树脂预包桃壳防砂的研究与应用

针对地层出砂严重的问题,辽河油田钻采工艺研究院研究出了树脂预包桃壳防砂方法。这种防砂方法,明显优于树脂预包砂防砂和树脂砂浆防砂。防砂后不影响油井后期施工作业,有利于油层后期改造。经室内研究及现场40口井试验表明,具有施工工艺简单、防砂能力强、人工井壁抗压强度大、渗透性高等特点,适用于稀油井、水井防砂。     

超低温新型树脂涂敷砂及人工井壁防砂技术

一种新型的超低温（固结温度≥20℃）条件下快速固化的树脂涂覆砂。应用树脂预包砂原理及化学固结防砂技术方法,将超低温快固树脂胶结体系和其固化体系分别包覆在石英砂表面,制成A、B剂,然后在A、B剂上再包覆一层隔离剂,使其干燥后形成互不黏连、流动性好的树脂涂覆砂。施工时采用内固化单液法,用清水或者脱油污水携带树脂涂覆砂进入防砂目的层,在地层温度下自行快速固结,形成具有较高强度和渗透率的人工井壁,从而达到控制油水井出砂的目的。通过室内及现场试验验证：树脂涂覆砂具有低温条件下快速固化（6 h初凝）、高强度（大于10 MPa）、高渗（大于4 D）性能的特点,形成了超低温高渗高强度人工井壁防砂技术,满足20℃以上地层温度及冬季低温施工的要求,能够解决低温出砂井化学防砂占井时间长、有效期短的难题。该技术研究成功后现场应用162井次,平均防砂有效期1.5 a,防砂效果良好。     

纳米SiO2改善纤维复合防砂体的制备及性能研究

为了提高纤维复合防砂体的力学性能,采用在树脂涂覆砂中加入纳米SiO_2的方法对纤维复合体进行改性,通过超声波分散溶液共混法将纳米SiO_2(树脂质量分数的3%)均匀分散到水溶性酚醛树脂中,制备出纳米SiO_2改性树脂涂覆砂体,并加入纤维制备出纤维复合体。研究了不同防砂体的性能。结果表明,纳米SiO_2可以提高酚醛树脂涂覆防砂体的力学性能,几乎不影响纤维复合防砂体的渗透率,能使纤维复合体的强度提高;纤维可使树脂涂覆防砂体的渗透率提高11.13%。     

塑料预包砂及其防砂工艺

本文介绍了塑料预包砂的防砂原理、制作工艺、性能参数及现场试验情况,并对塑料预包砂防砂的效果,技术上的先进性及经济效益作了评价。1986年8月至1987年9月,在港东、港西及联盟3个地区的8口井中,用预包砂进行了防砂试验,除两口井因生产考察时间短,未列入效果评定外,其余6口井生产考察时间都在100天以上,成功率为100%。至1987年9月底,累计采油11 086吨,平均单井采油1848吨,与杏壳树脂砂浆防砂相比,施工费用可降低17%左右。     

新工艺给油井化学防砂带来活力

概述了化学防砂技术的发展与现状,简介了化学防砂工艺(树脂溶液防砂和树脂砂浆人工井壁防砂),报道了近年来大港油田化学防砂工艺的改进(包括塑料预包砂防砂)。     

高压预包砂充填防砂技术的研究与应用

针对辽河油田曙三区油井出砂情况,开发了高压预包砂填充防砂技术。对固砂剂的抗压强度、渗透性能以及耐温、耐水、耐油及稳定性能进行了评价。该项技术在辽河油田曙三区现场累计实施108井次,阶段增油量为2.95×104t,延长了检泵周期。室内实验及现场应用结果表明,高压预包砂填充防砂技术具有使用效果明显、施工工艺简单的突出特点,适合曙三区开发的需要。     

糠醇-脲-甲醛树脂固砂剂防砂工艺及其在胜坨油田的应用

糠醇-脲-甲醛树脂固砂剂是为满足胜坨油田高含水、严重出砂油井防砂而开发的。2002~2007年,胜坨油田已有227口油井使用该固砂剂防砂,成功率为83.3%。据135口井统计,防砂施工后动液面下降104 m(地层受到一定伤害),原油含砂由0.119%减至0.063%,油井免修期由105天延长至296天。利用大量油井的数据讨论了影响防砂效果的因素。油层黏土含量高,则防砂有效期短甚至无效。油层有漏失时先预充填再实施防砂,则有效率从35.5%增至87.0%。油井出砂速度<50 m/月时防砂有效率较高。射开厚度增大或防砂层数增大,则防砂有效率减小。防砂有效率与油井含水率的关系较复杂,防砂施工前清洗油层可提高防砂有效率,但含水率>95%的油层除外。油井提液强度适中(5~15 m3/m.月)的油井,防砂有效率较高。近几年来采用了先用覆膜砂充填,再挤入树脂固砂剂的防砂工艺。表8参5。     

