高壓充填一次管柱防砂工藝技術(shù)的研究[權(quán)威資料]

高壓充填一次管柱防砂工藝技術(shù)的研究 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘要：該技術(shù)是在總結(jié)壓裂防砂、常規(guī)機械防砂優(yōu)缺點基礎(chǔ)上 ,針對疏松砂巖油層防砂需要而開發(fā)的新技術(shù)，是在地層壓裂充填石英砂的基礎(chǔ)上 , 利用繞絲管阻擋石英砂 ,再利用石英砂阻擋地層砂，屏障范圍大 ,對粉砂、粉細(xì)砂而言效果好于其它防砂措施。高壓充填一次擠壓防砂工藝對管柱結(jié)構(gòu)、工具進(jìn)行改進(jìn) ,調(diào)整優(yōu)化了施工參數(shù) , 具有施工周期短、成本低等優(yōu)點。 關(guān)鍵詞：防砂 ； 高壓充填 ； 礫石 Abstract: The technology is based on summed up in the fracturing sand, conventional mechanical sand control the merits, the development of new technology for unconsolidated sandstone reservoir sand needs and, it is in the formation fracture filling quartz sand foundation, using the wire around the tube stop quartz sand, quartz sand blocked by sand barrier layer, large range silt, silty sand, on terms effect than other sand prevention measures. High pressure filling an extruded sand control technology on pipe string structure, tools are improved, the adjustment and optimization of construction parameters, has a short construction period, low cost advantages. Key words: sand； high pressure gravel filling； TE343 A 一、工具及工藝原理 1、充填轉(zhuǎn)換工具 充填轉(zhuǎn)換工具是充填防砂的井下關(guān)鍵工具 ,是國內(nèi)目前較為先進(jìn)的充填防砂工具。當(dāng)工具下至預(yù)定位置后 ,從井口向油管內(nèi)技入直徑 32m 鋼球 ,延遲時間后向油管內(nèi)打壓至 15MPa,穩(wěn)壓 5min,再繼續(xù)增壓至壓力突降為 0。此時 ,充填工具的卡瓦牢固地錨定在套管壁上 ,膠筒密封油套環(huán)形空間 ,正循環(huán)充填孔被打開 ,即可進(jìn)行擠壓充填施工。充填施工結(jié)束后 ,上提油管至原負(fù)荷，倒扣即可實現(xiàn)丟手 ,充填通道關(guān)閉 ,充填礫石被可靠地封閉在由繞絲管、充填工具膠筒組成的油套環(huán)空內(nèi)。充填工具外徑分 150m 和 115m 兩種 ,其技術(shù)參數(shù)分別為工具通徑 66mm 或 52mm,坐封壓力 15MPa,充填孔打開壓力 20MPa,密封壓差 25MPa。 2、工藝原理 一次擠壓充填防砂將常規(guī)的地層填砂與井筒繞絲充填工藝有效地結(jié)合起來 ,并增加了前置液。