小井眼大通径多层砾石充填防砂工具及配套技术应用

在海上油气田开发过程中,地层出砂将严重影响油井的产能和寿命.套管井一次多层砾石充填防砂作为一种提高油气井产量的完井工艺,在控制地层出砂方面有明显效果.本文阐述了新型一次多层砾石充填防砂工具,以恩平23-2油田某井为例,详细介绍了现场的施工流程及充填效果评价.     

新型砾石充填防砂充填工具的研制及应用

针对砾石充填防砂工艺存在施工复杂、占井时间长的问题，研制一种新的防砂充填工具，实现了由一趟管柱完成地层填砂、环空填砂和坐封丢手多道工序，减少工人劳动强度和占井时间，提高防砂效果。介绍了新型GDY－FS－OT1充填工具的结构、工作原理及现场应用情况等。     

一次砾石充填防砂工具的研制

针对砾石充填防砂工艺存在施工复杂和占井时间长等问题 ,研制了一种新型一次砾石充填防砂工具。这种工具主要由丢手、密封、锚定和液体转向 4大部分组成 ,实现了一趟管柱完成地层填砂、环空填砂和坐封丢手等多道工序 ,减少工人劳动强度和占井时间。 2 1口井的应用证明 ,这种充填工具充填、丢手及打捞性能良好 ;除 1口井因供液不足开井不成功外 ,其余 2 0口井均正常生产 ,施工成功率 10 0 % ,平均防砂有效期 2 0 3d ,累计产油 175 0 3t。     

防砂射孔与砾石充填

该文通过分析实验室数据和现场数据对选择射孔参数（弹型、孔密、相位）进行防砂做了介绍。实验证明，射孔产生的碎片对砾石充填有害，导致砾石充填后油气井生产率的降低。以前发布的预测砾石充填井性能的分析模式是在对现场数据的分析和对射孔孔道所处的套管／水泥胶结部分的砾石渗透率的逆向计算及有效孔密的基础上完成的。一切损害都可以归结到套管水泥胶结部分的射孔孔道以及有效孔密上。首先要考虑射孔孔道在地层内是敞通的还是塌陷的。用于常规砾石充填的射孔在选择参数（包括穿深、套管上的孔眼面积和射孔孔密）时要考虑地层内的压降（由地层损害和孔道内的损害造成）和充填了受损砾石的射孔孔道在套管／水泥胶结部分的压降。在砾石充填压裂过程中，射孔相位和孔密对液流的进入起重要作用，因为这些参数决定着射孔孔道和裂缝沟通的柱流面积。讨论了定向射孔完井技术的优越性。针对油气流量的不同，对砾石充填的砾石充填压裂两种完井方法提供了优化射孔的指导意见。给出了尼日利亚一口井的现场数据，在那里，用该技术改善了疏松砂岩的砾石充填完井的有效性，还提供了计算实例。     

砾石充填防砂井产能预测方法

流体从砾石充填防砂井供给边缘到井筒的流动分为4部分：从供给边缘至井筒的平面径向流，射孔孔眼附近的球面向心流，通过射孔孔眼的单向流，由射孔孔眼到筛管的发散流。建立了计算各部分单相渗流的流动阻力数学模型，并考虑紊流对井筒附近流动阻力影响。对模型求解，研究影响产能的敏感性参数。对胜利油田某砾石充填防砂井产能计算的结果表明：按单向流、径向流及发散流计算井筒内流动阻力的结果差别较大，仅用单相流或径向流模型计算井筒内压降有一定误差；防砂井压降主要出现在射孔孔眼内及其附近，孔眼内填满地层砂时孔眼内的压降是总压降的48％，而填满砾石时是总压降的29％，将每个孔眼填满砾石是提高防砂井产能的根本保证。图1表2参10     

砾石充填防砂工艺的改进与应用

原有的砾石充填防砂工艺存在施工工序及充填工具不够完善、井下管柱不合理、检泵周期短、转大修率高等缺点。针对这些问题，研究制定了一套补孔、抽排、防膨、完善充填工具、改进井下管柱的优化设计方案，现场应用后取得了良好效果。     

防砂技术现状及砾石充填防砂施工参数的优化

油水井出砂可能导致砂埋油层或井筒砂堵,造成油水井不能正常生产或停产等一系列不良后果,所以对油水井出砂的防治与研究从20世纪60年代就已经开始了。目前的防砂技术主要分为机械防砂、化学防砂和复合防砂3大类。砾石充填防砂技术作为一种有效的机械防砂手段,在新疆油田有广泛的应用,该工艺防砂效果的好坏与防砂筛管缝宽、充填砾石尺寸、砾石填充量、充填排量和充填压力等参数的设置有着密切的关系,因此防砂施工参数的优化显得尤为重要。     

砾石充填防砂一次充填工具研制及应用

针对砾石充填防砂工艺存在的施工复杂、占井时间长的问题。研制了一种新型防砂充填工具。利用该工具可实现一趟管柱完成地层填砂、环空填砂和坐封丢手等多道工序，减少了劳动强度和占井时间。该工具研制成功后，在胜利油田孤岛采油厂进行了现场应用。经21井次的应用证明，该工具充填、丢手及打捞性能良好。施工成功率100％，平均防砂有效期为203d，已累计产油17503t。     

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.     

