防砂射孔新技术

在射孔作业的同时，利用射孔器材自身的功能完成防砂，一直是石油开采界研究的问题。本文在对辽河油田区块的地层岩性和原油物性进行调查和分析的基础上，提出了在射孔作业的同时起到防砂作用的防砂射孔新技术．并成功地研制了超高孔密射孔器系列产品、充填式复合防砂射孔器系列产品等两种防砂射孔系列产品。文中也对两种系列产品的防砂作用机理进行了讨论。     

选择恰当的射孔器

20年前,射孔器的选择基本上仅限于套管射孔器或过油管射孔器,所有射孔器均由电缆 传送。聚能射孔弹可以针对不同尺寸、枪型产生最大穿深。那时,射孔时很少考虑射孔伤害及油藏特征。但人们却注意到了射孔密度,射孔相位,入口直径对井的产能有重大影响。利用负压射孔可以消除射孔伤害。普通完井、砾石充填和压裂增产对射孔均有不同的要求,不仅要求聚能射孔弹类型不同,而且射孔密度和射孔相位也不相同。与不同尺寸和重量的套管配合使用,可给出许多射孔枪、聚能射孔弹、射孔密度和射孔相位结合。这里简要介绍不同类型的射孔要求;普通完井、防砂、控砂和压裂增产。     

防砂射孔

在油井生产过程中不可避免地产出砂现象，该文介绍了一种通过优化射孔参数（相位、孔密、弹型）进行防砂的射孔方法。事实证明出砂是由射孔孔道裂造成的，为了有效地防砂就必须有一个稳固的射孔孔道（影响因素有生产压差、产能损失和含水率）。本文从模型、试验模型及经验值三个方面中何预防射孔孔道出砂。深穿透射孔弹比大孔径射孔弹能更好地避免孔道出砂，因为它产生的细孔道比大孔径弹产生的大孔道更稳定。优化相位角是在井筒半径和孔密一定的条件下，使相邻射孔孔眼间距在三维空间最大，避免相邻孔眼间断裂带的联结。北海Magnus地区数据表明采用以上两种方法有效地减少了出砂问题。在层位各点有明显地应力变化的情况下，采用定向射孔可增加孔道的稳固性（特别是压差增加和产能损失时）。该文主要介绍了如何应用这三种方法来进行防砂射孔，此外还对根据不同井深的地层强度变化进行射孔选择和根据生产压差、产能损失和含水率等因素对射孔孔道的稳固进行确定等方法做了简要介绍。     

新型防砂射孔技术

目前油层防砂主要采用机械防砂和化学防砂方法，虽然取得了很好的效果，但也有各自的缺点，它们都是在射孔作业后采取措施以求防砂。如果在射孔的同时就达到防砂的目的，这就可以极大降低作业和开采费用。辽河油田开发了这种技术，即充填式复合防砂射孔。     

新型防砂射孔设计方案

以往的防砂方法有砾石填充完井法 (筛管防砂)、塑料胶结法和边界固砂法。这些方法的工艺一般比较复杂 ,成本偏高。新型防砂射孔设计方案选用渗透率为 40～40 0 μm2 的防砂材料 ,可以防止直径 0 .0 7mm以上的细砂。利用高速流体具有的对其周围介质的携带作用 ,把防砂塞送入孔道     

新型防砂射孔技术

目前油层防砂主要采用机械防砂和化学防砂方法，虽然取得了很好的效果，但也有各自的缺点，它们都是在射孔作业后采取措施以求防砂。如果在射孔的同时就达到防砂的目的，这就可以极大降低作业和开采费用。辽河油田开发了这种技术，即充填式复合防砂射孔。     

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。     

国外防砂技术及发展趋势

本文主要介绍了近年来国外在防砂领域产生的几项新技术，包括射孔防砂一体化技术，Reslink防砂筛管、EXCLUDER筛管和STRATAPACTM多层组合筛管等新型滤砂管防砂技术，以及烷基聚硅酸酯固砂、混纤维砂浆充填防砂等化学防砂技术，并对各项新技术的原理、应用范围和优越性作了说明，对国内外防砂技术的发展趋势进行了预测。     

射孔完井出砂预测新模型及其在射孔优化中的应用

分析了射孔完井的油层出砂机理，以线弹性理论为基础，考虑变温应力和流体渗流作用的拖曳力影响，建立了一种新的射孔完井出砂预测模型。应用该模型研究射孔方位、射孔参数对油井出砂的影响，结果表明，深穿透射孔弹比大孔半径射孔弹能更好地避免孔道出砂，采用定向射孔能有效地减少油井出砂问题。其结果对砂岩油藏射孔优化设计具有一定指导意义。     

定向射孔及其应用

定向射孔可减少压裂期间的流动阻力和磨阻摩压力。较宽的次生裂允许可以使用大尺寸和高浓度的支撑剂，同时用低粘度，低损害轻的流体来改善裂缝导通性，在弱胶结油藏或地层（应力变化大的地层），适当定向的射孔可增加地层中射孔孔道的稳定性以期降低出砂脱砂量。     

分支水平井防砂工艺技术应用

经对分支水平井防砂工艺研究，形成了一套完整的分支水平井防砂工艺技术，能够满足139．7mm、177．8mm井筒分支水平井防砂工艺技术要求。介绍了分支水平井防砂管柱、金属毡滤砂管、扶正器的结构设计，通过现场试验，从射孔工艺技术、防砂工艺技术、防砂施工工序、效果分析等方面阐述了分支水平井防砂技术的应用。     

复合射孔防砂技术

辽河油田属于复杂断块油藏,油藏类型多。随着油田的开发,油井出砂问题越来越突出,现有的各种防砂方法都不同程度地存在着缺点:机械防砂法井筒内留有筛管和封隔器,井下工具打捞困难,修井作业费用高,而且为油田生产后期各种增产措施的实施带来困难;管内防砂减小了内通径,影响油井产能及各种井下工具的下入;化学法防砂对地层伤害严重,防砂有效期短,易受层间矛盾影响。针对以上问题,研究了复合射孔防砂技术,它将射孔和防砂2个工艺过程1次施工完成,简化了施工程序,保护地层不受伤害,提高了油井的产能。     

复合射孔防砂技术

１．技术原理复合射孔防砂技术是在射孔过程中,将防砂作业同时完成。其途径是在普通射孔弹前方置一前仓,前仓内充填两种材料：中心部分装有能让岩液通过,但能阻挡流砂的多孔材料,如不锈钢丝球,边缘部分装有用于推动多孔材料的发射药。２．技术指标射孔孔径≥１４ｍｍ,穿透深度可达３００～５００ｍｍ,固化强度可达１０ＭＰａ,防砂最小粒径不小于０．１ｍｍ,孔道过滤层渗透率不小于３０μｍ２。３．应用效果复合射孔技术目前已在辽河油田特油公司、锦州采油厂、金马油田、冷家油田等现场施工７口井,防砂效果良好,累计增油４５００…     

一种新型的防砂工艺—正压射孔注树脂肪砂法

射孔孔眼砾石充填是石油工业常规的防砂方法。本文１２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。     

射孔完井出砂预测模型的建立及验证

通过分析射孔孔道周围的应力分布,利用Drucker-Prager强度准则,建立了相应的出砂预测模型,分析了射孔方位以及不同的完井方法对油井出砂的影响,同时利用有关实验数据对建立的模型进行了验证。     

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。