海南滨海粉细砂路基压实工艺与质量控制

海南滨海粉细砂路基的压实及质量检测是施工中的技术难题。结合海南环岛旅游公路项目,提出滨海粉细砂路基的压实质量检测方法,铺筑试验路段,研究滨海粉细砂路基的压实工艺及压实质量。结果表明:滨海粉细砂地基压实适宜采用在碎石土垫层上进行冲压和振压相结合的方式;粉细砂路堤可随挖随填、快速填筑,采用双钢轮压路机压实,压实厚度不宜超过20 cm,振动碾压遍数不宜小于4;压实质量可采用预埋土样盒的检测方法,压实度控制标准为不宜小于88%。试验路段的工程效果良好。

渤海特高孔渗储层控水防砂一体化完井技术

渤海BN油田的特高孔渗疏松砂岩油藏储层非均质性强,生产井出水、出砂问题严重,而现有各自独立设计实施的控水和防砂工艺存在设计实施繁琐、控水防砂效果差等问题。为此,在连续封隔体控水完井技术的基础上,根据地质工程一体化的思路,给出了优选连续封隔体颗粒粒径、设计ICD筛管控流强度及优化配置ICD筛管的方法,形成了适用于渤海特高孔渗储层的防砂控水一体化完井技术。BN油田3口井进行了控水防砂一体化完井技术试验,与邻井相比,单井无水采油期平均延长187 d,初期含水率远低于预期含水率,井口无砂时间明显增长,其中BN-D4H1井井口无砂时间长达889 d。现场试验结果表明,防砂控水一体化完井技术可以满足BN油田控水、防砂的双重需求。

海上水平井防砂控水一体化工艺技术研究

海上边底水油藏水平井采用常规控水技术存在地层与筛管间环空封隔难度大、易发生水窜、出砂风险高等问题,针对这些问题,在总结常规控水工艺技术优缺点基础上,研发了在筛管与井壁间环空充填轻质颗粒形成致密充填层,与装有控水阀的防砂控水筛管配合调节水平段产液量、防止地层出砂和环空水窜的防砂控水一体化工艺技术。实验评价表明,环空充填轻质颗粒后窜流量约占驱替总排量的4%,可以达到环空封窜,其防砂性能与常规砾石充填相近,应用该工艺可以实现防砂与控水协同治理。在渤海油田高含水井、出砂老井和边底水发育的新投产水平井进行试验,含水率降低5%~12%,防砂、控水增油效果显著。研究结果可为海上边底水油藏水平井防砂控水提供参考。

多层防砂管柱正反循环砾石沉积研究分析

针对中海油服一趟多层充填/压裂施工管柱工具存在的砾石流动沉积问题,开展防砂工具砾石沉积实验和流动仿真模拟研究。本文依托于防砂工具正反循环砾石沉积装置,通过模拟不同倾角、不同砂比等条件下混砂液在充填工具中的流动情况,监测混砂液在防砂工具内复杂结构的沉积形态与沉积量,分析规律优化管柱结构,为解决管内沉积造成上提管柱困难提供思路。

尾矿机制砂配制C60钢管大体积混凝土的配合比设计及应用

本文分析了顶升法施工钢管混凝土结构中内浇C60混凝土的特点和难点,按照用尾矿机制砂、两级配机制石和大掺量矿物掺合料(粉煤灰、矿渣粉、硅灰)配制自密实混凝土的技术路线来设计配合比,并试验了内养护剂的减缩功能。试验结果表明:掺加一定量的内养护剂后,C60钢管自密实大体积混凝土能够满足实际工程的质量要求。

涂塑钢管海水海砂混凝土构件受弯性能研究

将海水海砂混凝土填入涂塑钢管,利用内涂塑层防止氯盐腐蚀钢管,可实现海水海砂混凝土在结构工程中的合理利用,但涂塑层对组合构件力学性能的影响尚不明确。为探究涂塑钢管海水海砂混凝土构件的受弯性能,明晰涂塑层对构件承载变形能力的影响,进行了12根试件的弯曲加载试验,主要参数为海水海砂混凝土强度。研究结果表明,涂塑层对受弯构件破坏形态和受力性能的影响不显著。涂塑钢管海水海砂混凝土受弯构件的破坏形态与传统钢管混凝土的破坏形态相似,均为钢管受压区发生压曲、受拉区达到屈服,核心混凝土产生均匀分布的多条裂缝,整体构件表现出良好的承载能力和变形能力。随着海水海砂混凝土强度的提高,组合构件的受弯承载力随之提高。利用现有钢管混凝土的相关规范可较好地预测涂塑钢管海水海砂混凝土构件的受弯承载力。

