多尺寸维度挡砂单元筛管冲蚀损伤实验

基于不同流速作用下,金属网布筛管冲蚀破坏机理的不确定性,建立了中海油首套可控流速、可控砂比的冲蚀实验平台,开展了从金属单丝、金属网布到全尺寸筛管的不同尺寸维度试件的冲蚀实验,并基于大量的室内冲蚀实验数据分析,研究了不同冲蚀流速对筛管冲蚀破坏的影响机理,形成了不同流速下多维度的筛管冲蚀规律。研究结果表明,流速对筛管冲蚀破坏影响较大,在低冲蚀流速(≤7 m/s)下筛管冲蚀破坏不明显;在中冲蚀流速(7~15 m/s)下筛管冲蚀破坏受颗粒砂堵塞引起的局部“冲蚀热点”影响,冲蚀破坏明显;在高冲蚀流速(≥15 m/s)下筛管冲蚀破坏表现为射流切割效应,破坏时间短,破坏强度大。在此基础上,形成了海上防砂筛管的防冲蚀推荐做法,以指导海上油田筛管优选。该研究结果有助于提前分析生产工况下筛管破坏可能性,并为避免冲蚀的筛管结构优化提供理论参考。

贴砾过滤器贴砾层渗透性试验研究

贴砾过滤器、砾石充填在地热开采、水文观测等工程中得到了广泛应用。他们的主要工作部位为贴砾层、充填层,研究最常用的贴砾材料石英砂的渗透性能。通过调节砂样的粒径、细颗粒含量,测试砂样固结前后在饱和状态下的渗透性,分析粒径、级配对砂样固结前后渗透性的影响,通过试验数据整理,分析相同条件的砂样固结前后的渗透性能差异。试验表明,固结前后的砂样的渗透系数随粒径的减小而减小,在中砂范围内变化最大,在细砂范围变化较小;固结前后砂样的渗透系数都随着细颗粒含量的增多而减小,复配砂的最小渗透系数小于构成其细颗粒组砂的渗透系数;相同条件下,粗砂范围内,石英砂的渗透性能要优于固结后的石英砂,中细砂范围内,固结后的石英砂的渗透性能要优于石英砂。

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。

GD环保型滤砂管

常规环氧树脂滤砂管甲醛和甲苯严重超标 ,对生产和施工人员及环境有一定的伤害 ,因此在环氧树脂滤砂管的基础上开发了GD环保型滤砂管。这种环保型滤砂管由中心管、滤砂器及引鞋组成 ,中心管采用 6 4mm油管加工而成 ,两端为特种 6 4mm平式油管螺纹 (左旋 ) ,管体上每米均匀分布 72个直径 10mm孔眼 ;滤砂器是根据不同技术标准筛选不同粒度的石英砂、油井水泥、添加剂和水按配比加工压制的。优点是 :价格低、耐腐蚀、渗透率不受地层情况影响 ,能满足高矿化度油藏防砂需要 ,现场应用 2 1井次 ,成功率达 90 %。

机械式防砂管原油渗流试验研究

针对稠油疏松砂岩油藏采油工艺中防砂管极易发生堵塞的现状,对现存防砂管的滤材和结构进行了改进,并进行防砂管基本性能试验和压力极限的堵塞试验。结果表明:防砂管的渗透率受压差影响明显;含粘土等固体颗粒的原油在渗流过程中更容易使防砂管发生堵塞;在相同的渗流环境下,经滤材改进设计的新型防砂管渗透率最高,阻力系数最小,渗流量最大,并且渗透率随时间降幅最小,渗透性能最好;同时在极限压力下,经结构改进设计的新型防砂管渗流流量最大,能够长时间维持稳定渗流状态,试验结束后,绕丝完好,没有大量泥沙淤积吸附现象。

机械筛管挡砂精度优化实验及设计模型

针对现有机械筛管挡砂精度设计方法考虑因素不全面或通用性较差的问题,进行了机械筛管挡砂精度优化实验,并通过实验结果的拟合建立了挡砂精度设计经验模型。利用机械筛管综合性能测试实验装置,使用35个地层砂样本和9类筛管进行了实验,通过测量不同挡砂精度下的相对过砂量、计算流通性能指标,优化得到不同粒径特征地层砂的合理挡砂精度。对实验结果进行拟合,考虑了综合中值粒径、细质组分粒径的地层砂粒径特征及其均匀性,以及实际生产条件的影响,建立了机械筛管挡砂精度优化设计经验模型。该模型在多个油田实际应用20余井次,防砂效果良好。该模型应用简便,考虑的因素更全面,普遍适用性较强,且通过应用该模型可以省去大量的实验时间。

