國外防砂新技術(shù)

1、國內(nèi)外防砂新技術(shù)國內(nèi)外防砂新技術(shù)一、概 況二、國內(nèi)外防砂新技術(shù)三、防砂工藝發(fā)展方向阿塞拜疆阿塞拜疆墨西哥灣墨西哥灣英國北海英國北海委內(nèi)瑞拉委內(nèi)瑞拉尼日利亞尼日利亞羅馬尼亞羅馬尼亞洛杉磯盤地洛杉磯盤地挪威油區(qū)挪威油區(qū)加拿大加拿大阿爾伯達阿爾伯達巴西油區(qū)巴西油區(qū)印度尼西亞印度尼西亞中國勝利、遼河、中國勝利、遼河、大港、渤海灣等大港、渤海灣等一、概 況直直 井井復(fù)雜結(jié)構(gòu)井復(fù)雜結(jié)構(gòu)井單單 層層多多 層層套管防砂完井套管防砂完井裸眼防砂完井裸眼防砂完井濾砂管防砂濾砂管防砂化學(xué)防砂化學(xué)防砂礫石充填礫石充填復(fù)合復(fù)合防砂防砂擠壓擠壓充填充填壓裂壓裂防砂防砂復(fù)雜結(jié)構(gòu)井復(fù)雜結(jié)構(gòu)井 裸眼防砂完井裸眼防砂完井一、概

2、況一、概 況國內(nèi)國內(nèi)國外國外勝利采油院、遼河采油院勝利采油院、遼河采油院大港采油院等防砂單位大港采油院等防砂單位Schlumberger、BJ、Baker、Halliburton、Weatherford 等等水平井裸眼充填技術(shù)水平井裸眼充填技術(shù)可膨脹防砂篩管技術(shù)可膨脹防砂篩管技術(shù)射孔防砂一體化技術(shù)射孔防砂一體化技術(shù)分層擠壓充填技術(shù)分層擠壓充填技術(shù)1 1、膨脹前剛體外徑小，、膨脹前剛體外徑小，井身結(jié)構(gòu)適應(yīng)性強井身結(jié)構(gòu)適應(yīng)性強4 4、流通面積大流通面積大，井眼，井眼附加壓降小附加壓降小，可提高作業(yè)油井生產(chǎn)能力，可提高作業(yè)油井生產(chǎn)能力2 2、膨脹后內(nèi)徑大（膨脹后內(nèi)徑大（僅縮小僅縮小25.4mm25.

3、4mm），提高井徑利用率），提高井徑利用率3 3、膨脹后與井壁直接接觸，、膨脹后與井壁直接接觸，增強井壁穩(wěn)定性增強井壁穩(wěn)定性5 5、與礫石充填相比，施工簡單，、與礫石充填相比，施工簡單，成本低成本低1995年年shell公司授權(quán)公司授權(quán)weatherford子子公司公司Petroline進行開發(fā)，進行開發(fā)，1999年首次商年首次商業(yè)使用業(yè)使用隨后隨后Baker公司公司、 Halliburton 公司公司、 Schlumberger公司公司均投入研究。均投入研究。二、國內(nèi)外防砂新技術(shù)u 1910年年 延性管和旋轉(zhuǎn)膨脹補貼延性管和旋轉(zhuǎn)膨脹補貼u 1917年年 實體膨脹錐膨脹波紋管實體膨脹錐膨脹波紋