纤维复合防砂技术在孤岛油田的应用

纤维复合防砂是针对疏松砂岩油藏防细粉砂而提出的一项新技术,对于防细粉砂、气井防砂效果尤为显著。从纤维复合防砂机理入手,进行了特种纤维的耐酸、碱、高矿化度水及其耐高温试验,同时针对孤岛油田进行了纤维复合体的性能评价,并进行了矿场试验,以期为疏松砂岩油藏的防细粉砂难题提供技术支持。纤维复合防砂技术是采用两种可分别起“稳砂”和“挡砂”作用的特种纤维,一种稳砂,将细粉砂变成较大的细粉砂结合体;另一种挡砂,挡住细粉砂结合体进入井筒。纤维的加入大大提高了树脂涂覆砂的强度,延长了防砂有效期。
     

防砂方法的选择准则

介绍目前常用的防砂方法。对化学固结、树脂预包砂砾石充填或砾石充填防砂方法的优缺点和适用范围作了总结和推荐。整理和统计了上千口防砂井的处理结构，作出各种防砂方法的成功率与累积产量的关系曲线。并客观分析了一些防砂失败的原因。为指导今后的防砂施工提供理论依据和实践经验。     

有机硅树脂防砂剂的研制及应用

本文介绍了有机硅树脂防砂剂的研制与应用,简述了有机硅与不饱和聚酯树脂的因化、增孔机理、耐热及耐水性能。实践证明,对于孤岛、孤东油田稠油疏松砂岩油藏后期高含水油井的防砂(含水80%～90%),有机硅树脂防砂剂具有独特的效果。     

环氧树脂水乳液固砂性能研究

为了改善化学防砂技术在应用过程中的效果,开展了环氧树脂乳液固砂性能研究。以环氧树脂、自制乳化剂为原料,采用相反转法,合成了具有较低黏度的环氧树脂水乳液。通过室内模拟固砂实验发现,采用环氧树脂乳液固砂,固结的岩心强度高、渗透性好,抗压强度可达5MPa,且具有良好的耐油、耐水性能。     

矿物纤维增强覆膜砂的界面力学模型研究

为深入了解纤维复合防砂技术中纤维复合砂体的增强作用机理,对纤维与覆膜砂表面树脂层的界面性质进行了研究。基于纤维增强复合材料的剪滞理论模型,对单纤维-树脂层微元体进行了界面力学分析;根据矿物纤维覆膜砂体的特征,对剪滞理论模型进行了修正,建立了可定量计算纤维覆膜砂体抗压强度的剪滞理论力学模型。研究发现,覆膜砂体具有宏观颗粒多孔特征和树脂反应收缩产生的大量微裂缝和微孔隙,使砂体应力集中,导致其在60和80 ℃温度下的抗压强度分别为2.75和8.88 MPa;矿物纤维与覆膜砂体为点接触,每个接触点的有效粘结长度为0.3 mm左右;覆膜砂体中加入0.2%矿物纤维后,纤维复合砂体的抗压强度比空白砂体提高了0.92 MPa。研究结果表明,最大剪应力与纤维有效粘结长度呈双曲正切函数关系,纤维有效粘结长度等于所用覆膜砂粒的半径,修正模型从界面力学的角度解释了纤维增强覆膜砂的作用机理,并可在较小误差范围内定量计算适当纤维掺量下纤维复合砂体的抗压强度。      

弱胶结储层微观出砂形态与出砂机理可视化实验模拟研究

宏观出砂规律模拟难以揭示微观出砂本质，为了探究弱胶结储层的微观出砂过程、形态与机理，开展了系列弱胶结岩心微观出砂过程模拟实验。实验使用不同浓度环氧树脂在80 ℃条件下固化2.5 h得到一系列不同强度的弱胶结岩心，采用显微放大手段观察不同胶结条件的岩心样品在流体驱替过程中的出砂形态演变过程及其最终出砂形态。根据实验结果提出了连续垮塌式、类蚯蚓洞式和孔隙液化式3种典型的微观出砂形态和出砂机理。通过分析，胶结强度和颗粒尺寸是出砂微观形态的主要因素；类蚯蚓洞式出砂形态下，出砂量m与驱替流量Q2/3大致呈线性关系；驱替流体对颗粒间胶结强度有削弱作用，长时间驱替可能诱使出砂加剧引起微观出砂形态转变；出砂形态是决定出砂量大小的重要因素，孔隙液化式的出砂量仅为类蚯蚓洞式的15%。初步形成的微观出砂形态与机理为后续微观出砂过程模拟、出砂规律定量预测提供了重要指导和依据。     