施工中高壓、大排量擠入的前置液對油層產(chǎn)生一定的壓裂作用 ,增加油層裂縫 ,提高了油層滲透率 ；隨后在高壓大排量施工條件下 ,攜砂液攜帶的大量礫石在井筒周圍一定深度范圍內(nèi)形成高滲透性的人工砂體 ,在擠壓充填后期 ,施工泵壓與正常充填壓力相比要提高一個明顯的壓力增量 ,維持在較高壓力下完成 ,確保管外空洞填滿擠實 ,形成第一道擋砂屏障 ；最后進(jìn)行繞絲管外循環(huán)充填 ,形成高滲透的第二道擋砂屏障 ,從而避免了因單純繞絲充填可能發(fā)生的繞絲堵塞現(xiàn)象。 二、工藝設(shè)計 1、礫石直徑優(yōu)選 通過研究繞絲管外所充填的不同直徑的礫石對儲層產(chǎn)能的影響情況 ,認(rèn)為當(dāng)?shù)[石直徑 (D50)與地層砂直徑 (d50)比值為 56 時 ,地層砂在礫石層表面形成穩(wěn)定的砂橋 (圖 1),礫石層滲透率受損較小 ,但對地層產(chǎn)能有一定的影響 ；當(dāng)比值為 610時 ,形成礫石孔隙堵塞及淺層內(nèi)部堵塞 (圖 2),礫石層滲透率開始快速下降 ,隨后趨于穩(wěn)定 ,但對地層產(chǎn)能影響較小。 當(dāng)?shù)貙由胺诌x較好時 ,選用礫砂直徑比為 68 的礫石 ,既可以保證高產(chǎn)又能延長防砂有效期。但對于地層砂分選差的地層 ,就可能造成礫石層孔隙及淺層內(nèi)部嚴(yán)重堵塞 ,嚴(yán)重影響產(chǎn)能。針對這種問題現(xiàn)場采取兩種方式 ,一種是采用礫砂直徑比為 56 的礫石 ；另一種是在部分井施工中改變了采用單一粒徑礫石充填的方法 ,先選用較小直徑礫石 (5 D50/d50 6進(jìn)行地層充填 ,形成擋砂層 ,再選用較大直徑礫石 (6 D50/d50 8)進(jìn)行井筒充填 ,形成排砂層 ,以提高充填層的滲透能力 ,達(dá)到防排結(jié)合的目的 ,有效解決了地層粉細(xì)砂堵塞充填層的狀況。 2、管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計 一次擠壓充填防砂管柱結(jié)構(gòu)自下而上依次為絲堵、沉砂管、扶正器 ,生產(chǎn)繞絲管、扶正器、油管、循環(huán)繞絲管、油管、充填轉(zhuǎn)換工具、油管 (圖 3)。 3、施工技術(shù)參數(shù) 礫石用量：根據(jù)模擬軟件計算 ,井筒周圍形成 1.01.5m人工擋砂屏障時 ,一般即可獲得較好的防砂效果。以 20%的地層孔隙度考慮 ,則礫石充填強度一般為 1.01.5m3/h。 泵壓 :考慮繞絲管抗擠壓強度 ,地層填砂時泵壓控制在1820MPa,填砂末期控制在 25MPa 以內(nèi)。 排量 :在地層 填砂階段 ,攜砂液經(jīng)過炮眼的流速必須大于礫石的沉降速度 ,防止礫石在環(huán)空中過早沉淀堵塞炮眼。根據(jù)理論計算及現(xiàn)場實踐 ,在 139.7 套管中施工排量應(yīng)大于800L/min,在 177.8 套管中施工排量應(yīng)大于 1000L/min。 攜砂比 :地層填砂階段攜砂比控制在 15%30%,環(huán)空充填階段攜砂比控制在 8%15%。 4、工藝流程 現(xiàn)場一般按以下工藝流程進(jìn)行施工 : 工具坐封 正洗井 正擠前置液 地層擠壓充填 正擠頂替液 井筒循環(huán)充填 丟手 反洗井 下沖管探?jīng)_中心管 反洗井。 三、工藝評價及適用條件 一次擠壓充填防砂由于將地層高壓填砂與繞絲充填工藝有效地結(jié)合起來 ,省去了原來地層防砂后需要進(jìn)行的探砂面、鉆塞、沖砂等工序 ,大大縮短了施工周期 ,降低了勞動強度 ,經(jīng)濟(jì)成本較低 ；同時由于簡化了施工工序 ,也起到一定程度的油層保護(hù)作用 ；由于地層人工砂體是在高壓下一次擠壓充填形成 ,砂體連續(xù)、穩(wěn)定 ,砂體半徑大 ,因而防砂效果好 ,有效期長。 