4、管u 1940年年 液壓液壓/爆炸式膨脹延性管爆炸式膨脹延性管u 1962年年 波紋管上使用波紋管上使用樹脂玻璃纖維樹脂玻璃纖維涂涂層技術(shù)層技術(shù)u 1980年年 波紋管加壓后旋轉(zhuǎn)膨脹波紋管加壓后旋轉(zhuǎn)膨脹u 1992年年 實體膨脹錐割縫管實體膨脹錐割縫管、延性管、延性管u 1865年年 有縫鋼管出現(xiàn)有縫鋼管出現(xiàn)u 1995年年可膨脹防砂篩管可膨脹防砂篩管目標：目標：可膨脹可膨脹套管套管二、國內(nèi)外防砂新技術(shù)可膨脹中心管可膨脹中心管重疊式過濾層重疊式過濾層可膨脹保護外管可膨脹保護外管123二、國內(nèi)外防砂新技術(shù)二、國內(nèi)外防砂新技術(shù)ESS(in)外徑外徑(in)膨脹外徑膨脹外徑(in)最后內(nèi)徑最后內(nèi)徑

5、(in)應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍2-7/8”3.33.875 4.25比井眼尺比井眼尺寸小寸小0.98in4”, 5” 18+ #csg3”-4” hole3-”3.94.5 4.755”, 5” csg4-”-4” hole4”4.435.875 6.257” 35 # csg5-7/8” 6-1/8” hole4-”4.96 7.257” 23-32 #csg6” 6” hole5-”5.978.325 9.1259-5/8 csg8-3/8” 91/8” hole二、國內(nèi)外防砂新技術(shù)膨脹管串膨脹管串防砂管串防砂管串盲盲 堵堵底部接頭底部接頭懸掛封隔器懸掛封隔器頂部接頭頂部接頭膨脹篩管膨脹篩管鉆桿

6、鉆桿扶正器扶正器液壓膨脹工具液壓膨脹工具機械膨脹工具機械膨脹工具二、國內(nèi)外防砂新技術(shù)二、國內(nèi)外防砂新技術(shù) 自自1999年年Weatherford公司首次成功應(yīng)用以來，截至公司首次成功應(yīng)用以來，截至2006年底在年底在全球累計應(yīng)用全球累計應(yīng)用48000m，實施，實施405口井口井，60%用于用于裸眼井裸眼井防砂，防砂，40%用于用于套管井套管井防砂；防砂；中國中國區(qū)域施工區(qū)域施工41口井口井。另外。另外Baker公司應(yīng)用公司應(yīng)用25口口、 Halliburton 公司應(yīng)用公司應(yīng)用13口口、 Schlumberger公司應(yīng)用公司應(yīng)用1口口?？傮w?？傮w成成功率功率達到達到95%以上，同傳統(tǒng)防砂完井相

7、比以上，同傳統(tǒng)防砂完井相比降低成本降低成本20%，增產(chǎn)增產(chǎn)70%左右。左右。二、國內(nèi)外防砂新技術(shù)1、在篩管、在篩管/裸眼環(huán)空形成高滲透擋砂屏障裸眼環(huán)空形成高滲透擋砂屏障l有利于減緩或避免篩管堵塞，對稠油、粉細砂巖油藏防砂優(yōu)有利于減緩或避免篩管堵塞，對稠油、粉細砂巖油藏防砂優(yōu)勢明顯勢明顯l防砂有效期長，充分發(fā)揮水平井增產(chǎn)優(yōu)勢，延長油井壽命防砂有效期長，充分發(fā)揮水平井增產(chǎn)優(yōu)勢，延長油井壽命l有利于流體均勻流入篩管內(nèi)部，延緩底水錐進有利于流體均勻流入篩管內(nèi)部，延緩底水錐進3、簡化完井管柱結(jié)構(gòu)、簡化完井管柱結(jié)構(gòu),提高完井速度提高完井速度,節(jié)約完井成本節(jié)約完井成本2、提高油井完善程度，降低近井表皮系數(shù)，

