割缝筛管防砂设计及应用

针对油 (水、气 )井防砂完井优配割缝筛管的需要 ,从理论研究和应用实践中 ,总结出一套割缝筛管的设计方法 ,其中包括割缝筛管的防腐设计 ;割缝筛管的防垢设计 ;基于形成砂桥来控制地层砂的设计原则和基于完全阻止地层砂移动的设计原则来进行割缝筛管的缝宽设计 ;割缝筛管的面密度的设计 (包括裸眼井用割缝筛管 ) ;割缝筛管的缝长设计。最后给出了割缝筛管防砂设计程序框图     

新型复合缝腔割缝筛管的强度计算及失效分析

在评述现有防砂工艺的基础上,研究开发出一种新型复合缝腔割缝防砂筛管。该种防砂筛管具有流阻小、防砂效果好、强度高、使用寿命长等特点。详述了该防砂筛管的结构特点及防砂原理,并利用ANSYS软件,计算了各种工况下的强度值,为建立割缝筛管强度标准提供了依据。结合油田现场使用情况,对重要失效形式--抗挤压失效形式进行了分析、预测,提出了一种判断井下割缝筛管失效的方法,为油田开发减少损失、提高经济效益提供了理论依据。胜利油田现场应用结果表明,该种新型复合割缝筛管进行防砂效果好,渗透能力强,耐腐蚀,且施工方便。     

割缝筛管防砂技术研究

描述了割缝筛管防砂机理及割缝筛管筛缝宽度的确定方法,研究了割缝筛管与地层充填砂的配伍性。介绍了适用于不同渗流能力的地层的割缝筛管防砂工艺及现场应用情况。割缝筛管防砂技术简单实用,重复利用率高,适用于地层渗透率较高的砂岩油藏、特别是疏松砂岩稠油油藏注汽前一次性防砂,避免了绕丝管结构复杂、大修率高、滤砂管易破损、热采井防砂占井时间长等系列问题。     

基于ANSYS的割缝筛管强度分析

油层出砂是砂岩油藏开采过程中常见的问题之一。随着割缝筛管在油田完井防砂中的广范应用,割缝筛管损坏问题也日益凸显,对此进行的评估却相对很少。以胜利油田应用的筛管为例,利用ANSYS软件对其进行受力分析,旨在为筛管设计提供一定的理论参考。     

可扩展割缝管和可扩展防砂筛管

可扩展割缝管 (EST)是一种适用于复杂井段钻井和完井的新型工具 ,用于在钻井作业中隔离事故多发层段和水平井裸眼完井 ,并能在不进行砾石充填的条件下起防砂作用。可扩展防砂筛管 (ESS)则是在EST技术基础上开发的专门用于井下防砂作业的新型工具 ,其主要特点是扩展后直径可增加 1倍 ,从而使其适用于任何类型的井筒条件。由于作业费用明显比砾石充填少 ,因此能大幅度降低油井的生产成本。简述了ESS在水平井和海上气井防砂中的应用情况     

激光割缝筛管——压裂砾石填充防砂工艺技术

文章描述了激光割缝筛管防砂机理及割缝筛管筛缝宽度、长度的确定方法 ,研究了割缝筛管与地层充填砂的配伍性。激光割缝筛管 -压裂砾石充填防砂技术简单、经济实用 ,避免了绕丝管结构复杂、打捞困难 ,重复利用率高。与此同时 ,由于进行了压裂 ,对辽河油田的超稠油油井的出砂情况 ,应用此项防砂技术后实现了超稠油井稳产、增产。     

预充填双层割缝筛管防砂工艺研究及应用

疏松砂岩油藏开发过程中 ,防止油层出砂是维持油田正常生产的一项关键技术措施。防砂工艺技术在出砂油田的开发过程中得到了广泛应用 ,并为出砂油田的正常开发作出了显著的贡献。但是随着出砂油田开发到中后期 ,套管变形损坏日益严重 ,数量亦日益增加 ,而目前防砂工艺对套变井的针对性较差 ,为了油田的稳产 ,以至部分井带病生产 ,即使对套变井进行了防砂 ,但由于针对性差、工艺不配套 ,防砂有效期短 ,成功率低 ,降低了油水井的有效利用率 ,使油田动态井网的完善受到影响 ,并且增加了机械方法防砂失效后的处理难度 ,增加了作业成本。因此开发…     

