文、卫油田防砂工艺技术应用(祝大改).ppt

* LOGO * LOGO * 文明寨油田早期出砂层主要是沙一下、沙二上层系全部油井及沙二下层系部分油井，随着注水和差层系的开发，目前已经蔓延到沙二下全部层系和沙三上，出砂的颗粒也由粗变细，平均粒径由0.35mm 变为0.15mm，出砂区块也由单一的卫7块扩大到目前的明一东、明一西、明6块。 截止2008年底，文明寨油田出砂较严重井大约有120口，全厂因出砂导致的躺井有33口井44井次，主要表现为砂卡（卡杆、卡活塞）和砂堵（堵尾管、埋油层），卡管井较少（只有3口）。 （一）、文明寨油田地层出砂特点 1、出砂层位 从纵向上看，出砂层系比较清楚，但从平面上看，出砂井分布范围广，规律性差。 三个特点 分散性 阶段性 突发性 从油井的生产状况看，某口出砂井并不是长期出砂，只是在某一阶段出砂较严重，分析原因可能是因生产制度的变化导致地层砂发生运移造成的。 在实际生产过程中往往发现平时不出砂或出砂布严重的井出砂突然加重，具体表现为卡杆，砂埋油层，冲（捞）砂时井筒砂面上升速度快，分析原因可能是地层砂运移到近井地带或井壁突然垮塌。 2、油井出砂的三个特点： （二）、目前采用的防砂工艺 防 砂 工 艺 涂敷砂防砂 地层防砂 复合化学防砂 树脂防砂 井筒防砂 激光割缝防砂筛管 旋流沉砂器 （1）、割缝筛管 激光割缝筛管是目前在全厂应用最广泛的井筒防砂工具，每年应用约60口井以上，使用割缝筛管300米以上。主要由外管、内管和纤维滤料构成，外管是割缝的2?油管，内管是圆孔的1?油管，两管之间填充纤维滤料（化纤或金属棉）。 目前我厂所用的激光割缝防砂筛管的缝宽为0.2-0.45mm，平均为0.325mm。根据1/3架桥堵塞理论，当砂粒粒径在0.108-0.3mm之间时，砂粒易卡在筛管割缝之中，造成筛管堵塞。而携带0.108mm砂粒所需日产液量为23m3/d以上。随着日产液量的增大，越来越多的粗砂被携带起来，将增大激光割缝筛管堵塞几率。油井结垢或反洗井时因脏物太多也容易堵死筛管，不抗挤压，一般不能重复利用。 1、井筒防砂工艺 （1）、割缝筛管 截止2008年底，在文明寨油田应用割缝筛管67口井，平均检泵周期从防砂前的83天延长至160天。 表2-1 激光割缝防砂筛管技术参数 20 100±1 0.2-0.45 6±0.5 73 每周分布条 缝长(mm) 缝宽（mm） 壁厚（mm） 筛管直径（mm） 1、井筒防砂工艺 a、工作原理 当井下沉砂器在井下工作时，油井中的混合液由进液孔进入，由于进液孔是沿切向方面加工的，再通过造旋臂造旋，液体进入后将产生旋流，由于固体、液体的密度不同，所以产生的离心力不同，在沉砂器内部形成了外旋流和内旋流。密度大的固体颗粒形成了外旋流，外旋流沿沉砂器的内壁向下运动，经过沉砂孔沉入尾管内；内旋流在沉砂器的中部因高速旋转而形成低压向上运动，经过造旋臂的中心孔进入筒体 。 （2）、旋流沉砂器 b、具有以下三个优点： ①、分离效果好，可分离出粒径大于0.005mm的细砂、粉砂。 ②、强度高，外表均为金属体，不怕磕碰，不易损坏。 ③、结构简单，安装方便，尺寸较小，可用于4in套防砂，并可重复使用。 c、缺点 分离能力受液量、含水的影响，需要较长的沉砂尾管。2008年文明寨油田应用旋流沉砂器24口井，目前继续有效。 （2）、旋流沉砂器 （1）、涂敷砂 它是在普通石英砂表面通过一定的物理化学方法涂上一层均匀并在常温下十分稳定的树脂，将这种松散的树脂涂敷砂用携砂液携带至油井出砂部位进行充填，在不另加添加剂的情况下，包复在石英砂表面的树脂靠地层温度自行软化，重新固结并形成具有一定强度的可渗透人工井壁，防止了地层大量出砂。 该工艺的优点是防砂有效期长，缺点是易堵塞油层，投入高（约20万元），只在1998年和2005年各施工1口井，一口井长期有效，一口井有效期为4个月且产液量降低幅度较大 。 2、地层防砂工艺 （2）、尿醛树脂 树脂固砂剂是一种稀油常温下的防砂剂，其自身固化的胶结体渗透率极高且可调，可远大于油层自身渗透率。在固化剂及地层温度的作用下，树脂固化将地层砂粒粘结起来形成人工井壁，或填充于近井亏空地带形成树脂遮挡层；其次树脂胶结体填充于孔隙中，对岩石骨架颗粒起到支撑作用。 该工艺的优点是成本低，施工简单，但由于采用了双液法施工，药剂利用率低，防砂有效期短。2007～2008年共实施树脂防砂3口井，有效井2口井，目前已逐渐被淘汰。 2、地层防砂工艺 （3）、复合防砂 复合防砂是在树脂固砂的基础上进行了配方的完善和工艺的改进，由