粉细砂岩油藏防砂井堵塞规律研究及充填参优化

粉细砂岩油藏的纵向层系较多,层间矛盾严重,出砂堵塞影响提液生产效果。在现有斜直井产能模型的基础上,对筛管、环空充填层、挤压充填层和储层的渗透率细化描述,改进了机械防砂表皮系数公式。通过室内实验分析了防砂体系堵塞规律,认为随着驱替注入量和驱替流量提高,防砂体系堵塞加剧,渗透率最大下降40%。储层颗粒进入套管内,堵塞环空砾石与防砂筛管,导致表皮系数急剧上升,产能下降超过80%。扩大挤压充填半径能够将微粒阻挡在远离井眼的位置,有助于保持油井产能。对分层防砂井充填半径进行优化分析,发现在中低渗透扩大充填半径能够改善层间动用效果。对盘二沙三下区块的防砂井充填参数优化,对渗透率较低的S4层扩大充填半径,措施后油井液量保持稳定,日产油提高9.56t。

汉江雅口航运枢纽管袋砂过水围堰稳定性分析

雅口航运枢纽二期围堰是采用河砂填筑、管袋砂护坡、复合土工膜防渗、土工布反滤、丙纶布防冲的新型复合结构,过水条件下易诱发围堰失稳问题。以试验数据为支撑,从渗流、应力变形、稳定性角度分析复杂工况下围堰稳定安全性,对比土工布、丙纶布与管袋砂层间稳定性。结果表明:围堰过水对坡脚处渗透梯度影响明显,加固后可增强局部抗渗透破坏的能力;过水条件对围堰基坑侧边坡稳定最不利,加固后应力变形、整体稳定性满足规范要求;丙纶布与管袋界面摩擦作用小,存在层间滑动的可能,在丙纶布与管袋砂间布置土工布可有效提高层间稳定性。经2021秋季汉江特大洪水考验,围堰在挡、过水工况下均能稳定安全运行。

疏松砂岩储层过筛管新型防砂管柱结构研究及应用

渤海油田储层地质特性以疏松砂岩为主,随着开采时间的增加,油气井会出现垢堵、砂堵、产量下降等问题。目前在对其疏松砂岩储层进行压裂增产改造后,需重新对疏松砂岩储层作防砂处理,由于受到小筛管机械防砂自身特性的限制,最终的防砂工程通常会出现防砂效果稳定性差、有效期短等问题。文章通过防砂筛管性能对比优选、管柱结构设计、数值仿真可靠性分析和地面实验,成功研制了一套适用于海上油田的新型双向膨胀悬挂预充填筛管的防砂管柱,为射孔压裂后的筛管建立挡砂屏障。经过现场试验,该型管柱具有悬挂牢靠、密封效果好、防砂性能稳定等优点。新型防砂管柱结构不仅能够提升海上过筛管射孔压裂增产措施的效果,而且对筛管破损井治理具有很好的指导借鉴意义。

渤海油田过筛管压裂井支撑剂与地层砂产出控制实验研究

渤海油田过筛管压裂井投产后出砂严重,制约了油井的高效生产。针对提出的射孔段膨胀筛管防砂、射孔段薄壁管补贴防砂、独立小筛管砾石充填防砂等3种出砂控制技术开展了出砂控制评价模拟实验,对比分析了其挡砂性能及流通性能。实验结果表明,3种出砂控制技术都具备良好的挡砂性能,但射孔段薄壁补贴防砂技术加剧了井底流体的流动阻力。针对产能低、生产压差较高、出砂不严重的油井,建议采用射孔段膨胀筛管防砂技术,充分利用膨胀筛管高流通性的特点。针对产能高、出砂严重的油井,建议采用独立小筛管砾石充填防砂技术,既能有效挡砂,又可降低从射孔孔眼高速产出的携砂流体对井底管柱的冲蚀破坏风险。

