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。     

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。     

双层激光割缝内充填滤砂筛管的研制和应用

针对胜利油田有限公司孤东油田套管变形井日益增多 ,而采用其他防砂工艺防砂效果不理想的问题 ,开发了一种小直径双层激光割缝内充填滤砂筛管。这种防砂管是在双层割缝筛管间充填好与地层砂配伍的石英砂 ,能有效阻挡地层砂流入井筒 ,同时又保证了防砂管有一定的渗透性能。由于其直径较小 ,适用于缩径井 ,也适用于普通直井和斜井。 7口井的试验表明 ,这种防砂筛管能阻挡 0 0 5mm的砂 ,渗透性较好 ,可满足油井产液的要求。     

出砂地层割缝套管剩余强度研究

压裂充填防砂后,割缝管环空及近井地带严重亏空,因此需要二次充填防砂,而割缝管的剩余强度决定了二次防砂的成败。研究出砂地层割缝管剩余强度,优化施工参数对减少割缝管损坏延长割缝管寿命有着重要的现实意义。     

大宛齐油田疏松砂岩油藏出砂机理与防砂技术研究

塔里木盆地大宛齐油田属于疏松砂岩油藏，主力产油层段为第四系和上第三系的康村组。油层埋深浅、胶结疏松、压实作用差造成油层出砂严重，影响油田的正常生产，绝大部分油水井如果不防砂就无生产能力．本文从地质因素和开采因素两方面分析了本区油层出砂原因与机理，在借鉴国内外类似疏松砂岩油藏防砂技术的基础上，提出了适合该油田的三种防砂技术：高压一次充填防砂工艺、机械双重防砂工艺以及激光割缝筛管-压裂砾石充填防砂工艺。并对此三种技术的防砂适应性进行了分析，认为大宛齐油田可以针对不同层系、不同井况的出砂问题选用最佳防砂技术．以保证油田安全生产。     

等离子割缝筛管加工技术探讨

为了消除常规割缝筛管的固有缺陷,提高筛管防砂采油效率,研发出等离子技术加工的割缝筛管。等离子割缝技术可以加工0.15 mm宽度的极窄缝,缝腔的表面粗糙度可达1.6μm,加工出的缝隙在筛管的内外表面没有任何缺陷,不会破坏筛管本身的性能,筛管的抗拉强度优于常规激光割缝筛管的抗拉强度。等离子体的在线防腐和淬硬处理,在缝腔表面形成厚度大于12μm的硬化层,可以提高缝隙的抗腐蚀能力。通过改变加工参数,采用等离子割缝技术可以加工梯形缝以及复合缝,防止砂粒在缝隙中堵塞,具有很好的"自洁"能力,提高了采油效率。现场应用结果表明,等离子割缝筛管具有防砂效果好、渗透能力强、耐磨蚀性好和施工方便等优点。     

可自适应膨胀防砂筛管结构设计及防砂机理研究

在分析油层出砂机理的基础上,介绍了可自适应膨胀防砂筛管的结构组成和防砂机理。外层防护外壳起到保护内层结构和填充砾石的作用,使地层砂在管外形成"砂桥",作为初级挡砂屏障;可膨胀防砂筛网阻挡砾石在筛管膨胀过程中从防护外壳的孔隙漏失,形成第2级挡砂屏障;砾石充填层以砾石作为膨胀介质,可实现可自适应膨胀,并对原油过滤,形成第3级挡砂屏障;内支撑割缝筛管在可自适应膨胀防砂筛管的下入、起出过程中提供支撑,并防止地层砂进入中心管,形成第4级挡砂屏障。该装置综合了可膨胀筛管、砾石充填筛管和割缝筛管的防砂优点,有效地提高了防砂效果。     

基于渗透率损失规律分析的稠油井割缝筛管割缝宽度优化

新疆油田某油区内出砂稠油热采井普遍采用割缝筛管进行简易防砂,割缝筛管缝宽设计缺乏依据,防砂后油井产能损失严重,亟需开展割缝筛管缝宽设计的相关研究.模拟目标油区稠油、地层水携砂流动与地层砂条件开展割缝筛管挡砂堵塞实验,分析不同缝宽割缝筛管在稠油堵塞以及稠油与地层砂复合堵塞条件下渗透率变化规律与挡砂情况,结合防砂性能指标定...     

砾石充填防砂技术在港西油田的深化研究与应用

通过对港西油田的防砂技术研究,防砂工艺有了很大发展,特别是砾石充填筛管防砂技术已经非常成熟,成为了港西油田防砂的主要技术,但是随着防砂井的生产,油井逐渐显露出供液不足,油层堵塞的问题,影响了油井的产量。通过对砾石充填割缝管防砂技术的关键技术进行深化研究,对充填砾石的选择、割缝管、携砂液的参数指标进行了改进和完善,大大改善了油井的渗流能力,延长了油井的高产时间,提高了港西油田的防砂效果,改善了港西油田的开发水平。     

