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。     

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。     

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。      

一次多层砾石充填工艺在渤海油田的应用

砾石充填防砂已成为目前主要的防砂技术,包括套管中的砾石充填,高压砾石充填和人工井壁覆盖层控制方法。多层砾石充填技术具有防砂效果好、节约作业时间、节约作业成本、使用稳定、开采时间长等优点。本文以自主化防砂工具在渤海油田某井的现场应用为例,分析该井防砂设计,阐述了多层砾石充填技术的具体作业流程。     

绕丝砾石一次充填工艺在孤东矿场上的应用

绕丝高压充填防砂解决了油、水井防砂作业常规工艺技术中存在的缺陷,实现了采用一次作业管柱,简化了施工工序,减轻了劳动强度,缩短了占井周期.该防砂工艺把防砂和油层改造相结合,使防砂层有较好的渗透性,解决了防砂堵塞的问题.孤东矿场应用表明,防砂成功率高、有效期长.为采油厂节约了大量成本.     

高压中深井裸眼砾石充填先期防砂工艺

新疆准噶尔盆地东部三台、北三台地区稠油埋藏深度在1900m至2500m之间,地层压力系数高达1.70以上,油层厚度65m左右,属于高压低渗油质胶结的疏松易出砂地层。在B001井和T001井的裸眼砾石充填试验中,针对该地区井深、地层压力高及防砂井段长的特点,通过改进防砂工具和填砂施工工艺,使得在高密度、高固相完井液的情况下,不需要替入高密度、无固相压井液进行填砂施工取得成功。为今后在高压中深井和高压深井地区进行裸眼砾石充填施工积累了一定的经验。     

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.     

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。     

高压砾石充填防砂气井产能预测与评价

提出了以防砂产能比作为防砂措施对气井产能造成影响的评价指标。高压砾石充填防砂后在井筒附近形成管外砾石层、孔眼砾石层、筛套环空砾石层等附加阻力区域。考虑气体紊流特征,计算上述附加区域中的单向流和径向流压降方程,推导出各种情况下防砂后产能比的计算方法;结合防砂前气井流入动态,根据防砂产能比可预测防砂后气井流入动态。形成一套简单实用的高压砾石充填防砂气井产能评价与预测方法。该方法计算简单,需要的基础数据少且易于提供,计算结果可靠。     

下二门油田稠油热采井高压砾石充填防砂工艺

下二门油田浅北区块为特稠油油藏,先后经过零星试采、稠油冷采、蒸汽吞吐三个阶段,由于地层出砂严重等原因,一直未能达到方案设计要求,2005年对T4-2122和T4-2123井采用高压砾石充填防砂工艺技术,结合隔热油管注蒸汽,取得了良好的效果。     

高压砾石充填工艺在红浅1井区的应用

随着新疆油田红浅1井区、红003井区稠油区块的不断开发,越来越多的井需要防砂。滤砂管防砂技术已不能满足防砂需要。采用高压砾石充填工艺,对充填砾石尺寸、砾石充填量、筛管缝宽、泵注程序、砾石充填管柱进行了优化设计。设计结果与防砂施工基本一致,防砂施工效果良好。     

高压砾石充填防砂技术在曙三区的应用

通过对曙三区高压砾石充填防砂技术的关键技术进行深化研究,对充填砾石的选择、防砂筛管、携砂液的参数指标进行了改进和完善,明显改善了油井的渗流能力,提高了油井的防砂效果。现场应用表明：该技术投入产出比高,能有效解决出砂区块防砂、治砂的难题;具有油层解堵效果,增产效果明显,适用于多油层、不同等级的出砂油井及套管变形的油井;对于出泥浆井不适用,防砂后易造成防砂筛管堵塞,引起油井供液不足。     

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     

高压砾石充填防砂工艺参数优化设计

高压一次充填是目前对严重出砂油气井十分有效的防砂工艺措施。砾石尺寸、携砂比、充填排量、携砂液黏度、筛管参数等是高压砾石充填施工过程中影响施工成败和防砂效果的主要因素。为了优化施工参数,改善施工效果,首先分析和研究了地层砂侵入砾石层的特性和砾石层压降计算方法,评价其挡砂效果和对产能的影响,建立了砾石尺寸综合评价方法,用来优选最佳砾石尺寸。以水平射孔孔眼中砾石颗粒不发生沉积堵塞为目标,建立了给定携砂比、携砂液黏度条件下的最小临界排量计算方法,可用来对施工参数进行组合优化设计。最后研究了绕丝筛管尺寸和管柱结构的设计,提出了一套高压砾石充填施工参数优化设计理论与方法。设计结果满足防砂基本要求并达到优化目的,防砂施工效果良好。     

管外高压砾石充填防砂增液技术

从达西定律出发,分析了管外高压砾石充填防砂增液的机理。管外高压充填防砂增液技术通过高液量和大砂量在近井地带形成大半径、高渗透的挡砂屏障;其具有自身转向功能,使多层生产井提高了射孔层的动用程度;能改善甚至解除近井地带的污染堵塞,扩展出油通道,减少油流阻力。通过研究,给出了充填压力、充填流量和充填砂量等参数的设计方法以及砾石和筛管的选择原则,解决了矿场施工技术问题。该技术已施工20井次,累积增油3.2×104t,增油效果明显。     

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。     

管内绕丝筛管砾石充填防砂工艺

克拉玛依油田是一个以砂砾岩为主的注水开发油藏，油井出砂十分普遍，我们在引起先进的防砂工艺技术的同时，又根据我们油田的实际情况，对该技术进行了大胆的改进，拓宽了其使用范围，取得了良好的效果。     

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。     

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。