“防砂”专家孙厚利

他研制的复合射孔防砂技术,使射孔与防砂可以同时进行。这个设计理念在世界上处于领先地位。地层内部深层防砂技术,将防砂的对象由油井推广到油藏,寓防砂于增产措施之中,为防砂研究带来了新的理念。     

定向射孔技术在疏松砂岩油藏水平井防砂完井工艺中应用效果分析

针对疏松砂岩油藏水平井防砂完井工艺要求，定向射孔技术经过不断研究、试验，先后研制出73型、89型、102型、127型及140等不同类型的外定向和内定向射孔技术，形成了一套完整的技术体系，可以满足不同类型疏松砂岩油藏水平井套管射孔防砂完井工艺需要。该项技术自1994年3月始，截止至2005年6月底，共实施水平井定向射孔防砂完井147井次，施工成功率100％，取得了明显的经济效益和社会效益。该文从水平井定向射孔技术原理、技术进展、技术适应范围及施工工序方面介绍了水平井定向射孔技术现状。该文以疏松砂岩油藏水平井产量为分析基准，从边底水、稠油等油藏定向射孔防砂完井生产资料数据统计方面，分析了水平井定向射孔技术应用效果。并对水平井定向射孔井段长度，运用部分射开水平井产能设计软件进行设计计算，应用生产数据进行统计分析。另外对水平井定向射孔防砂完井底水锥进影响因素，从水平井布孔方式设计及水平井井身轨迹设计等方面进行了探讨。根据理论计算和统计数据分析得出：水平井射孔井段长度应当针对不同油藏的不同地质条件优化设计。水平井井身轨迹、定向射孔布孔方式，应根据油水界面位置优化设计。该文认为必须加强水平井定向射孔技术与不同类型疏松砂岩油藏内在关系研究，加强水平井定向射孔技术与钻井工艺、完井工艺、采油工程等关系的基础理论研究，以达到射孔技术与地质技术、地层评价技术、防砂完井技术和生产采油技术的整合。     

防砂射孔技术在辽河油田曙三区二次开发先导试验区的应用

通过对辽河油田曙三区二次开发全过程综合防砂技术的研究,结合油藏地质特征及以往射孔技术的应用情况,有针对性地开发了新型防砂射孔器,在杜21块二次开发先导试验区进行了应用。全过程综合防砂技术实施分钻完井、强制排砂、深部防砂等3个阶段进行,配套使用防砂射孔工艺、携砂泵采油工艺、注水防膨工艺达到防出砂、防套管损坏的目的。新防砂射孔技术采用了大孔径、高孔密、定向射孔和油管传输射孔工艺,满足了采油厂对先导实验全过程综合防砂技术各项技术指标的要求,取得了较好的应用效果,与原开发方式相比,杜21块开发效果有明显提高。     

金属塞充填射孔防砂联作技术研究与应用

针对复合射孔防砂技术受地层参数影响、在疏松和致密地层应用效果不理想的问题,研究了金属塞充填射孔防砂联作技术。基于用整体金属塞取代松散颗粒状防砂材料的思路,改变防砂材料的形状与基本参数,实现防粒径0.1 mm以上砂粒的要求。将20目的金属防砂网压制成单体的六瓣中空锥形体金属塞,金属塞射入预定的储层后,充填在套管射孔口和储层的一定深度部位,形成立体的不锈钢网隔砂层,把地层砂遮挡在油层孔道内;研制了金属塞充填防砂射孔装置;研究了射孔、防砂联作一次完成的工艺技术,以取代先射孔再防砂的复杂工艺。锦7块应用金属塞充填射孔防砂联作技术后,油井产出液含砂量小于0.03%,生产正常,1年内没有进行检泵作业。研究结果表明,该技术适用于疏松易出砂地层,防砂效果好,可为油层防砂提供新的技术支持。      

辽河油区油井射孔防砂技术及发展方向探讨

介绍了辽河油区筛管防砂、分层防砂、机械压裂防砂、化学高温压裂防砂、人工井壁防砂、纤维防砂等典型油井射孔防砂技术。分析了该油区油井射孔防砂技术的现状及发展方向,目前已形成5种枪型,高、中、低3种参数的系列化防砂产品,适用于不同油藏状况。截至2009年底,已在辽河油田出砂较严重区块施工330口井,增油30×104t,防砂成功率94.5%,防砂成功井地面测试油井含砂量〈0.03%,实现了射孔技术与防砂技术的结合。该技术施工程序简单,防砂生产效果好,是出砂油田高效开发的一条新途径。     

永66断块水平井防砂及配套完井工艺技术

永安油田永66块油藏为疏松砂岩油藏，它具有胶结疏松，出砂严重的特点。对该断块实施水平井防砂及配套工艺技术，取得了明显的经济效益。介绍了水平井防砂工艺技术的原理，防砂管柱的结构，以及针对该断块油藏地质特点实施的射孔技术、油层保护技术、挤注工艺。     