反循环砾石充填防砂工艺在东辛油田的应用

受岩石应力、出砂、腐蚀等的影响,油井套管一般都会出现错断、变形、结垢等现象,在现有的修井工程技术条件下,很难恢复原状,致使井眼变形、缩小,甚至导致油井报废,为完善井网和提高油井的利用率,必须钻一些更新井、侧钻井,其中部分井因出砂而不能正常生产,采用常规的换向法砾石充填防砂工艺不能解决该问题。为此,研究了反循环砾石充填防砂工艺,并对东辛油田3口井进行了现场先导性试验,施工一次成功率100％,有效率100％;初期日产液量49.8m3,日产油量11.5t,平均单井日增油3.8／t,综合含水率80.5％,累积增产原油5871t,取得了较好的效果。实践证明该工艺为解决套变井、侧钻井、变壁厚等特殊井身结构井的防砂以及挖潜增效提供了一种新的途径和思路。     

文昌油田裸眼水平井砾石充填防砂技术应用及分析

裸眼水平井砾石充填是当今国内外正在试验的新技术。为了提高施工质量和工艺效果，对其充填过程及特征进行了细致剖析，分析认为砂浆排量、携砂比、携砂液性能、滤失强度等是决定水平井砾石充填成败的主要施工因素。据此，在文昌13—2油田A15h、A13h、A14h 3口裸眼水平井砾石充填防砂采取有效的防范措施，达到了预期的防砂目的。     

注聚区油井砾石分级充填防砂工艺技术研究

注聚区油井砾石分级充填防砂工艺技术是针对胜利油田注聚区见聚油井产出液黏度增大、携砂能力增强,提液引效措施加剧油井出砂使油井防砂有效期变短等问题进行研究的.该技术是在注聚区油井充填防砂时改变过去采用单一粒径砾石进行充填防砂的做法,将不同粒径砾石按不同比例分级充填到近井、炮眼附近和筛套环空,同时在中粒度粒径的砾石中加入经过...     

高压砾石一次充填防砂工艺技术

北汉庄油田出砂严重,制约了油田的正常生产。通过对出砂原因分析,决定研制高压砾石一次充填防砂工艺技术,并于2005年在3口井得到应用,工艺成功率100％,至2005年底,累计增油1 145．54 t。实践表明,对于出砂严重的疏松砂岩油藏,该项技术投入低,成功率高,增油效果显著,具有推广价值。     

南海东部疏松砂岩油藏防砂历程研究及展望

南海E油田属于典型的疏松砂岩稠油油藏,开发过程中出砂风险高。文章以E油田为例,统计了该油田采用的各种防砂方式及其效果,分析防砂失效原因和机理。防砂效果分析表明,砾石充填防砂方式的防砂效果优于优质筛管独立防砂,产量递减率也慢于简易防砂,因此砾石充填防砂更适用于E油田这种泥质含量高、疏松砂岩稠油油藏;为进一步提高油气田产量,推荐油田使用压裂充填防砂,可进一步打开地层,减小表皮系数,并有效防砂。另一方面,针对长水平井或多分支井,可推荐使用新型防砂筛管,提高防砂有效期。     

压裂充填防砂工艺经济评价

对于压裂充填防砂工艺,除了从技术上证实其可行,还需要从经济角度对其进行评价分析。压裂充填措施成本主要指压裂充填实施过程中直接投入的劳务费、材料费、车船费和配液费,压裂充填井的生产成本主要包括油气处理费、动力费、储量使用费以及砂处理费。采用指数递减、调和递减、双曲递减、衰减递减以及直线递减模型来描述压裂充填井产量递减过程。考虑资金的时间价值,提出了压裂充填经济评价指标体系,主要包括防砂施工的净现值、投资回收期、防砂施工的投资贴现利润率和内部收益率。实例井分析表明,压裂充填防砂在经济上是划算的,与管内砾石充填相比,虽然压裂充填总成本增加了6.2万元,但压裂充填净增产值34.8万元,净增利润14.8万元。     

反循环砾石充填防砂工艺的改进及应用

针对套变井、侧钻井、变壁厚等特殊井身结构井出砂,导致油井不能正常生产的矛盾,研究了一种反循环砾石充填防砂工艺来解决这一矛盾。2001年10月-2003年7月该工艺在东辛油田的侧钻、变壁厚等特殊井身结构井现场先导性试验应用3口井,实施后一次成功率100％,有效率100％,平均单井日增油3．8t,累计增油5871．Ot,取得了较好的效果。实践证明：该工艺为解决东辛油田的侧钻、变壁厚等特殊井身结构井的防砂,挖潜增效提供了一种新的途径。     

小直径循环充填防砂工具的研制及应用

针对目前滨南采油厂127mm(5英寸)小套管井无配套机械防砂充填工具的状况,研制了小直径循环充填防砂工具。小套管井井身存在显著的变径,在工具下入过程中,极易发生阻隔现象,因此设计了配套的弹簧片导入装置。小直径循环充填防砂工具采用胶筒密封,通过投球加压胀开胶筒,利用工具自锁装置防止胀开的胶筒回弹,施工结束后胶筒留井密封油套环空。尚林、单家寺油田6口井的现场应用情况表明,该工具施工成功率100%,平均充填压力1.5MPa,坐封开通道压力20.5MPa,验封压力7.6MPa,与设计指标相符。防砂后平均单井日产液19.2t,日产油6.3t,含水质量分数为67.2%,取得了较好的防砂效果。     

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．     

高压充填防砂工艺在涩北气田的应用

青海柴达木盆地涩北气田属第四系地层，气层埋藏浅，胶结疏松，成岩性差，在开采过程中地层易出砂，涩北气田先后进行了4口井的机械防砂、8口井的化学防砂都没有成功，通过3口井的压裂充填防砂后，产气量明显提高，且没有出砂，说明压裂充填防砂在涩北气田有一定的适应性，为今后涩北气田防砂指明了方向。