可自适应膨胀防砂筛管割缝表面腐蚀试验研究

为了进一步了解可自适应膨胀筛管腐蚀的影响因素,提高该防砂筛管的应用性能,介绍了该防砂筛管割缝表面腐蚀试验的原理,对温度、氯离子、钙离子、pH值变化对割缝表面腐蚀的影响进行了试验和分析,为该防砂筛管的应用提供了依据。研究结果表明,在30～80℃之间时,随着温度的升高,表面腐蚀速率加快,在80℃时达到最高点后,开始回落;在含有氯离子的溶液中割缝表面易发生点蚀,随着氯离子质量浓度的增加,腐蚀速率呈下降趋势;钙离子对割缝的腐蚀有抑制作用;pH值在3～6之间时,随着pH值的增加,腐蚀速率下降。     

涩北气田割缝筛管压裂充填防砂工艺

柴达木盆地涩北气田地层胶结疏松、成岩性差、欠压实、易出砂,严重影响到气井的正常生产,多次试验结果表明单一的防砂工艺技术已不适用于该气田。为此,重点研究了割缝筛管压裂充填防砂工艺在该区的适用性,通过对割缝筛管压裂充填防砂工艺参数、支撑剂、工作液的优选以及施工方法和工艺管柱的改进,使其防砂有效率得到极大提升,工艺有效率在涩北一号、涩北二号和台南气田分别达到70%、100%、100%。生产实践结果表明,涩北气田随着单井产水量的上升,气井出水、出砂日趋严重,建议开展防砂堵水一体化、防砂携液一体化工艺的研究。     

割缝防砂筛管抗挤强度有限元计算模型

针对割缝防砂筛管周围或缝内部堵塞，造成井眼压力增加，可能会导致筛管被挤毁的问题，采用有限元方法，通过大型有限元程序，建立了其抗挤强度的有限元计算模型。根据弹塑性理论，对割缝防砂筛管进行分析，得出其抗挤强度。结果与国外的实验数据进行对比，数值模拟结果比实验值略大，但两者相差较小，证明了该模型的正确性。为其他尺寸割缝筛管的抗挤强度设计提供了一种数值计算方法。     

新型割缝筛管的设计及安全性评价

针对欠压实、胶结疏松油藏尤其是稠油油藏的特点 ,并综合考虑经济等因素 ,提出不等密度布缝的割缝筛管完井新概念并研制出新型割缝筛管 ,解决了稠油开采中的油井出砂问题。这种筛管防砂效果好 ,不阻隔油气流 ,耐腐蚀 ,不易形成砂堵 ,使用寿命长 ,制造容易 ,很容易实现不等缝眼密度和不等缝宽布缝 ,便于实施不等密度布缝和缝宽完井。与未割缝套管相比 ,新型割缝筛管的抗拉、压强度和抗扭强度减小不多 ,可以满足完井作业和井下工况的需要。     

热采井中复合缝腔割缝筛管的抗压强度研究

根据热力学原理,结合特定现场地层特点,计算了在热采过程中筛管表面温度分布,并利用有限元软件分析了在此温度分布条件下筛管的抗压强度。结果表明,在外部围压作用下,筛管的应力分布不均衡,仅有局部极小的区域应力较大,该区域主要集中于筛管的缝腔处。在热采情况下计算的筛管整体Von Mises应力大于在常温下计算得到的应力。在较大的外压载荷下热采温度对筛管抗压强度的影响很小甚至可以忽略。筛管的抗压强度随缝长的减小和割缝数的减少而增大。这种分析方法对研究井下热采过程中割缝筛管复杂的温度应力情况有一定的指导意义。     