水平井防砂及配套工艺技术在永66断块的应用

在对永66断块出砂原因进行分析的基础上，研究了水平井防砂工艺技术原理、防砂管柱结构。以及针对该断块油藏地质特点实施的射孔技术、油层保护技术、挤注工艺，取得了明显的经济效益。     

优化射孔孔眼形态和定向控制油井出砂

砂岩油藏油井的不完善会降低产量及冲蚀生产设备,引起不完善的主要因素是射孔孔眼破裂,造成油井出砂.传统机械防砂技术对于某些油藏可能没有效果.为了控制油井出砂,采用模拟油井出砂的发生和严重程度来确定获得期望产量的最经济防砂方法.通过模拟破裂状况,提出了一种改善钻井和完井作业的先进技术.采用三维孔弹塑性有限元模型去模拟射孔孔眼的稳定性,在现场得到了很好的应用.     

垦利A油藏探井测试防砂工艺的探索及应用

垦利A油藏是渤海典型的浅层砂岩油藏,油层胶结疏松,地层温度低,泥质含量高,原油密度大,黏度高,极易出砂。研究区第一口探井KL-A1井分别采用常规射孔泵抽联作工艺和简易防砂泵抽联作工艺进行测试,均因出砂严重,未能获取稳定产能,导致测试失败。通过研究和总结,优选高速水循环砾石充填防砂工艺,并结合探井DST测试作业特点进行工艺优化,对研究区多口探井测试应用,成功取全取准了地质资料,为油藏评价提供了有效数据。     

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。     

高压裂缝性致密砂岩气藏出砂影响因素及防治

迪那2气藏为高压裂缝性致密砂岩凝析气藏,采用衰竭式开发。单井普遍、持续出砂,堵塞井筒,严重影响气田正常生产。根据经验出砂指标判断基质出砂可能性小,单纯的基质因素很难造成当前的出砂现状。结合迪那地质条件、实际开发情况,从岩石力学角度出发,寻找岩石抗压强度相对薄弱区和有效上覆压力相对高值区,获取出砂影响因素。结果表明:导致岩石抗压强度降低的主要原因有砾岩和含砾岩层抗压强度薄弱带,断层、裂缝抗压强度薄弱带,射孔、酸化抗压强度薄弱带;导致有效上覆压力增加的主要原因为地层压力下降引起的有效上覆压力整体上升,越靠近射孔底部岩石受到的有效上覆压力越大,污染、集流、应力敏感等引起的附加表皮加大生产压差,生产压差越大,近井带受到的有效上覆压力越大。通过Hoek-Brown强度准则判断部分岩石在以上因素综合影响下可达到破坏条件。通过以上认识,提出防治措施,如优化射孔层段和射孔方位、加大孔密和穿深、采用清洁完井工艺,指出防治方向如井位优化、陶瓷防砂等。     

斜井及水平井在不同构造应力场水力压裂起裂研究

水力加砂压裂是储层特别是低渗透储层改造的重要手段。压裂施工时,储层破裂压力直接决定水力压裂的成功与否。影响储层破裂压力的因素较多,例如射孔相位、密度、孔径等,但对于斜井或水平井,构造应力场及其与井身结构之间的匹配关系对破裂压力和初始起裂方向影响更为显著。在压裂施工中,由于缺乏对上述因素的认识,常常导致施工因压力过高而中止。基于线弹性断裂力学结合岩石的抗拉破坏准则,对构造应力场进行分类,展开了不同构造应力场下斜井和水平井压裂施工中破裂压力及裂缝起裂方向研究,为水力压裂起裂及优化设计提供参考依据。     

海上超深大位移大斜度井射孔技术研究与应用

利用老井侧钻大位移井是经济高效开发断块油气藏的重要方式,对完工安全射孔技术提出了更高的要求。平湖AM1是一口超深、大位移、大斜度井,井深6 866 m,水平位移5 350.49 m,最大井斜77.81°,其中60°井斜以上井段4 524 m。该类井射孔作业面临着管柱施工安全、常规电缆无法校深、井控监控方法等问题,通过优选114 mm射孔枪尺寸,提高管柱通过性、预防卡枪,采用三公枪头保护起爆器、延时装置等关键射孔工具,降低机械及压力载荷影响,应用LWD工具测量地层伽马和套管同位素标记位置,代替电缆校深工艺快速实现管柱精确定位,优化形成LWD校深射孔管柱结构,制定了适用于超深井的井控评价方法,配合采用低摩阻完井液体系,相比常规体系降低井筒摩阻30%,确保了射孔管柱的顺利下入。现场应用表明,该技术明显降低了复杂超深井的射孔风险,达到了安全施工、精确射孔的目标,对老油田深度挖潜增储上产提供了技术支撑。     

