渤海油田防砂筛管综合优选方法研究及应用

出砂问题是导致渤海油田生产井低产低效的首要因素,目前防砂筛管的类型选择主要依靠作业经验,未能考虑各类型防砂筛管对不同储层的适用性,导致部分油田因筛管选择不当而造成防砂失败。为此,建立了一套筛管性能综合评价体系,利用层次分析法研究了筛管各性能参数对防砂效果的影响权重,以此为基础采用逼近理想解法构建了筛管类型综合优选方法,优选了一种防砂筛管并在渤海A油田进行了性能评价试验。试验结果表明:所构建的筛管性能综合评价体系可实现对筛管性能的全面评估;筛管的抗堵塞性能、防砂性能、过流性能、抗内压强度和抗冲蚀性能等指标的影响权重分别为0.3760、0.2147、0.1209、0.0738和0.2147。所得结论可为油田防砂筛管优选提供指导。

超轻预充填防砂筛管控砂解堵机理研究

在疏松砂岩油藏开采过程中,储层出砂后堵塞油气通道已经成为油井减产降效的重要原因。为了研究机械筛管在防砂过程中的堵塞问题,基于超轻预充填防砂筛管建立CFD-DEM四向交互流固耦合模型,针对地层砂粒度分布特点构建混合砂注入模型,形成井壁出砂与机械筛管防砂全周期流体生产过程;采用静态分层法划分井筒环空与挡砂介质区域,考虑挡砂结构、流体性质与井壁出砂速度3方面影响因素,定量研究流体压力与颗粒的堵塞规律。分析结果表明:陶粒直径与地层砂粒度中值比值为7时,流体阻力变小,解堵效果明显;流速过大形成的冲击力不仅对解堵作用较弱,反而会加剧筛管的堵塞;超轻预充填防砂筛管对流体黏度敏感性较弱,且能够应对井壁快速出砂的情况,适用于出砂量大的稠油油藏。研究结果可为油田高效防砂增产提供参考。

可膨胀管技术及其应用

可膨胀管技术就是将管柱下入井底 ,用驱动头以液力或机械的方法使管材永久变形 ,从而达到增大采油管柱或井眼内径的目的。可膨胀管包括可膨胀式割缝管和可膨胀式实体管 2种。它们可应用于钻井、完井及采油、修井等作业全过程 ,被认为是 2 1世纪石油钻采行业的核心技术之一 ,该项技术的几个应用领域在国外均投入到工业实施。文中介绍了可膨胀管技术的膨胀机理。

石油防砂割缝筛管的冲蚀磨损性能研究

以直径为0．1～0．6mm的石英砂为磨料，黏度为10mPa·8的原油为携砂液，在自制的冲蚀磨损试验装置上研究了含砂原油对石油防砂割缝筛管的冲蚀磨损性能，采用LW200—4CS数码倒置金相显微镜观测了筛管缝口表面的冲蚀磨损形貌；利用曲线拟合方法建立了割缝筛管冲蚀磨损率与原油流速、砂粒直径、砂粒浓度、冲蚀角之间关系的数学模型．结果表明：筛管的冲蚀磨损率随含砂原油流速的增加而成指数关系增加；开始时随着原油中所携带砂粒直径和浓度的增加，筛管的冲蚀磨损率增加，达到一定数值后砂粒直径和浓度再增加，割缝筛管的冲蚀磨损率反而降低；随着冲蚀角的增大，割缝筛管的冲蚀磨损率增加，在冲蚀角为90°时达到最大，这种现象不同于塑性材料的冲蚀磨损机理；所建立的数学模型与试验结果较吻合．

稠油水平井金属毡滤砂管防砂技术

为了确保稠油出砂水平井的正常生产,引进金属毡滤砂管防砂工艺。该工艺以高强度不锈钢金属毡为主要滤砂材料,采用镶嵌式结构,运用滤砂管防砂原理,对流入水平井内的液体进行分级过滤,将一定粒径范围内的地层砂阻挡在滤砂管周围,形成稳定砂桥,有效的减缓了流体进井压力,达到防砂稳产的目的。在临盘油田的田18-平3井进行矿场试验,油井供液良好,产量稳定,见到了明显的效果。

砾石充填防砂技术在港西油田的深化研究与应用

通过对港西油田的防砂技术研究,防砂工艺有了很大发展,特别是砾石充填筛管防砂技术已经非常成熟,成为了港西油田防砂的主要技术,但是随着防砂井的生产,油井逐渐显露出供液不足,油层堵塞的问题,影响了油井的产量。通过对砾石充填割缝管防砂技术的关键技术进行深化研究,对充填砾石的选择、割缝管、携砂液的参数指标进行了改进和完善,大大改善了油井的渗流能力,延长了油井的高产时间,提高了港西油田的防砂效果,改善了港西油田的开发水平。