掺砂改良高液限土路基施工质量控制试验研究

为提升高液限土路基的稳定性,保证施工质量,通过对掺砂改良的高液限土进行CBR试验和击实试验,实现对掺砂改良高液限土路基施工的质量控制。研究结果显示,在高液限黏土内分别添加含量为12%、14%、16%和18%的中粗砂并用其铺设土路基后,可有效提升土路基CBR数值;中粗砂的添加含量为18%的改良高液限黏土的CBR数值最大、干密度数值最高、稳定性最好,同时其最佳含水率数值最低。

海上×油田水平井优质筛管防砂精度优选实验研究

文章采用室内动态驱替实验的方法探索出砂规律,优选筛管防砂精度,为水平井防砂设计提供实验支撑。利用岩芯驱替装置,基于储层真实岩芯和油砂制作填砂管岩芯,模拟该油田水平井全生命周期产液量范围内防砂筛网不同孔径、不同筛网层数、不同筛网组合方式下的出砂规律。通过系列防砂实验优选得到防砂筛网的精度以177μm较优,筛网的层数为2层,筛网的组合方式为1层595μm支撑网+1层177μm过滤网+1层595μm支撑网+1层177μm过滤网,现场4口井的应用情况表明防砂效果优良,可为后续井的防砂设计提供借鉴。

胶凝砂砾石坝导流设计方法研究

胶凝砂砾石坝是一种近年来兴起的新坝型,其“环境友好、宜材适构”,是介于塑性坝和刚性坝之间的一种坝型,该坝型在施工期溢流坝段结合一定的保护措施后可以过洪度汛。上库脚水库为云南省首座胶凝砂砾石坝,设计中结合坝址洪水特点,采取了埋管导流、坝面度汛方案,取消了传统的导流隧洞工程,节省了工程投资,该方案在径流年内分配季节性明显的山区河流筑坝工程中取得了较为理想的效果。

哑铃形不锈钢管海砂混凝土短柱轴压试验研究

有针对性进行9根哑铃形钢管海砂混凝土短柱的轴压试验。试验参数为不锈钢种,含钢率与约束系数。试验分析了构件破坏模式,荷载-位移曲线,强度指标,同时也对国内规程预测该类短柱承载力的适用性开展了讨论。分析结果表明,轴压荷载作用下,钢腹板腰鼓形屈曲为最后破坏特征;不锈钢管试件较普通钢管对核心混凝土约束效应更强,延性更好,承载力更高;按规范计算的承载力值均偏保守。在试验与有限元分析基础上,提出了哑铃形不锈钢管海砂混凝土短柱承载力的计算简式。

纤维复合防砂技术的机理研究及应用

纤维复合防砂技术是针对疏松砂岩油藏防细粉砂而提出的一项新技术,通过“稳砂”和“挡砂”作用来防砂,无须下入筛管,不会对渗透率造成伤害。从纤维复合防砂机理入手,介绍了特种纤维的制备与表面处理,对特种纤维的耐酸、碱、高矿化度水及其耐高温性能进行了试验,并进行了纤维复合防砂的矿场先期试验。试验结果表明,纤维的耐酸、碱、盐以及耐温性能好,加入纤维后大大提高了树脂涂敷砂的强度,同时改善了人工井壁的渗透性,延长了防砂有效期。

适用于低温油层防砂的FSJ-Ⅳ涂敷砂

本文介绍了适用于低温油层防砂的FSJ Ⅳ涂敷砂的性能特点 ,考察了影响FSJ Ⅳ涂敷砂性能的各种因素 ,分析了该涂敷砂在孤东油田的应用效果。

胜利油田水平井防砂管柱打捞技术

根据水平井打捞时上提力和扭矩无法全部传递到井下水平段内 ,因此常规的上提、套铣和倒扣等都无法实施滤砂管打捞的问题 ,研究成功水平井水平段内大长度滤砂管打捞工艺技术。这项打捞工艺技术 ,首先是处理完水平井井筒内“鱼顶”上部的沉砂 ,再采用相应的工艺对滤砂管外的沉砂进行松动 ,然后下入增力打捞管柱 ,利用井下打捞增力器来改变打捞管柱的受力方式 ,并配套专用提放式可退捞矛 ,完成井下大长度滤砂管的打捞。 3口井的应用表明 ,打捞成功率达 10 0 % 。