該工藝具有以下適用條件 : 1、采用高壓充填工具進(jìn)行防砂的井適用于地面脫氣油粘度在 10000mPa.s(50) 以下的油層 ,因為原 油粘度較高的特、超稠油由于流動性差需注蒸汽熱采 ,而充填工具自帶的封隔器膠筒不耐蒸汽高溫 ；特、超稠油防砂需采用能與鉛封配合的充填轉(zhuǎn)換工具。 2、防砂目的層上下距離水層較遠(yuǎn)。對目的層上下 10m內(nèi)有水層的 ,采用該工藝則應(yīng)適當(dāng)調(diào)整施工泵壓、排量 ,采用較低泵壓、較小排量以及小砂量施工 ,避免發(fā)生管外竄槽。 3、適用于地層虧空不大的油井 ,尤其是新井防砂。地層虧空嚴(yán)重的老井則需采取兩步法充填防砂 ,以確保地層填飽填實。 相配套的工藝技術(shù)有 : 1、大孔徑、高孔密射孔 部分井采用 114 型防砂射孔器 ,孔密達(dá) 40 孔 /m,孔徑大于 18mm,有效地降低了礫石充填和油氣流入井筒的阻力。 2、柴油解堵保護(hù)油層 柴油能夠有效的改善近井地帶油層物性 ,抑制油層內(nèi)粘土膨脹 ,降低稠油流動阻力?，F(xiàn)場施工中一般在前置液之前擠入 10m3 柴油 ,達(dá)到解堵和油層保護(hù)的作用 ；水敏嚴(yán)重的地層則選用柴油做為攜砂液。 3、防砂液配方優(yōu)選 針對儲層的巖心及稠油性質(zhì) ,有針對性地選用 HL-A003、 JN-A001 等降粘劑以及 DTE 等防膨抑砂劑 ,提高防砂液的防膨、降粘、驅(qū)油性能。 4、選用合理的井筒舉升工藝 根據(jù)原油性質(zhì) ,選用螺桿泵、抽稠泵等做為井筒舉升動力 ,對原油粘度較高的井則配合使用電熱桿或空心桿 +高溫?zé)犭娎|輔助加熱 ,提高開采效果。 四、結(jié)論 一次擠壓充填防砂工藝具有防砂成功率高、防砂效果好、施工周期短、經(jīng)濟(jì)成本低等優(yōu)點 ,有著廣泛的應(yīng)用前景。 地層砂分選性好的油層 ,宜選用礫砂直徑比為 68 的礫石 ；分選性差的油層 ,宜選用礫砂直徑比為 56 的礫石 ,或選用不同粒徑的礫石進(jìn)行組合充填 ,擋排結(jié)合。 地層擠壓充填的關(guān)鍵在于采用合適的防砂液、控 制合理的泵壓、排量和攜砂比 ,防止礫石在井筒提前沉降 ,確保地層人工砂體穩(wěn)定、連續(xù)。 參考文獻(xiàn) 1王顯莊 , 稠油油藏出砂機理實驗分析 C . 見 :謝文彥主編 . 第二屆全國特種油氣藏技術(shù)研討會優(yōu)秀論文集 C . 沈陽 : 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社 , 2006: 740 744. 2 黃文強 . 高壓礫石充填防砂技術(shù)在曙三區(qū)的應(yīng)用 J. 特種油氣藏， 2010， 17（ 4）： 111 114. 3 胡慶榆 . 套變井防砂工藝研究 J. 中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量， 2011，（ 6）： 159. 閱讀相關(guān)文檔 :較大直徑圓型水池結(jié)構(gòu)設(shè)計方法淺談 杭甬鐵路客運專線某箱梁預(yù)制場地基處理方案簡述 施工企業(yè)施工管理控制淺析 三維激光掃描儀在構(gòu)建油氣田數(shù)字管網(wǎng)中的應(yīng)用 加強內(nèi)控制度建設(shè) ,提高企業(yè)管理水平 高壓噴射注漿法土體加固在地鐵深基坑工程的應(yīng)用與控制 從微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)原理淺談房產(chǎn) “ 限購令 ” 基于強度折減法的深基坑整體穩(wěn)定性分析 水電工程施工技術(shù)及注意問題的分析 高層建筑的節(jié)能設(shè)計與施工 油氣管道工程地