8、增大、提高油井完善程度，降低近井表皮系數(shù)，增大井筒流通面積，最大程度的水平井增產(chǎn)優(yōu)勢井筒流通面積，最大程度的水平井增產(chǎn)優(yōu)勢BJ公司公司：1062TM水平井裸眼防砂完井系統(tǒng)水平井裸眼防砂完井系統(tǒng)Schlumberger公司公司：QUANTUM水平井裸眼充填系統(tǒng)水平井裸眼充填系統(tǒng)Baker公司公司:水平井裸眼充填系統(tǒng)水平井裸眼充填系統(tǒng)Agip公司公司 : 水平井裸眼充填系統(tǒng)水平井裸眼充填系統(tǒng)二、國內(nèi)外防砂新技術(shù)井底循環(huán)壓力保持技術(shù)井底循環(huán)壓力保持技術(shù)：防止壓開地層及流體漏失防止壓開地層及流體漏失；裸眼水平井段根部到指部篩管裸眼水平井段根部到指部篩管/裸眼裸眼全環(huán)空循環(huán)洗井功能全環(huán)空循環(huán)洗井功能；濾

9、餅清除技術(shù)；濾餅清除技術(shù)；充填效率保持措施充填效率保持措施：BJ阻流器阻流器、Schlumberger分流篩管分流篩管;充填工具置于充填工具置于套管段套管段。BJ公司公司：1062TM水平井裸眼防砂完井系統(tǒng)水平井裸眼防砂完井系統(tǒng)Schlumberger公司公司：QUANTUM水平井裸眼充填系統(tǒng)水平井裸眼充填系統(tǒng)Baker公司公司:水平井裸眼充填系統(tǒng)水平井裸眼充填系統(tǒng)Agip公司公司 : 水平井裸眼充填系統(tǒng)水平井裸眼充填系統(tǒng)二、國內(nèi)外防砂新技術(shù)管柱結(jié)構(gòu)管柱結(jié)構(gòu)充填總成充填總成安全裝置安全裝置分流篩管分流篩管二、國內(nèi)外防砂新技術(shù)工藝過程工藝過程1、下入管柱、下入管柱2、坐封工具、坐封工具3、濾餅清

10、除、礫石充填、濾餅清除、礫石充填4、油氣井投產(chǎn)、油氣井投產(chǎn)技術(shù)特點技術(shù)特點一一趟管柱趟管柱可以完成可以完成濾餅清除濾餅清除和和裸眼充填裸眼充填所有工序所有工序采用采用分流篩管分流篩管技術(shù)，為攜砂流體提供交替通道，提高充填效率技術(shù)，為攜砂流體提供交替通道，提高充填效率采用了采用了井底循環(huán)壓力井底循環(huán)壓力保持技術(shù)保持技術(shù)擁有篩管擁有篩管/裸眼裸眼全環(huán)空循環(huán)洗井全環(huán)空循環(huán)洗井功能功能擁有擁有井下壓力數(shù)據(jù)實時采集井下壓力數(shù)據(jù)實時采集功能功能 采用清潔攜砂體系，有利于油層保護采用清潔攜砂體系，有利于油層保護現(xiàn)場應(yīng)用現(xiàn)場應(yīng)用井段長度：井段長度：400m；排量：排量：800l/min;設(shè)計填砂量：設(shè)計填砂量

11、：2.0m3；實際填砂量：實際填砂量：1.8m3；砂比：砂比：6%最高壓力：最高壓力：27.6MPa采用了具有泥餅解除功采用了具有泥餅解除功能的攜砂液能的攜砂液二、國內(nèi)外防砂新技術(shù)二、國內(nèi)外防砂新技術(shù)BakerHughes：Mini-Beta系統(tǒng)系統(tǒng)Halliburton：Single-Trip技術(shù)技術(shù) 中國勝利采油院中國勝利采油院：分層擠壓充填技術(shù)分層擠壓充填技術(shù)Schlumberger公司公司：MZ 技術(shù)技術(shù)BJ公司公司：MST技術(shù)技術(shù)二、國內(nèi)外防砂新技術(shù)技術(shù)特點技術(shù)特點一趟管柱一趟管柱完成多層防砂施工完成多層防砂施工可以實現(xiàn)上部油層的可以實現(xiàn)上部油層的壓裂充填壓裂充填及下部油層的及下部油