杜32断块区兴隆台油层出砂成因分析

方法 通过相关研究 ,对杜 32断块区兴隆台油层出砂机理及出砂成因进行了分析。目的 寻求解决杜 32断块区兴隆台油层出砂问题的方法。结果 杜 32断块区兴隆台油层出砂的主要原因是受其地质因素、原油物性及其开发方式的影响。结论 运用高温固砂及筛管防砂工艺技术基本上可解决杜 32断块区兴隆台油层油井出砂问题。

膨胀筛管力学分析

采油过程中 ,为了减少流入井内的细砂 ,经常采取防砂措施。辽河油田钻采工艺研究院研制了一种膨胀防砂筛管 ,并取得了较好的应用效果。在具体分析膨胀筛管结构、安装及卸出过程的基础上 ,建立了膨胀筛管膨胀过程、收缩过程力学分析的数学模型 ,编写了计算软件 ,与室内和现场试验结果进行了对比。结果表明 ,胀管拉力和拔管拉力的实测值与计算值符合性较好 ,说明计算结果具有较高的可信度 ,满足工程需要。

膨胀管技术研究现状及发展趋势

膨胀管技术是解决易漏地层、易坍塌地层钻完井作业以及高温、高压及腐蚀性地层开窗和修井作业的有效技术手段。相比国外,国内在膨胀管材料、筛管防砂性能、悬挂器悬挂和密封能力研究等方面还存在一定差距。为了促进我国膨胀管技术的发展,在介绍膨胀管作业原理的基础上,总结了国外膨胀管技术的发展现状及技术特点,主要包括斯伦贝谢Saltel膨胀管、Weatherford公司膨胀防砂筛管、哈里伯顿公司大口径膨胀尾管悬挂器、Enventure全球技术公司等直径钻井膨胀管,以及膨胀管材料、膨胀锥和膨胀管螺纹连接技术;之后介绍了中国石油的套管膨胀技术及中国石化的等井径膨胀管钻井技术;最后指出了膨胀管技术的发展趋势。国内膨胀管系统的研发需要专业科研单位通力合作,整合各项优质资源,逐步优化各个模块,以期早日实现产品自主化。

海上油田热采完井技术研究与应用

海上油田首次应用热采完井技术,受平台空间、机采方式和地面砂处理等限制,热采井不仅要安全环保,而且要满足多轮次吞吐生产和长效防砂要求。热采完井技术主要在防砂、完井管柱设计和材质选择等方面进行优化研究,研究成果已成功应用于海上14口热采井中,作业成功率达100%,充填率超过110%。截至2014年6月,首口井稳产超过1500d,平均有效期超过650d,均经历了第一轮次热采,其中4口井已完成二轮次热采,均未发生出砂和管柱损坏现象。达到了设计要求,为海上热采井高效开发奠定了基础。

东海平湖油田A3水平井完井方法研究

针对东海平湖油田的特点,确定了该油田A3水平井合理的完井方法是:割缝衬管先期完井和金属纤维防砂筛管后期防砂。针对割缝衬管完井方法,进行了完井参数、单根割缝衬管长度、完井管柱结构的优化设计。利用所研制的水平井软件HWCS对割缝衬管完井的产能进行了预测。A3水平井割缝衬管完井后,未见出砂,投产后产油量约1200m^3/d,与预测结果吻合,完井产能预测准确率为100％。

胜利油田稠油油藏水平井防砂工艺技术及应用

介绍了目前胜利油田稠油油藏主要应用的防砂技术,主要为水平井滤砂管防砂技术以及管内水平井砾石充填工艺技术。水平井滤砂管防砂技术具有施工工艺简单、周期短、成本低、对地层伤害小的特点;采用大通径滤砂管,将隔热管下至防砂管中部或底部,提高注汽效果。水平井砾石充填防砂工艺技术充填层渗透性好,产生的附加压降小,能最大程度发挥水平井产能,克服了滤砂管因粉细泥质砂堵塞而使油井产能下降的问题。介绍了两种工艺技术的特点、管柱组成以及在胜利油田的应用情况。

膨胀筛管力学分析

在具体分析膨胀筛管结构、安装及卸出过程的基础上,建立了膨胀筛管膨胀过程、收缩过程力学分析的数学模型,编写了计算软件,将计算结果与室内实验和现场试验结果进行了对比,证明其计算结果能满足工程需要。