割缝筛管防砂技术研究

描述了割缝筛管防砂机理及割缝筛管筛缝宽度的确定方法 ,研究了割缝筛管与地层充填砂的配伍性。介绍了适用于不同渗流能力的地层的割缝筛管防砂工艺及现场应用情况。割缝筛管防砂技术简单实用 ,重复利用率高 ,适用于地层渗透率较高的砂岩油藏、特别是疏松砂岩稠油油藏注汽前一次性防砂 ,避免了绕丝管结构复杂、大修率高、滤砂管易破损、热采井防砂占井时间长等系列问题。

复合缝腔割缝筛管的流阻分析及优化设计

原油流经筛管的流动阻力是设计新型复合缝腔割缝筛管的主要考虑因素之一.通过对流经复合缝腔割缝筛管原油流动阻力的精细计算,得到了大量的筛管参数与流阻的关系数据,利用BP神经网络技术,建立了筛管流阻预测模型.基于此预测模型,采用遗传算法对筛管多个参数进行了综合优化.实验实测数据表明,筛管流阻预测模型的计算结果符合工程要求.油田现场应用表明,通过该方法设计的复合缝腔割缝筛管流阻小、强度高、使用寿命长,市场前景广阔.

防砂筛管测试技术现状及发展探讨

防砂筛管是油井机械防砂完井最重要的工具之一。为了研究筛管防砂机理,评价防砂效果,优选合适的筛管类型和技术参数,需要对筛管进行测试。介绍了国内外筛管防砂模拟评价试验方法,并分析了筛管性能检测方法,提出筛管优选的基本流程。认为需要开展筛管性能检测方法的研究,以及筛管模拟试验评价和检测方法标准化研究。

聚合物-水泥防砂滤砂管的研究

针对环氧树脂滤砂管易老化且制造工艺中存在环境污染等问题 ,根据聚合物水泥与砂料之间有良好粘结性的特点 ,提出了以聚合物为添加剂来生产水泥滤砂管的工艺 ,对聚灰比、水灰比的选择进行了研究 ,确定了最佳配比 ,对根据最佳配比制成的试样进行了试验。结果表明 ,所研制出的滤砂管克服了原滤砂管制造工艺的不足 ,其强度、渗透性达到了原滤砂管的标准 。

复合缝腔割缝防砂筛管的设计与应用

在对现有防砂工艺评述的基础上,研究开发出一种新型复合缝腔割缝防砂筛管。该种防砂筛管采用双梯形复合缝腔及过渡圆弧设计,无尖锐棱角,缝腔容积逐渐增大,使油流通道为逐渐加宽的缝腔,具有流阻小、防砂效果好、强度高、使用寿命长、可重复使用等特点。详述了该防砂筛管的结构特点和流阻分析;利用ANSYS软件对新型筛管的抗挤压强度、抗拉强度、抗弯强度及抗扭强度进行了分析计算,为筛管的实际应用提供了理论依据。最后给出了复合缝腔割缝筛管在胜利油田的现场应用情况。

分支水平井防砂管柱阻卡原因分析及对策

为了分析分支水平井完井防砂管柱在渤海油田出现阻卡复杂情况的原因,研究形成针对性的技术对策,结合X1H1井作业时出现的现象、作业参数及管柱下入模拟分析,深入剖析了X1H1井完井防砂管柱阻卡原因,并对工艺和工具进行了优化。分析结果认为:井深1730.88 m阻卡为顶部封隔器卡瓦提前张开坐封造成了硬阻卡,同时井筒内可能有杂物和管柱间隙过小也是该次阻卡的原因;井深1155.50 m阻卡主要是管柱间隙过小,导致顶部封隔器上规环或胶皮卡在了壁挂器缩径处。形成的针对性技术措施为:完井作业前增加1趟通井作业以保障井筒内通径;刮管洗井采用多功能井眼清洁器,优化洗井管柱,提高井眼清洁程度;将顶部封隔器外径由152.4 mm减小至147.3 mm,提高防砂管柱的通过性。提出的针对性技术对策可有效解决分支井管柱阻卡复杂情况,为分支水平井技术在渤海油田的推广应用提供了借鉴。

高压砾石充填防砂技术在曙三区的应用

通过对曙三区高压砾石充填防砂技术的关键技术进行深化研究,对充填砾石的选择、防砂筛管、携砂液的参数指标进行了改进和完善,明显改善了油井的渗流能力,提高了油井的防砂效果。现场应用表明:该技术投入产出比高,能有效解决出砂区块防砂、治砂的难题;具有油层解堵效果,增产效果明显,适用于多油层、不同等级的出砂油井及套管变形的油井;对于出泥浆井不适用,防砂后易造成防砂筛管堵塞,引起油井供液不足。