12、層的礫石充填礫石充填分流篩管分流篩管的應(yīng)用使得整個的應(yīng)用使得整個管柱管柱和施工和施工工序工序更為更為簡單可靠簡單可靠雖然在管柱設(shè)計中增加了安全接頭，但分流篩管大的外徑和雖然在管柱設(shè)計中增加了安全接頭，但分流篩管大的外徑和MZ皮碗式層間封隔器，皮碗式層間封隔器，后處理困難后處理困難現(xiàn)場應(yīng)用現(xiàn)場應(yīng)用井深：井深：2623.7m井斜：井斜：25井段長度：井段長度：47m；設(shè)計填砂量：設(shè)計填砂量：38.6t；實際填砂量：實際填砂量：43.1t；上層壓裂防砂施工上層壓裂防砂施工 排量：排量： 2.4m3/min 破裂壓力：破裂壓力：32.2MPa 最高施工壓力：最高施工壓力：38.5MPa下層充填施工下層

13、充填施工 排量：排量： 400l/min 最高施工壓力：最高施工壓力：33MPa采用低聚物交聯(lián)攜砂體系采用低聚物交聯(lián)攜砂體系二、國內(nèi)外防砂新技術(shù)二、國內(nèi)外防砂新技術(shù)一趟管柱一趟管柱完成多油層分層擠壓與充填施工；完成多油層分層擠壓與充填施工；在施工過程中目的層與其它層實現(xiàn)完全分離，在施工過程中目的層與其它層實現(xiàn)完全分離，減少作減少作業(yè)液與油層的漏失業(yè)液與油層的漏失，有利于油層保護；，有利于油層保護；有利于后續(xù)的有利于后續(xù)的分層開采分層開采；后期處理后期處理難度較大；難度較大；該技術(shù)是目前多油層防砂的最新技術(shù)，預(yù)計今年將在該技術(shù)是目前多油層防砂的最新技術(shù)，預(yù)計今年將在印尼進行兩口井的現(xiàn)場試驗印尼進

14、行兩口井的現(xiàn)場試驗。二、國內(nèi)外防砂新技術(shù) 最早開發(fā)的最早開發(fā)的BakerHughes：Mini-Beta系統(tǒng)系統(tǒng) 和和Halliburton：Single-Trip技術(shù)技術(shù) 技術(shù)成熟，已在中國渤海油田應(yīng)用近技術(shù)成熟，已在中國渤海油田應(yīng)用近300井次，井次，BJ公司公司MST技術(shù)仍處于初期試驗階段，中國勝利采油院的分技術(shù)仍處于初期試驗階段，中國勝利采油院的分層擠壓充填技術(shù)現(xiàn)場試驗已取得成功。層擠壓充填技術(shù)現(xiàn)場試驗已取得成功。 國外技術(shù)最大優(yōu)點國外技術(shù)最大優(yōu)點：施工過程中層間完全隔離，有利于：施工過程中層間完全隔離，有利于油層油層保護保護；最大的問題最大的問題：防砂失效：防砂失效后處理后處理難度大

15、費用高，目前該問難度大費用高，目前該問題已成為渤海油田突出的開發(fā)矛盾，不得不提出了題已成為渤海油田突出的開發(fā)矛盾，不得不提出了“簡易防砂、簡易防砂、適度防砂適度防砂的技術(shù)思路，開始轉(zhuǎn)向采用濾砂管防砂。的技術(shù)思路，開始轉(zhuǎn)向采用濾砂管防砂。 中國勝利采油院中國勝利采油院開發(fā)的技術(shù)則充分考慮了后處理問題，一般開發(fā)的技術(shù)則充分考慮了后處理問題，一般采用采用小修即可完成小修即可完成。二、國內(nèi)外防砂新技術(shù)射孔防砂一體化管柱技術(shù)射孔防砂一體化管柱技術(shù)：利用一趟管柱首先實施射孔施工，再下放管柱：利用一趟管柱首先實施射孔施工，再下放管柱實施防砂施工；實施防砂施工； 具有代表性具有代表性Schlumberger公