盐上油田防砂方法优选试验研究及现场应用

为了优选出适合盐上油田的防砂方法和相应的工艺参数,在调研已有室内试验研究方法的基础上,设计制造了室内大型出砂模拟试验装置。旨在通过室内物理模拟试验,优选出合理的完井防砂方式。对优选出的防砂管进行不同缝宽参数对比试验,确定出最优的防砂管挡砂参数。结果表明,割缝管产能最高,且结构简洁,容易控制防砂精度,适合适度防砂;填充砾石防砂井比不填充砾石防砂井的井底压力损失小;建议采用φ139.7 mm割缝管、250~300μm缝宽,1 200μm砾石填充方式进行防砂作业。     

膨胀式筛管防砂工艺的应用

文章介绍了膨胀式筛管(ESS)防砂工艺引入胜利埕岛油田的原因、工艺的优点、适用范围。介绍了该工艺管串及工具以及在胜利海上埕岛油田的应用情况，建议进一步研究该工艺在海上裸眼水平井中应用的可行性。     

可膨胀管技术及其应用

可膨胀管技术就是将管柱下入井底,用驱动头以液力或机械的方法使管材永久变形,从而达到增大采油管柱或井眼内径的目的。可膨胀管包括可膨胀式割缝管和可膨胀式实体管 2种。它们可应用于钻井、完井及采油、修井等作业全过程,被认为是 2 1世纪石油钻采行业的核心技术之一,该项技术的几个应用领域在国外均投入到工业实施。文中介绍了可膨胀管技术的膨胀机理、优点及其应用。     

疏松砂岩油层防砂机理物理模拟

为了优选疏松砂岩油层的防砂方法,提高注水开发过程中的防砂效果,进行了防砂机理物理模拟.模拟结果表明,砾石层防砂物理模拟压力高于15MPa时,细砾石层渗透率明显好于粗砾石层,砾石层挡砂过程中的渗透率降低与砾石和地层砂的粒度中值比、流体的粘度、累积产液量等有关,当砾石和地层砂的粒度中值比大于15时,砾石层不起挡砂作用.经纬网金属布滤砂管和斜网金属布滤砂管具有高渗透能力和低过滤精度的特点,对高泥质含量或细地层砂的地层不适应,而金属棉滤砂管挡砂精度高,具有一定的自疏通能力.绕丝管防砂模拟中,挤压砾石充填炮眼,能够大幅度提高炮眼的渗透率,增加油井产能.因此,选择合理的砾石和地层砂粒度中值比是砾石充填防砂工艺的关键,金属棉滤砂管防砂优于经纬网金属布滤砂管和斜网金属布滤砂管,井筒内安装有绕丝管样件时,炮眼充填物的渗透率是影响油井产能的关键.     

新型防砂直缝式筛缝管的研究

针对绕丝筛管和割缝筛管在大斜度井和水平井采油防砂中存在的问题,研制了新型防砂直缝式筛缝管。该筛缝管采用三角形不锈钢直丝,用T形环箍支撑,经竖直焊接而成。对该筛缝管的受拉面积、受压面积和表面摩擦力等进行分析及试验,结果表明,筛缝管的受拉面积是绕丝筛管的6倍以上,其抗拉强度也相应是绕丝筛管的6倍以上;筛缝管在下入井筒过程中不会导致防砂失败;筛缝管与基管的综合强度大于基管本身的强度,大大增强筛管使用的安全性;筛缝管的表面摩擦阻力仅为绕丝筛管的19%;抗压变形能力是绕丝筛管的2.35倍;力的传递更加合理,更适用于深井、大斜度井和水平井的采油防砂。     

滤砂管尾部双挡板双向关闭水溶控制器的应用

滤砂管防砂效果好、有效期长、成本低、施工简单、易于推广。由于滤砂管防砂管柱尾部使用砂塞皮碗在油层压力较高的情况下密封不严和多次作业造成皮碗在井底堆积等问题，研制设计了密封性好、结构简单、施工方便、不论是油层压力多大均能牢固密封，而且不留任何遗物。该工具能大大提高滤砂管防砂效果，具有较好的使用前景。     

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。