整体烧结金属纤维筛管Ⅲ型防砂技术研究及其在超稠油油藏开采中的应用

针对超稠油区块油藏特性 ,通过一系列防砂技术先导实验 ,开发研制了整体烧结金属纤维筛管 -Ⅲ型防砂技术。该筛管防砂效果明显 ,且不影响渗流能力 ,可提高超稠油油田开发效果。

水平井裸眼防砂失效因素分析及解决措施

针对水平井裸眼防砂完井一体化工艺技术失效的情况,对工艺进行了反复研究与分析,认为水平井裸眼防砂失效的主要因素为基管强度低、筛网强度差及洗井阀密封机构可靠性差。解决措施为:(1)选用专为稠油热采井设计的钢级为TP110的套管作为滤砂管的中心管;(2)对筛管的网眼布局和孔眼参数进行优化,优化后的网眼布局为177.9 mm×9.19 mm筛管、相位角30°、孔密240孔/m、孔半径12.6 mm;(3)研制了密封洗井阀球座的水平井洗井阀堵塞装置。

金属烧结筛管防砂技术

为解决稠油、超稠油油藏严重出砂的问题,开发了金属烧结筛管防砂技术。该技术克服了砾石充填机械防砂技术施工周期长、难度大、成本高、修井困难及化学防砂技术给油层带来的污染、有效期短的缺点,具有强度高、防砂效果好、适应性强的独特技术优势,其应用规模和范围不断扩大,现已成为解决辽河油田稠油热采出砂问题的主导技术。介绍了该技术的防砂机理、技术特点、现场应用情况。现场应用表明,该工具结构合理,强度高,防砂施工简单,便于后期作业,防砂成本低,防砂有效期长,应用范围广,可进一步推广应用。

20世纪90年代以来机械防砂技术的新进展

防砂对于出砂油藏有着重要意义,防砂的成功与否直接关系到油气藏是否能够正常开发。随着新科技和新材料的不断发展和完善,机械防砂技术也获得了日新月异的进展。特别是20世纪90年代以来各种新的防砂技术在油田现场应用均取得了良好的效果。论述了20世纪90年代以来机械防砂技术的现状及发展趋势。

滤砂管分段切割打捞一体化技术研究与应用

当生产井滤砂管防砂失效时,需要打捞滤砂管重新防砂。若井下滤砂管较长且砂卡严重,加上腐蚀等因素使滤砂管机械强度下降,一次性整体打捞的成功率低,现有的技术是先用内割刀将滤砂管分段切割,再下入打捞管柱进行分段打捞,可减小施工难度,但完成一次切割打捞需要分别起下一趟切割管柱和一趟打捞管柱,要将其全部打捞出来需反复进行多次施工,作业效率低。为提高作业效率,通过研制提放式油管内割刀和一体化捞矛形成了切割打捞一体化管柱,由割刀割断井下管柱后,直接下放管柱通过一体化捞矛将割断的油管捞出,切割打捞一趟管柱完成,可简化施工步骤。经过中间试验及现场应用,证明施工工艺简单可靠,能提高作业效率,节约作业成本,具有极大的推广应用价值。

金属棉筛管出砂量对储集层物性影响评价实验研究

渤海浅层油藏大多数为胶结疏松的稠油油藏,这类油藏目前主要的开发方式是防砂开采,但这样不能最大限度的挖掘产能,还增加了操作成本。针对渤海稠油油藏的实际情况,重点评价了金属棉筛管防砂方式情况下,模拟现场完井方式,建立了该完井方式出砂量对物性影响程度的实验流程和方案,并建立了出砂量与物性变化关系图版。研究成果为油田实施适度出砂开采完井方式的优化提供实验依据,对类似渤海稠油油藏出砂油井的科学生产和管理具有一定的借鉴意义。

辗辊式井下采油筛管的研制及应用

针对油田在用井下采油筛管防砂过程中出现的砂堵等问题,依据能量转换原理,研制出一种辗辊式井下采油筛管。辗辊式筛管利用井下流体动能,通过机械传动装置,驱动辗辊转动,调整转动的辗辊间的间隙,既达到了防砂、过滤的目的,又避免了砂堵的发生。检测和现场应用表明,辗辊式筛管既防砂又不发生砂堵,还具有穿透性好和节能效果明显等特点,不仅可用于一般的采油井、含砂量大和压裂的井,还可用于污水泵的保护。