16、司公司的的QUANTUM PERFPAC體系體系復(fù)合射孔防砂技術(shù)復(fù)合射孔防砂技術(shù)：復(fù)合射孔彈在對套管射孔過程中：復(fù)合射孔彈在對套管射孔過程中,將射孔與防砂作業(yè)同將射孔與防砂作業(yè)同時完成。其研發(fā)單位是時完成。其研發(fā)單位是中國遼河鉆采院中國遼河鉆采院。1、將射孔技術(shù)與防砂工藝有效集成、將射孔技術(shù)與防砂工藝有效集成l提高了完井速度，縮短了施工周期，降低了作業(yè)成本；提高了完井速度，縮短了施工周期，降低了作業(yè)成本；l縮短完井液與油層的接觸時間，減小漏失，有利于油層保護縮短完井液與油層的接觸時間，減小漏失，有利于油層保護2、將射孔、防砂與監(jiān)測技術(shù)集成配套，提高了油、將射孔、防砂與監(jiān)測技術(shù)集成配套，提高了油

17、井完善程度與油井產(chǎn)率井完善程度與油井產(chǎn)率二、國內(nèi)外防砂新技術(shù)管柱結(jié)構(gòu)管柱結(jié)構(gòu)射射 孔孔測試裝置測試裝置防防 砂砂管柱總成管柱總成射射 孔孔管柱總成管柱總成防砂封隔器防砂封隔器防砂濾砂管防砂濾砂管射孔封隔器射孔封隔器射孔槍射孔槍二、國內(nèi)外防砂新技術(shù)工藝過程工藝過程下下入入集集成成管管柱柱坐坐封封射射孔孔封封隔隔器器射射孔孔解封射孔解封射孔封隔器，封隔器，下放管柱下放管柱至防砂設(shè)至防砂設(shè)計位置坐計位置坐封封隔器封封隔器礫礫石石充充填填防防砂砂施施工工起起出出丟丟手手管管柱柱射孔射孔測試測試裝置裝置防砂防砂管柱管柱總成總成射孔射孔管柱管柱總成總成技術(shù)特點技術(shù)特點一一趟管柱趟管柱可以完成可以完成射孔射

18、孔、防砂防砂、監(jiān)測監(jiān)測所有工序所有工序 簡化施工工序，縮短施工周期，簡化施工工序，縮短施工周期， 節(jié)約施工費用節(jié)約施工費用 減小了地層結(jié)構(gòu)破壞，降低了完井液損失，增加了儲層產(chǎn)率減小了地層結(jié)構(gòu)破壞，降低了完井液損失，增加了儲層產(chǎn)率水力驅(qū)動油管運輸射孔體系水力驅(qū)動油管運輸射孔體系：使射孔精確、快速、高效：使射孔精確、快速、高效實時射孔測試系統(tǒng)實時射孔測試系統(tǒng)：可迅速清理射孔以及井眼破壞形成的碎片：可迅速清理射孔以及井眼破壞形成的碎片二、國內(nèi)外防砂新技術(shù)應(yīng)用情況應(yīng)用情況 由由中國遼河鉆采院中國遼河鉆采院研發(fā)的研發(fā)的復(fù)合射孔防砂技術(shù)復(fù)合射孔防砂技術(shù)自自1999 年年10 月進入現(xiàn)場應(yīng)用至今實施月進入現(xiàn)場應(yīng)用至今實施46口井口井。分布在遼河油田的錦。分布在遼河油田的錦45 塊、杜塊、杜84 塊、冷塊、冷37 塊、高塊、高246