膨胀式筛管防砂工艺的应用

文章介绍了膨胀式筛管 (ESS)防砂工艺引入胜利埕岛油田的原因、工艺的优点、适用范围。介绍了该工艺管串及工具以及在胜利海上埕岛油田的应用情况 。

侧钻井防砂工艺技术

针对侧钻井井身结构的特点，简要介绍了两种稠油侧钻井防砂技术的机理和内容。其中，在小直径筛管防砂技术中，防砂筛管和封隔器的设计是主要的；而通过室内试验证明，高温人工井壁完全能够满足现场防砂要求。从现场应用方面对稠油侧钻井防砂效果进行了评价，探讨了稠油侧钻井防砂技术在辽河油田欢喜岭采油厂的发展现状及前景。

老河口油田适度防砂技术

针对老河口油田馆陶组疏松砂岩油藏砂体含油面积小、物性条件变化较大、部分井泥质含量高、供液能力差、防砂后降产幅度大的问题,开展了适度防砂技术研究。通过系统的室内实验评价和防砂工艺的解剖分析研究,重新优选了陶粒作为防砂介质,改进了防砂器材和防砂工艺,现场应用获得了明显的防砂增产效果。该项技术改进不仅可以继续指导老河口油田的防砂工作,对其他油田的防砂也具有一定的参考借鉴价值。

东辛西油田封隔循环一体化砾石充填防砂技术

针对普通砾石充填占井周期长、封隔高压砾石充填无法内循环的不足,研究了封隔循环一体化砰石充填防砂技术,介绍了其基本原理、方法、特点和适用范围。在东辛西油田9口井进行了先导性试验,一次成功率、有效率均为89％,累计增油3376.9t,取得了较好的经济效益和社会效益。现场试验表明,该技术具有既可循环又可挤压充填,节省一趟管柱等优点,还能延长油井的检泵周期,提高油井的开井时率、单井采收率以及可采储量,为优质高效开发出砂油层提供了可靠的技术保障。

膨胀筛管的研制及现场试验

疏松砂岩防砂一直是油田开发中的难题。传统的防砂管都有其弱点,不仅容易发生井眼坍塌使筛管损坏,还增加了流体进入管内的流动阻力从而减少了产量;膨胀筛管技术具有大通径的特点,膨胀后可紧贴在井壁上,不仅增加了筛管的表面积,降低了筛网内外的压降从而提高了产量,而且也减少了砂粒运移和对筛管的冲蚀损坏。为了解决疏松岩防砂的难题,胜利油田研制出了膨胀筛管及膨胀螺纹、膨胀悬挂器、变径膨胀工具等附属工具。膨胀筛管采用内层为基管、中间层为多层滤砂网、外层为膨胀保护外套的3层结构设计,其中基管采用J55钢管及15CrMo钢管,膨胀保护外套、多层滤砂网均采用316L不锈钢材料。地面试验及井下模拟试验的结果表明,膨胀后筛管的抗挤毁性能、轴向抗拉性能、轴向抗压性能均满足现场使用要求。膨胀筛管在胜利油田GDN32-05井和GDD15-01井2口井的现场试验结果表明,膨胀后筛管内径比普通筛管内径大,有利于增大泄油面积,提高油井产量。

哈特曼声波发生器在出砂井解堵中的室内实验与应用

一些出砂井在生产过程中,由于化学防砂效果较差及机械防砂有效期短等原因,极易造成近井地带和井底堵塞。针对该问题,提出了声波解堵与绕丝筛管防砂相结合的方法,即绕丝筛管防砂与声波解堵同步进行。设计了一套油层模拟器,并利用它模拟了地层堵塞和哈特曼声波发生器解堵的实验过程。研究结果表明,出砂井生产时存在着极限压力和极限产量,超出该极限值,地层会严重出砂,造成井底和近井地带堵塞;声波解堵后,相对于污染地层的渗透率恢复程度最高达到了336.92%,相对于原始地层的渗透率恢复程度最高达到了76.92%。现场应用结果表明,该方法对绕丝筛管堵塞不供液停产井均见到了较好的解堵效果,产液量和产油量均得到了大幅度提高,平均单井增液量为20t/d,平均单井增油量为5.4t/d;同时,该方法不仅可以延长绕丝筛管防砂油井的生产周期而且能够提高出砂地层注水井的吸水能力。

稠油水平井金属纤维筛管完井工艺技术研究

稠油水平开金属纤维筛管完井是一种新的完井方法，经过化学配伍性与机械配伍性的研究，形成了稠油水平开金属纤维筛管完井的配套工艺技术。该技术具有施工工艺简单、操作方便、耐高温、防砂效果好、强度高、寿命长、渗透率大等特点，已在2口水平井中实施。