一次挤压充填防砂工艺技术研究及应用

在综合分析国内外多种疏松砂岩油藏防砂工艺优缺点的基础上，论述了一次挤压充填防砂技术工艺原理，探讨了防砂工艺设计中砾石直径、管柱结构设计以及施工技术参数的选择及优化，该项工艺的优点及适用条件，实践中的一系列针对性的配套措施。实践表明，该技术具有防砂成功率高、效果好、施工周期短、成本低等优点。     

压裂-砾石充填防砂管柱的研究与试验

低产出砂油井进行水力压裂改造后，在其生产过程中会发生油井出地层砂和压裂砂，造成油井卡泵，更为严重的会使油层裂缝在大量支撑剂吐出后发生裂缝闭合，使压裂效果受到很大影响。针对这一问题，研制出压裂－砾石充填防砂管柱，其原理是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，同步实现油层改造和油井防砂的双重目的，并在现场试验中取得了成功。     

水平井裸眼分段挤压充填防砂完井工艺

为解决出砂油藏水平井管外均衡改造的难题,研制了裸眼管外分段挤压充填防砂完井工艺。其原理是通过管外隔离封隔器和可重复开关充填滑套将水平段进行分段封隔,利用防砂服务管柱实现分段挤压充填防砂。与水平井底部砾石挤压充填防砂相比,新工艺可根据水平段物性差异分段优化防砂施工参数,水平段改造更均衡。生产实践表明,采用裸眼分段挤压充填防砂完井的井,防砂后产量高,防砂效果好,为水平井防砂完井工艺提供了新的技术思路。     

低压挤压砾石充填防砂工艺技术的先导性试验

管内低压挤压砾石充填防砂工艺以皮碗胶筒封隔器密封筛套环形空间，以低粘度溶液为携砂液，采用合适的携砂比，通过低压挤压在筛套环形空间，弹孔，近井地带充填一定粒度的砾石控制油井出砂，确保油井正常稳定生产，延长检泵周期，提高油井生产时率，该技术在东辛油田6口井进行了先导性试验，施工成功率100％，有效率100％，6个月累积增油16312．7t。     

大通径悬挂综合防砂管柱

哈萨克斯坦肯基亚克盐上稠油油藏出砂问题较为严重,砂堵油管,砂埋油层频繁,出砂量大,粒径较细。针对肯基亚克盐上稠油油藏的出砂特点,提出了大通径悬挂综合防砂工艺技术。现场应用表明,该管柱一次施工成功率达97%以上,冲砂、防砂、排砂应用效果良好。实现了盐上油田提出的"有限防砂、有效排砂、防粗排细"的技术对策。     

新型电潜泵防砂卡工艺管柱的研究

在分析电潜泵频繁检泵原因的基础上,对现有电潜泵及其防砂管柱进行了改进研究,优化设计了电泵除砂器,并对电潜泵和单流阀进行了研究改进。改进后的工艺管柱由电潜泵防砂机组、电泵除砂器、泄油器等组成。电泵除砂器设计了大流道,增加了通流面积,降低了流过阀球的液体流速,减小了流体对阀球的冲蚀作用,在其内筒上设计了冲洗孔眼,具有自洁功能。新型电潜泵防砂卡工艺管柱在30口电潜泵出砂井上进行了应用,取得了显著效果其间共有97次停机,有的油井停机高达23次,每次停机时间平均5h,都没有采取洗井措施,再次开机平稳顺利。     

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。     

直井挤压充填防砂服务器的设计与应用

针对疏松砂岩油藏生产过程中的出砂问题,研究设计了CTFS-150直井挤压充填防砂服务器。该工具由坐封机构、反洗机构、充填机构、锁紧解封机构和丢手机构组成,留井通径Φ68mm,热采密封元件耐温大于300℃,卡瓦悬挂能力900kN。室内和现场试验结果显示,该工具综合技术性能可靠,满足了直井常规开采及热采井挤压充填的要求。     

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。     

老河口油田酸化充填防砂一体化工艺研究与应用

针对老河口油田馆陶组疏松砂岩油藏砂体含油面积小、部分井泥质含量高、供液能力差、防砂后降产幅度大等问题,开展了酸化充填防砂一体化工艺技术研究。通过室内实验,筛选出酸化携砂液的配方,该体系具有较好的流变性能和携砂性能,满足了充填防砂需要;同时,对充填防砂管柱做了改进,配套了牺牲阳极的酸平衡安全工具。2013年酸化充填防砂一体化工艺在老河口油田现场试验7井次,平均单井累增油976 t;现场应用结果表明,酸化充填防砂一体化工艺对高泥质、低能量油井防砂具有较好的适应性。     