聚氨酯类自膨胀防砂材料制备及性能评价

水平井裸眼防砂主要面临完井地层易坍塌,粉细砂油藏滤砂管易被堵塞,裸眼水平井砾石充填难以实现环空均匀饱和填砂等问题。针对上述问题,研制了具有形状记忆功能的聚氨酯类自膨胀防砂筛管材料,研究了驱替小样的形状记忆性能、渗透性能、抗压性能和耐酸碱性能,考察了聚氨酯筛管样件的流通性和挡砂精度。结果表明,该聚氨酯材料形状记忆功能良好,形状回复和膨胀受温度影响较大,温度越高,形状回复率越大,形状回复越快,温度达到90℃以上时的形状回复率大于99%,基本回复到初始状态;该聚氨酯材料膨胀率随温度升高而增加,最大可达400%。所制备的聚氨酯压缩材料回复至初始状态后的渗透率为180×10^(-3)数200×10^(-3)μm^2,抗压强度为1数3 MPa,耐酸碱性良好。与树脂滤砂管相比,聚氨酯筛管样件流通性差,挡砂精度高。

延时固化混纤维酚醛树脂覆膜砂LH-Ⅱ研制

针对开发中后期疏松砂岩油藏的多产层出砂油井研制了防砂剂LH Ⅱ。用加有偶联剂的酚醛树脂制备覆膜砂 ,接质量比 10 0∶3与直径 1.2mm、长 8.0mm的聚酯纤维混合制成混纤维覆膜砂。该覆膜砂以油田污水或海水携带 ,充填入亏空油层 ,待各项井下作业完成后注入固化剂溶液 ,使充填砂体固结。聚酯纤维可防止覆膜砂在固结前反吐。在室内模拟条件下确定酚醛树脂熔点为 96℃ ,以乌洛托品与表面活性剂等辅剂的复配物为固化剂 ,固化剂溶液浓度为 2 5 0～ 30 0 g/L。在使用清水携砂、配液条件下 ,在 6 5℃固化 3天后固结砂抗折、抗压强度达 2 .5和4 .3MPa ;随固化温度升高 ,固结砂强度升高 ,在 70℃固化后强度接近稳定值 ,在 12 0℃固化后强度急剧升高。改用海水时 ,在 70℃固化后抗折、抗压强度分别达 2 .4和 4 .8MPa ;在 6 0℃下不加固化剂时至少在 5天内不固化 ,加入固化剂后 3天强度达到 2 .4和 4 .9MPa。LH Ⅱ固结砂耐清水、海水、原油、盐溶液 (压井液 )、10 %盐酸、季铵盐溶液浸泡 ,但不耐碱 (5 %NaOH溶液 )。表 3参 6。

适用于蒸汽吞吐井防砂的FSJ-Ⅴ耐高温树脂涂敷砂

用商品含硼酚醛树脂FB ,含胺类化合物的树脂固化剂 ,粒径 0 .4～ 0 .8mm的石英砂 ,商品偶联剂KH5 5 0制成了蒸汽吞吐井防砂用的耐高温树脂涂敷砂FSJ Ⅴ。树脂砂预混物相继在 70℃固化 72h ,12 0℃固化 3h ,140℃固化 5h ,180℃固化 2h ,32 0℃固化 4h ,制成固结砂样。根据固结砂样的抗压和抗折强度确定了以上 4个组分的质量比为 :10∶0 .9～ 1.1∶10 0∶0 .15～ 0 .2 0。这种固结砂样能耐清水、卤水、原油和 10 %盐酸长时间 (5～ 30d)浸泡 ,但不耐强碱 (5 %NaOH溶液 )。 70℃固化 72h的固结砂样在≤ 30 0℃下热老化 2 4h后 ,保留的抗压和抗折强度均不低于固砂施工的要求指标 (≥ 6 .0和≥ 3.5MPa)。简介了使用树脂涂敷砂FSJ Ⅴ在 12口蒸汽吞吐井固砂的效果 :平均注汽温度 30 0℃、注汽强度 192t/m·d、采液强度 8t/m·d条件下 ,防砂有效期 30 7d。