低压致密气藏气井产能潜力的识别技术研究

四川盆地川南、川中过渡带荷包场-界石场地区的须家河组砂岩储层是一套典型的低压致密储集层。由于储层具有低压、低渗、高束缚水饱和度的特点，其渗流机理不同于常规储层。气井在低渗、低压力系数的储层开发过程中表现为低自然产能，有些井受到钻井污染，基本没有产量。通常水力加砂压裂是经济高效开发此类气藏的必要手段，但由于常规低渗透储层试井方法及油气测试手段对低产甚至无产量气井的测试、评价受到限制，使得压裂前储层物性和气井产能无法确定，无法对气井压裂效果做出客观正确地评价。为此，基于脉冲试井不稳定渗流原理，开展了低压致密气藏气井微型注入测试技术研究，提出了确定低压致密气藏储层物性和气井产能识别的新方法。应用该方法可以准确评估低渗致密气藏储层渗流物性，确定气井生产潜力，并为低丰度、低压渗致密气藏储层效益开发提供了理论依据。     

排砂采油工艺的应用

排砂采油工艺是应用于出砂油藏的一种新生产技术。该工艺以高压水为动力液,通过井下水力射流泵,将混合液带至地面,对油层无遮挡,不会造成地层二次堵塞,可起到一定解堵作用,能解决机械防砂、化学防砂采油对地层的伤害问题。该工艺在胜利油田滨南采油厂尚店油田应用4口井,产液量高,投入少,具有良好的应用前景。     

羊三木油田馆一油组油层出砂影响因素探讨

羊三木油田三断块馆陶组一段油层组为胶结疏松的高渗透砂岩稠油底水油藏,大部分采油井出砂严重,影响正常生产,研究其出砂原因及其规律对提高油田开发水平至关重要。统计分析现场资料,研究吨油出砂量与原油性质、射孔程度、生产压差和储集层性质的相关关系,确定油层控制出砂的参数有利值为:原油密度小于0.96g/cm3,射孔程度小于40%,生产压差小于4MPa,泥质含量为10.5%～16%,孔隙度小于30%。以此为依据优化11口油井生产制度,控制出砂排液生产,见到良好效果。高渗透砂岩稠油底水油藏出砂主要与储集层物性参数及生产压差有关,原油性质及射孔程度的差异也是油藏出砂的影响因素之一。图3参6     

低渗油藏高压充填防砂技术研究

高压充填防砂是以砂防砂的油水井防砂工艺技术.携砂液在高压作用下进入地层,在油层形成稳定的砂桥,阻挡低渗透储层疏松砂岩随油水进入井筒,形成砂埋或者砂卡,从而提高防砂效果,延长油水井作业周期.该项技术在孤岛油田现场实施,见到了良好的效果,有一定的推广价值.     

低压油气藏地下储气库井射孔工艺优化

利用低压油气藏老井建设的地下储气库,注、采气需要“大进大出”,储层到井筒要有非常好的通道。射孔作业可以为油气提供良好的通道。但也会造成储层污染甚至损害,若射孔作业过程中的器材选择、参数设计不合理,对地层造成的污染和损害甚至比钻井过程中的更严重;因此,需要对射孔施工工艺进行优化,以减少或避免储层污染和损害,使油气井达到预期产能．根据研究区低压油气藏老井固井完井特点,结合地层实际情况,对建设地下储气库所利用的这些老井的射孔施工方案进行了优化设计一该方法对低压油气藏储气库注采井射孔施工具有一定的参考意义、     

新型陶瓷筛管在克深气藏出砂气井中的适用性分析

克深气藏储层埋藏深、高温、高压、高含CO₂腐蚀气体,气井井下高产和高冲蚀,在气井出砂后使用常规金属筛管难以满足其防砂需求。通过对国外相似出砂油气井防砂案例分析,优选出新型陶瓷筛管并针对克深气藏气井井下CO₂腐蚀、酸液腐蚀、出砂冲蚀进行了适用性及下入可行性分析,结果表明:新型陶瓷筛管能够满足克深区块高温、高含CO₂、强酸腐蚀环境及高速携砂流体冲蚀下的防砂要求;现有陶瓷筛缝尺寸能够满足克深气藏砂岩储层挡砂精度要求;陶瓷筛管整体结构简单,下入后完井表皮因数低,能满足克深区块对于增产改造的要求;陶瓷筛管的机械强度能够承受克深井下围压,且具有良好的抗曲性能,可满足超深气井的下入可行性要求。研究认为,该新型陶瓷筛管在抗高冲蚀、抗高温、抗腐蚀和低完井表皮因数方面具有优势,其在克深气藏防砂完井中应用前景广阔。