新型防砂管柱的研究与应用

为有效延长防砂有效期,研制了新型防砂管柱。该管柱主要由充填工具、防砂筛管、扶正器及托砂装置组成,与普通防砂管柱相比,有以下创新点:(1)防砂尾管的密封由丝堵变为密封插头,防砂管在下井过程中有利于保持内外压平衡,减小防砂管柱下井阻力,有利于保护防砂管;(2)管柱下部配套大通径密封工具,方便尾管的插入、密封及沉砂通道的畅通;(3)沉砂空间由尾管变为套管,在相同高度的情况下,沉砂容积增加28倍。新型防砂管柱现场实施36口井,作业一次性成功率100%,平均单井日产液83 m3,日产油5.5 t。     

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。     

低渗油藏高压充填防砂技术研究

高压充填防砂是以砂防砂的油水井防砂工艺技术.携砂液在高压作用下进入地层,在油层形成稳定的砂桥,阻挡低渗透储层疏松砂岩随油水进入井筒,形成砂埋或者砂卡,从而提高防砂效果,延长油水井作业周期.该项技术在孤岛油田现场实施,见到了良好的效果,有一定的推广价值.     

YC—152压裂防砂一体化工具的研制

针对目前疏松砂岩油藏压裂防砂由于受到充填工具的限制,采用2步法施工周期长、作业成本高,而且压裂效果难以保证的难题,研制了YC—152压裂防砂一体化工具。该工具集地层压裂改造和环空充填防砂于一体,主要由坐封装置、高压复合密封组件、锁紧装置、悬挂装置、丢手装置、解封装置和填砂装置7部分组成。携砂液流通通径大,满足4 m3/min排量压裂施工的需要;封隔压力高达35 MPa,悬挂能力700 kN。室内试验和现场试验表明,该工具综合性能可靠,很好地满足了压裂防砂的要求。     

DJ-210型大井眼卡瓦锚定式防砂充填工具的研制

针对目前在疏松砂岩油藏采用三开裸眼充填和244.5mm套管防砂完井工艺受工具的限制,而采用皮碗工具悬挂滤砂管防砂及两步法充填防砂完井,施工周期长,作业成本高,且防砂效果难以保证的状况,研制了DJ-210型大井眼卡瓦锚定式防砂充填工具。该工具配以相应的防砂管柱可实现地层改造,起到既防砂又增油的双重效果。该工具采用组合式胶筒密封及双向卡瓦锚定,使其封隔压力高,悬挂能力强,确保了防砂施工的成功率,实现了地层填砂、环空填充一体化工序,较好地解决了三开裸眼悬挂充填防砂及244.5mm套管射孔出砂井地层改造及环空充填防砂完井的防砂难题。现场8口井的应用表明,使用该工具实现了防砂后不减产甚至增产的良好防砂效果。     

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。     

高效井底抽砂泵及其配套管柱

针对出砂油井 ,尤其是地层能量较低负压汲水较严重、油层对洗井液较敏感的油井 ,采用传统循环液体冲砂工艺携砂时存在污染油层、冲砂效果不佳及对油井产生负面影响等问题 ,成功研制了一种施工工艺简单、清砂效率高、对地层无伤害的高效井底抽砂泵及其配套管柱。现场 5井次的使用证明 :该抽砂泵及其配套管柱具有独特的清砂结构特点 ,能在无流体循环的情况下 ,达到快速彻底清除井底沉砂之目的 ;能使油井内各相保持原有的相对平衡 ,不污染油层和地面环境 ;省去了普通抽砂管柱抽砂时必须起下管柱等作业 ;特别适用于地层压力低、负压汲水严重的油井清砂 ,因而具有广阔的应用前景     

水力密闭式分层化学防砂工具的研制

针对化学防砂在长井段多油层的油水井防砂时缺少可靠的胶筒密封和卡瓦锚定的分层防砂工具的问题 ,研制了水力密闭式分层化学防砂工具。该工具设计了解卡洗砂装置、解封恢复装置、悬挂装置、坐封密闭装置和喷砂装置 ,采用水力密闭坐封、卡瓦锚定、上提管柱泄压解封的结构 ,坐封、悬挂装置与其它装置设计为两个相对独立的运动体系 ,确保了分层工具具有可多次坐封、解封 ,入井不搅动液体以及避免死卡等特点。室内试验和现场试验表明 ,该工具创新性强 ,综合性能安全可靠 ,很好地实现了一次性管柱完成多油层油水井的分层化学防砂施工 ,减少了起下管柱的次数 ,缩短了施工周期