杆式泵防气工艺管柱研究

部分出砂油井配套了用于防砂的激光割缝筛管,但无法安装多沉降旋流气锚,导致杆式泵受气体影响严重。依据重力气锚原理设计了杆式泵防气工艺管柱,该管柱在杆式泵支撑装置下安装激光割缝筛管,使泵筒与油管之间的密封环空与油套环空连通,聚集在这一环空的气体可以通过激光割缝筛管排到油套环空,消除气体对杆式泵的影响,提高抽油泵效和油井产量。     

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。     

东海平湖油田A3水平井完井方法研究

针对东海平湖油田的特点，确定了该油田A3水平井合理的完井方法是：割缝衬管先期完井和金属纤维防砂筛管后期防砂。针对割缝衬管完井方法，进行了完井参数、单根割缝衬管长度、完井管柱结构的优化设计。利用所研制的水平井软件HWCS对割缝衬管完井的产能进行了预测。A3水平井割缝衬管完井后，未见出砂，投产后产油量约1200m^3／d，与预测结果吻合，完井产能预测准确率为100％。     

复合缝腔割缝防砂筛管的设计与应用

在对现有防砂工艺评述的基础上,研究开发出一种新型复合缝腔割缝防砂筛管。该种防砂筛管采用双梯形复合缝腔及过渡圆弧设计,无尖锐棱角,缝腔容积逐渐增大,使油流通道为逐渐加宽的缝腔,具有流阻小、防砂效果好、强度高、使用寿命长、可重复使用等特点。详述了该防砂筛管的结构特点和流阻分析;利用ANSYS软件对新型筛管的抗挤压强度、抗拉强度、抗弯强度及抗扭强度进行了分析计算,为筛管的实际应用提供了理论依据。最后给出了复合缝腔割缝筛管在胜利油田的现场应用情况。     

渤海油田稠油水平井防砂筛管耐温能力的确定

渤海油田热采水平井防砂筛管选型时参考的耐温能力未考虑井况的影响,导致部分热采水平井选用的防砂筛管不能满足注热要求而发生破坏。为此,在分析稠油热采水平井防砂筛管注热时受力的基础上,综合考虑弯曲应力与热应力对防砂筛管破坏的影响,给出了稠油热采水平井防砂筛管耐温能力的数值模拟计算方法。利用该方法计算了渤海油田6口热采水平井防砂筛管的耐温能力,分析了单位狗腿严重度下星孔、金属网布和桥式复合3种防砂筛管的耐温能力降低幅度。研究发现:考虑弯曲应力计算出的耐温能力与现场实际较吻合;单位狗腿严重度下星孔、金属网布和桥式复合3种防砂筛管耐温能力降低6~16℃;单位狗腿严重度下防砂筛管耐温能力的降低幅度随防砂筛管径向尺寸增大而增大;防砂筛管基管钢级越高,耐温能力降低幅度越小,且钢级对耐温能力降低幅度的影响程度大于径向尺寸;TP110H和BG110H钢级的金属网布或桥式复合防砂筛管具有较高的耐温能力,能满足渤海油田热采水平井的注热要求。研究结果表明,稠油热采水平井选择防砂筛管时,应考虑弯曲应力对防砂筛管耐温能力的影响,否则会导致防砂失效,影响稠油热采开发效果。      

石油割缝筛管的现状

因绕丝筛管在使用中出现乱丝、缝隙变形等问题，在钻井完井、采油防砂中应用割缝筛管。根据油井地质状况和产量要求，设计割缝筛管的结构及参数。在分析了筛管的各种加工方法的优缺点后，着重介绍了激光切割法。用激光不但可切割出任意缝型结构和布缝状态的筛管，而且在切割面上形成了较厚的硬化层，可增强割缝的耐磨性和耐腐触性，延长筛管使用寿命。     

膨胀筛管防砂技术研究

膨胀筛管技术是一种新兴的防砂技术,介绍了大通径膨胀筛管悬挂器、带有割缝的膨胀螺纹及具有变径功能的膨胀工具等膨胀筛管的几个关键技术。大通径膨胀筛管悬挂器能够确保变径膨胀工具的顺利下入,带有割缝的螺纹膨胀后与筛管本体具有一样大小的内径,变径膨胀工具使得膨胀筛管可以紧贴井壁,减少砂粒的运移和冲蚀。膨胀筛管技术在两口套损井中的防砂应用表明,在满足选井条件的情况下,采用膨胀筛管可以获得较好的生产效果,筛管膨胀后紧贴套管内壁,膨胀后筛管内径比普通筛管内径大,有利于增大泄油面积,提高油井产量。     

基于正交试验的割缝筛管冲蚀磨损分析

为了探讨割缝筛管的冲蚀磨损情况,采用有限元法分析了生产压差、粒度水平、含砂水平及动力黏度等因素对割缝筛管冲蚀的影响程度,通过正交试验确定了各因素影响割缝筛管的主次顺序。分析结果表明:在一定的生产环境下,筛管缝道入口处流速最大,在入口处呈现一定半径圆弧的趋势增大,于缝隙处发生最大冲蚀率,正对来流方向的区域冲蚀严重;正交试验法确定的主次因素为含砂水平>粒度水平>动力黏度>生产压差,使割缝冲蚀最小的最佳组合方案为生产压差3 MPa,动力黏度0.05 Pa·s,粒度0.21 mm,含砂体积分数1%。所得结论可为筛管的结构设计与精度选择提供依据。