺,该新工艺方法成功地应用于青海柴达木盆东部多层系薄层疏松细粉砂岩气田气井防砂和尕斯油田中浅层细粉砂岩油藏水井防砂,该化学体系费用低,与地下流体配伍性好,固结后渗透率损害低（16％－28％）,固结强度高,有效期长,使用安全,易于注入和施工,3口气井和3口水井固砂效果表明,该固砂剂及配套防砂工艺,非常适合青海油田中浅层细粉砂防砂,解决了该油田长期以来未攻克的难题,取得了巨大的经济效益。     

纤维复合无筛管防细粉砂理论研究

粉砂岩和泥质粉砂岩油气藏开发中出砂严重，常规防砂技术效果很差。分析传统防砂工艺的不足，针对细粉砂岩的特点，提出防治细粉砂的总体思路为“解”、“稳”、“固”、“防”、“保”和“增”。用前置解堵液解除储集层损害，用带正电荷支链的软纤维稳砂剂吸附细粉砂颗粒将其聚集成颗粒集合体来稳砂，将硬纤维和涂层砂充填在水泥环外形成类似筛管作用的三维网状复合体，达到无筛管防砂目的，，在裂缝端部脱砂压裂解除近井地带损害，并改善原有渗流条件而增加产量。实验研究表明，纤维可以使复合体的稳砂能力提高十几位到几十倍。图3参8     

水平井砾石充填SLCH防砂工艺矿场试验

砾石充填是适用于疏松砂岩油藏水平井的一种较好的防砂方法，但由于在充填过程中水平段容易形成砂桥导致防砂失败，长期以来在中国缺乏成功的矿场应用实践。介绍了水平井砾石充填SLCH防砂工艺，详细阐述了该工艺的基本原理、防砂管柱结构、施工流程、施工参数和矿场试验情况。矿场试验证实，SLCH防砂工艺能够较好地应用于疏松砂岩油藏水平井防砂，具有良好的推广应用前景。     

疏松砂岩油藏出砂机理微观可视化实验研究

针对出砂机理宏观实验研究中存在的问题,研制了疏松砂岩稠油油藏出砂机理研究的微观可视化实验装置,采用渤海疏松砂岩典型储层的粒度分布和油田实际挡砂参数,进行了疏松砂岩稠油油藏出砂机理的微观可视化实验研究。结果表明:出砂提高渗透率的程度与驱替压差、地层砂粒度、挡砂筛网尺寸有关。粒度越均匀,分级出砂范围就越窄,出砂阶段越集中;若粒度均匀程度较差,则分级出砂范围就越宽,出砂随驱替压差和挡砂精度的变化也越明显。     

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.     

一种注水井防砂挡砂装置的研制

针对疏松砂岩油藏注水井出砂日益增多的现象,研制开发了一种注水井防砂挡砂装置。这种装置采取上、下挡砂器和金属毡防砂管相结合的方式将地层出砂阻挡在油层部位,防止地层出砂砂埋注水管柱,同时将地层出砂限制在油层部位,形成自充填挡砂层,提高了防砂效果。SDS23-8注水井下入带有防砂挡砂装置的空心分层注水管实施分2层注水,各层配注量均为20m3/d,管柱一次下井成功。目前该井吸水正常,注水压力5.5MPa,上、下层注水量分别为23.16m3/d和19.91m3/d,能顺利实现分层注水,各层注水量稳定,达到了分层注水要求。     

疏松砂岩稠油油藏适度出砂开采方式研究

针对疏松砂岩稠油油藏的实际情况,在常规防砂和出砂冷采的基础上,提出了适度出砂开采方式。论述了适度出砂开采技术的增产原理,以及适合适度出砂开采方式的油藏条件。列举了一些国外油田的应用实例,进一步证明了适度出砂开采可以大幅度地提高油井产量。最后讨论了应用适度出砂技术应解决的几个关键问题。     

疏松砂岩、细粉砂岩油藏防砂堵水及大孔道封堵工艺技术

在疏松砂岩油藏注水开发中、后期,由于储层存在先天的非均质性,致使油、水井之间形成严重的高渗透大孔道现象,生产井出现特高含水及严重出砂的问题。为此研制了渗透率、胶结强度可调的无机胶结固化材料＂双效胶结砂＂,并依据选择性注入原理,实现对高渗透、大孔道深部低渗充填,同时对近井地带高渗封口,达到防砂堵漏的目的,解决了细粉砂岩油田油、水井的出砂和漏失问题。     

硼改性树脂高温涂敷砂研究

稠油疏松油田经热采吞吐工艺开采后，因蒸汽温度高，注汽强度大，对地层冲击破坏大，因此要求开发强度高、胶结能力强、耐高温的新型防砂剂。本文主要介绍了硼改性树脂高温涂敷砂室内研制及相关技术指标。通过现场应用，证明了该技术可行有效。     

克拉玛依浅层稠油藏出砂规律及防砂技术

克拉玛依浅层稠油藏胶结疏松，油井易于出砂。对该油藏出砂原因、分布及规律进行了探讨，并对自1991年以来先后实施的绕丝管防砂、金属棉蠕动滤砂管等机械防砂及羟基铝、普通高温固砂剂、有机硅高温固砂剂等化学防砂措施，从现场应用效果、适用程度进行了分析总结。     

利用出砂管理技术提高油井产能

通过对地层的出砂机理分析,论述了出砂对地层孔渗结构的影响过程,介绍了出砂管理技术提高油井产能的实例,总结分析了出砂管理涉及的主要技术内容以及国内开展该技术研究的意义和前景,提出了实施出砂管理技术研究的模式。对开展疏松砂岩油藏出砂管理技术提高油井产能研究有借鉴意义。     

有机硅高温固砂技术研究及在稠油开采中的应用

克拉玛依六~九区稠油区块属砂岩油藏,地层结构疏松,注高温、高压蒸汽的热采方式加剧了油层的破坏,致使生产井出砂日趋严重,严重影响了该区稠油油藏的正常生产。六~九区自1991年以来,先后实施了绕丝管防砂等机械防砂及羟基铝防砂等化学固砂措施,由于防砂范围有限、效果差、固砂周期短、成本较高等原因,这些措施均未得到推广应用。有机硅改性固砂剂克服了以上缺点,具有较好的高温固砂性能,室内试验结果表明:在300℃下,优选的有机硅高温固砂剂固结体抗压强度在4MPa以上,同时该固砂剂对地层伤害小,水相渗透率达0.60μm2以上。高温固砂剂在六~九区稠油油藏现场试验了10井次,有效率90%,增产原油1180.7t,处理后原油含砂率均为微量,取得了理想的效果,具有较高的推广价值。     

北10井区侏罗系头屯河组油藏出砂规律分析

北10井区侏罗系头屯河油藏储层为疏松砂岩储层,孔隙间的填隙物主要以泥质为主,储层的胶结程度中等-疏松。在生产过程中,由于储层出砂导致采油井修井作业频繁,采油井生产期短,出砂问题成为制约单井生产的主要因素。因此利用测井资料计算岩石力学参数,结合现场作业修井冲砂情况、油井生产情况相互结合的方式,划分出北10井区单井出砂等级,用于预测采油井的出砂规律,指导单井防砂工艺和生产制度调整,保障采油井正常生产。