改性脲醛树脂防砂研究与现场应用

通过对脲醛树脂的合成改性,降低了树脂中游离甲醛含量,减小了毒性,加入改性剂后增加了树脂韧性.改性脲醛树脂用于防砂,成本低、地面粘度小、可泵性好、施工操作方便,固砂后强度、渗透率均较高,有一定的应用前景.现场应用取得了很好的防砂效果.     

JD-2新型热采井防砂材料的研究与应用

针对涂敷砂人工井壁防砂注蒸汽后强度较低,造成防砂成功率低,有效期较短的问题,通过对不同类型的耐高温树脂、高强度骨架颗粒、偶联剂、固化剂进行优选及加量调整,研制出了一种适用于疏松砂岩油藏注蒸汽热采井的JD-2新型热采井防砂材料。结果表明:在330℃1、5.6 MPa、pH值为8的水蒸汽条件下J,D-2注蒸汽井新型防砂材料恒温7 d,抗折强度大于3.0 MPa,渗透率大于30μm2。现场试验13口井,成功率为92.8%,单井平均有效期为347 d。     

廉价低温防砂剂的研制

对酚醛树脂结构进行优化，合成出高效酚醛树脂，加入以煤焦油和多聚甲醛为原料合成的廉价树脂，研制出廉价低温防砂剂。该防砂剂在低温下的固结强度较大；固结岩心具有较好的耐介质浸泡稳定性；固化对渗透率伤害较小，岩心电镜照片表明，固结岩心中的孔隙发育良好且连通性较好。该防砂剂吸附于岩石表面使得岩石表面的润湿性向亲水方向变化，导致岩心的油相渗透率增加和水相渗透率减小，说明该防砂剂不但具有防砂作用还具有堵水功能。     

春光油田低温稀油油藏泡沫+树脂固砂技术

针对春光油田低温稀油油藏采油井细粉砂出砂严重的问题,研制了泡沫+树脂固砂体系.实验以改性三聚氰胺甲醛树脂为主剂,以抗压强度和渗透率为指标确定了固化剂、起泡剂、稳泡剂等组分质量分数,考察了气液体积比、扩孔方式等对固结性能的影响,形成了泡沫+树脂固砂体系.通过反向冲刷实验,确定了固砂深度.实验结果表明,以N2为气相、SDS...     

天然气水合物储层泥质细粉砂挡砂介质堵塞规律与微观挡砂机制

中国南海海域部分天然气水合物储层中地层砂为高泥质含量细粉砂，开采防控砂难度较大。针对高泥质细粉砂挡砂机制问题，使用粒度中值为10.13 μm的泥质细粉砂样品，模拟单向气液携砂流动条件，使用绕丝筛板、金属烧结网、金属纤维、预充填陶粒4类挡砂介质在20~80 μm挡砂精度下进行挡砂模拟实验，采用显微成像系统观察挡砂介质内部及表面砂粒沉积与堵塞动态，分析介质流通性能和挡砂性能变化，总结堵塞规律、微观挡砂机制与形态及其控制因素。研究结果表明，不同类型和精度的挡砂介质对泥质细粉砂的堵塞总体呈现堵塞开始、堵塞加剧和堵塞平衡3个阶段。随着驱替进行，挡砂介质渗透率逐渐降低，幅度会高达90%以上；同时过砂速度减缓，最终过砂率为5%~10%。根据堵塞规律和微观图像分析，提出了粗组分分选桥架、局部砂团适度挡砂、整体砂桥阻挡等挡砂介质对泥质细粉砂的3种微观挡砂机制。以粗组分分选桥架挡砂机制为主的挡砂工况下，挡砂介质堵塞渗透率较高，但过砂率超过15%，挡砂效果较差；以整体砂桥挡砂机制为主时，过砂率在10%以下，挡砂性能较好，但各类挡砂介质的堵塞渗透率不足1 D，流通性能较差。局部砂团适度挡砂机制为主时介质挡砂性能及流通性能介于两者之间。挡砂介质对天然气水合物储层泥质细粉砂的微观挡砂机制和形态受挡砂介质类型、精度、地层砂特征以及流动条件等因素控制，其规律对于水合物泥质细粉砂防控砂优化有指导意义。