用于防砂的硅酸盐复合材料中增渗剂的研制

以石油混合物GD为原料,通过化学改性制得GS原料,其初熔温度为95℃、针入度为18mm。在此基础上,GS原料与无机原料MD混配,制得了用于提高硅酸盐复合材料固结体渗透性的增渗剂ZSJ。在硅酸盐复合材料中加入增渗剂ZSJ,可使其固结体的渗透率在0．09～1．50μm^2内调节,固结体抗压强度保持在5～7MPa,ZSJ是一种应用于硅酸盐复合材料中的新型防砂增渗剂。     

高渗透硅酸盐水泥防砂体系

高渗透硅酸盐水泥防砂体系是为了解决套变井在生产过程中的出砂问题,根据微细水泥水化及其水化物的特点提出的一种适用于套变井的新型化学防砂技术。人工水泥石的抗压抗折试验和渗透率试验表明,高渗透微细硅酸盐水泥防砂体系在凝固后,形成水泥石的抗压强度达到7MPa,可以阻挡粒径在0．074mm以上的地层砂;渗透率可以达到1μm^2左右。该水泥石具有良好的抗冲刷能力和抗地层流体侵蚀能力,可以适应采油的高速生产。     

用于防砂的硅酸盐复合材料高温增渗剂的研制

文章研制了一种提高硅酸盐复合材料胶结体渗透性的高温增渗外加剂ZSJ。它是以复杂的天然有机 物GD为原料自行进行化学改性的产物,并辅助以无机材料MD,按20:7的重量比混配而成。它能使硅酸盐复合材 料凝固体的渗透率在0.09-1.5μm2内调节,并保持硅酸盐复合材料凝固体抗压强度维持在6～8 MPa内,该增渗剂 能够适用于油井温度小于100℃的油气井中,从而使硅酸盐复合材料能够用于高温条件下的油气井防砂。温度适 用范围宽,是一种新型的防砂增渗材料。     

用于防砂的硅酸盐复合材料中调凝剂的研制

为了提高硅酸盐复合材料的温度适应性，研制了调凝剂BQ-1。通过室内试验分析了该调凝剂对硅酸盐复合材料性能的影响，以及与硅酸盐复合材料中增渗剂的配伍性。试验结果表明，该调凝剂与硅酸盐复合材料中增渗剂具有良好的配伍性；在40-100℃内有较好的适应性，对温度敏感性较小；调凝性能优良。在确定稠化时闻为300min的硅酸盐复合材料试验中，当温度偏差为10℃时，其用量未出现骤增或骤减的现象，从而减少了硅酸盐复合材料超缓凝或早凝引发的各种复杂事故。调凝剂BQ-1符合用于防砂的硅酸盐复合材料外用剂的开发要求，能够使凝固性硅酸盐复合材料体系适用于40-100℃不同地层温度油井防砂的需要。     

新型无机硅酸盐固砂剂的研究

制备了新型无机硅酸盐固砂剂,确定了最佳配方:m(无机硅酸盐)∶m(孔隙连通剂)∶m(增孔剂)∶m(增强剂)=(75～85)∶(6～8)∶(6～12)∶3.其制备的无机硅酸盐固砂剂的抗压强度达5.0 MPa,水相渗透率达1.12 μm2,具有固结强度高、成本低廉、适用温度范围宽等优点.     

降水防砂复合材料的研究与应用

针对大港油田疏松砂岩区块含水上升快、出砂加剧,常规防砂工艺技术无法解决既防砂又能有效降水的问题,研制出了一种自身可固结的颗粒型降水防砂复合材料（粒径0.3～0.5,0.5～0.7和0.7～1.4 mm）。采用正交试验进行了材料配方优选,并对优选出的材料进行了固化温度和固化时间对人工岩心固结强度和渗流能力的影响评价、耐酸碱介质性能评价和岩心稳定性评价。结果表明:该系列降水防砂复合材料适用于井温30～80 ℃的油井,人工岩心抗压强度大于3 MPa,液相渗透率0.3～0.8 μm2（根据粒径可以调节）。该降水防砂复合材料在大港油田成功实施了16井次,防砂施工成功率100%,防砂有效率93.8%,平均降水率达14.7%,取得了较好的降水防砂效果。      

用于防砂的硅酸盐复合材料中调凝剂的研制

针对主要由硅酸凝胶和一种高分子聚合物组成的防砂用硅酸盐复合材料，研制了调凝剂BQ-1。使用该剂使硅酸盐复合材料的最高使用温度由100℃提高到160℃。讨论了调凝（缓凝）机理：沉淀，络盐，吸附，成核生成抑制；确定所研制的调凝剂主要作用是改变凝固性硅酸盐材料固体粒子表面性质，减缓材料初期水化速度。所研制的调凝剂主要成分是棉子糖，代号为BQ-1。实验研究结果表明：BQ-1与增渗剂ZSJ配伍：硅酸盐复合材料的稠化时间（〉280～〉660min）与BQ-1加量（0．05％～0．20％）之间线性关系良好；在70～160℃范围，BQ-1对温度变化的敏感性小。对于水灰比0．60、ZSJ加量5％的硅酸盐复合材料．加量0．05％～2．0％的BQ-1对浆态流变性参数”和K及流动度、滤失量和析水量，对160℃凝固体抗压、抗折强度基本或完全无影响，对凝固体渗透率有正面影响。图1表5参6。     

防砂用硅酸盐复合材料增渗剂的研制与性能评价

经过大量实验,制得了用于提高硅酸盐复合材料固结体渗透性的增渗剂ZSJ,该增渗剂以有机高分子为原料,通过化学改性使有机高分子的性能满足防砂技术的要求,再混配以无机材料组成.对ZSJ的理化指标进行了测定,结果表明ZSJ的初熔温度为95℃、针入度为12mm,易溶于油不溶于水.它能使硅酸盐复合材料固结体的渗透率在0.5～1.5μm2内调节,渗透率大小与其ZSJ的加量成正比,并保持硅酸盐复合材料固结体抗压强度维持在5～7MPa内.现场试验证明,该增渗剂能够很好地增加硅酸盐复合材料的渗透性,使硅酸盐复合材料具有较好的防砂性能,是一种新型的应用于硅酸盐复合材料中的防砂增渗材料.     

曙三区油层深部防砂技术研究与应用

曙三区是曙光油田稀油主力区块之一,油井出砂是制约其采油速度和开发效果的主要因素。根据曙三区油藏地质特征和出砂状况,对深部防砂机理进行了精细研究,并对深部防砂工艺应用的树脂砂、携砂液和粘土防膨剂进行了评价。23口井的现场试验取得了较好效果,有效地解决了曙三区部分油井的出砂问题。     

多孔聚合物水泥材料防砂新技术实验研究

多孔聚合物水泥材料的防砂技术是一种全新的油层防砂技术,该项技术既能调节油层渗流流道横截面积和渗透率,又能加固油层井壁,防止油层岩石破坏,与传统防砂技术相比,能大大提高防砂效果和防砂周期,保证油井长期稳定,文中介绍了该防砂技术的原理和配方,多孔聚合物水泥材料由３种基本物质组成：有机收敛材料,可溶固相,不溶固相,多孔聚合物水泥材料防砂技术的主要优点是：可以根据需要改变配方调节渗流流道横截面尺寸和渗透率     

高强度防砂筛管的研究与试验

防砂筛管在生产过程中容易刺漏,造成防砂失效,为此研制出了具有防堵塞,渗流面积大,控砂精度高,防腐耐磨,承压强度高,可用于大排量提液的高强度防砂筛管,可满足国内陆上重要区块的水平井和海上油气井进行筛管砾石充填完井或水力压裂充填完井施工需求。     

防砂管外堆积砂渗透率实验研究

国内外对于松散颗粒床渗透率、窄分砂(均匀砂)渗透率的研究很多,但对于地层砂渗透率的研究很少,也没有将这种方法引入到石油工程领域;筛管完井后的产能变化主要取决于筛管外堆积砂渗透率的变化和筛管的堵塞程度,为此本文针对地层砂渗透率与地层砂粒度中值,非均匀系数和小于44μm颗粒含量的关系展开了实验研究,通过实验拟合出地层砂渗透率与上述几种影响因素的关系图版。由此对于任意给定的地层砂,可以通过测试其粒度分布结合该图版得出渗透率的大致变化范围,为产能预测中渗透率的变化提供理论依据,从而可以更加准确地预测防砂井在不同防砂精度下产能的变化规律,对指导工程实践具有一定意义。     

适度出砂开采标准金属网布优质筛管防砂参数设计实验研究

利用自行研制的全尺寸大型出砂模拟实验装置,测定了不同防砂参数下利用标准金属网布优质筛管(以下简称筛管)防砂后的流量、压降及出砂量,分析了筛管防砂参数与油井产能、出砂量的关系,并建立了适度出砂条件下筛管防砂参数设计图版.研究结果表明:当依据海上油田传统防砂设计要求出砂量控制在0.3‰以内时,要求筛管防砂参数不大于0.88d<,50>(粒度中值);适度出砂开采时允许出砂量控制在0.5‰以内,此时筛管防砂参数可放大到不大于1.27d<,50>;相对于传统防砂设计,本文防砂参数设计可提高油井产能30%以上.该研究成果目前已成功应用于NB35-2油田.     

深水气田防砂方案优选试验研究

深水气田岩石胶结疏松易出砂,气体流速高,导致防砂难度大,防砂方案的制订尤为重要。针对深水气田渗流特性,设计制造了大型室内气井出砂模拟试验装置。以S1小层物性参数为例,对不同类型防砂管进行评价,优选合适的防砂方式,确定最优的防砂参数。结果表明,深水气田不能使用筛管独立防砂,必须进行砾石充填。对于砾石充填井,使用优质筛管可以进一步降低出砂量,起到双重防砂功效;对于深水气田,砾石层充填50.8 mm厚度可以达到产能与出砂量的最优化。试验结果指导了深水气田的高效开发。     

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。     

金属棉优质筛管适度防砂实验研究及应用

利用优质筛管适度防砂,可改善储层物性,防止防砂层堵塞,提高产能。使用自行研制的出砂模拟实验装置,测定了不同类型筛管在不同防砂精度条件下的流量、压降、油中含砂量（出砂量）等参数,分析了筛管堵塞机理,以及金属棉优质筛管防砂参数对生产压差的影响规律。研究结果表明：生产过程中油井间歇性出砂时,金属棉过滤介质能够在外力作用下发生位移变形,表面形成的低渗砂层也会发生变化,堵塞状态会受到一定程度的破坏;所以抗堵塞能力优于其他类型的优质筛管。相同挡砂精度条件下,金属棉优质筛管的堵塞压力比其他类型优质筛管低70%左右。     

压裂防砂技术端部脱砂工艺试验研究

为提高筛管外的砾石压实程度,保证滤砂层厚度和防砂效果;同时为提高疏松油层裂缝中砾石充填密度,保证裂缝开度,提高增产效果,通过室内理论研究和现场试验,研制出了适应稠油压裂防砂的端部脱砂工艺.该技术结合了压裂技术和砾石充填技术,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.研究表明,压裂填砂管柱是实现端部脱砂工艺的关键,压裂后油井可以即时进行压裂液反排,缩短压裂液对地层的浸泡时间,有效降低对地层造成的污染.     

冲砂喷嘴水力冲砂性能的试验研究

针对油田罐体内易沉积泥砂和这些含油泥砂难以自动清理的技术问题,选择圆锥收敛形冲砂喷嘴进行了水力冲砂性能的试验研究。确定了单个喷嘴的最佳冲砂流量和冲刷范围,得到流量q、喷距H(喷嘴与砂面垂直距离)、冲刷坑尺寸之间的关系,按此参数设计的水力冲砂喷嘴管网能使冲砂覆盖率达到99%,并能使油水界面基本不受扰动影响。     

纤维复合压裂防砂技术研究与应用

为从根本上解决温米油田低压、中低渗油层压裂改造后支撑剂回流使地层出砂,或油层疏松开采过程中生产压差过大使地层出砂问题,减少因油层出砂造成油井的机械故障或冲砂作业工作量。从出砂、防砂机理入手,通过研究及试验优选出适合温米油层物性的纤维复合体、涂敷砂,优化压裂施工参数, 在压裂携砂液中加入适量纤维复合体,进行地层深部防砂,后期尾追涂敷砂,防止支撑剂返吐。应用结果表明,该技术适应性强,延长了油井的生产周期,并取得了较好的增产效果。