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．

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。

疏松砂岩油藏"适度防砂"技术研究

在常规防砂和出砂冷采的基础上,提出了"适度防砂"技术。论述了"适度防砂"技术的实验依据,提出了"适度防砂",技术的概念及现实意义,指出了适度防砂技术的思路及实现"适度防砂"技术需解决的几个关键问题。

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。

水平井分段完井工具的室内试验及现场应用

水平井完井技术的发展趋势是分段完井,即能实现分层开采及异质层隔离功能的完井技术。为此,设计了由内外两套管柱组成的分段完井工具,外管柱实现层间隔离功能,内管柱实现坐封管外封隔器功能。室内试验表明,管外封隔器膨胀后其外径、密封效果、耐压能力等均可满足现场应用的要求。现场应用表明,采用分段完井工具进行分段完井的水平井能实现分层开采及各个不同层系间的隔离、延长无水或低含水开采期、提高采收率的目标。

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.

广安002-H1井长水平段筛尾管下入技术

四川盆地广安构造广安002-H1井完钻井深4055m,水平位移2499.13m,其中水平段长2010m,最小井斜为87°、最大井斜为91.96°,创川渝气区水平段最长的纪录。该井是典型的短直井段、长水平段水平井,下钻至井深3300～3500m就不能正常下入,必须通过旋转、划眼才能下钻至井底。为了确保139.7mm筛尾管能顺利下入,进行了下入条件计算和下入难度分析,采用滚轮扶正器模拟刚度通井、增加下入推力等技术措施,顺利地把139.7mm筛尾管下至井底。该技术为短直井段、长水平段水平井筛尾管下入设计和施工积累了经验。

胜利油田智能完井技术研究新进展

智能完井技术综合运用传感技术、信息技术和控制技术来提高油井产能、降低作业风险和费用,实现资源利用和油田开发效益的最大化,是现代完井技术的发展方向。简单介绍了国内外智能完井技术的研究现状,重点介绍了胜利油田智能完井技术的研究进展情况:目前已研制出整体性能与国外同类产品接近的高强管外封隔器,能达到现场要求的遇油遇水自膨胀管外封隔器;形成了均衡供液筛管分段完井技术和数据采集技术;建立了处理井下产液和压力数据的数学模型,根据处理结果可以判断出水层位。通过筛管分段完井数据采集模拟试验,对采用数学模型处理井下产液和压力数据判断出水层位的方法进行了验证,结果表明,该方法可行,可为现场采用筛管分段完井及判断控制井下出水层位提供理论依据。

形状记忆聚合物在石油工程中的应用前景

形状记忆聚合物(SMP)是国内外广泛关注的新材料之一,近几年开始开展在石油工程中的应用研究。在分析形状记忆聚合物记忆效应机理和在石油工程中应用优势的基础上,介绍了国外形状记忆聚合物在石油工程中的研究与应用现状,提出了其在智能堵漏钻井液、可膨胀水泥、智能膨胀支撑剂、重复压裂转向剂和防砂筛管中的应用前景,指出了在石油工程中应用的关键技术,包括形状记忆物理机理、特定结构设计、井下力学演变规律及预测和形状记忆聚合物体系性能参数优化。建议围绕以上关键技术涉及的基础理论、工艺技术进行研究,通过现场试验,尽快将形状记忆聚合物应用于石油工程,以提高油气勘探开发效益,降低作业成本。

HW9801水平井复杂情况的处理及分析

HW9801水平井是我国第一口用直井钻机钻成的超浅层稠油试验井,该井在下完井尾管(筛管)串时,在技术套管内出现了遏阻问题,而在上提套管准备采取进一步措施时又出现了遇卡的情况。在处理阻卡问题时又磨穿了技术套管,为了避免出现更复杂的井下情况,最后下入2根φ139．7 mm尾(筛)管完井。详细介绍了该井尾管阻卡问题的处理过程,分析了尾管阻卡的原因,并给出了处理类似水平井井下复杂情况或事故的注意事项,对国内外类似水平井施工具有较好的参考价值。

浅层超稠油水平井完井技术

在分析新疆克拉玛依油田浅层超稠油油藏地质特点的基础上 ,指出了完井作业的主要难点 ,详细介绍了超稠油水平井完井技术的研究情况 ,包括套管 (尾管 )下入技术、热采情况下套管强度的校核方法、割缝筛管或绕丝筛管的尺寸选择、缝宽选择等。为今后同类型井 ,特别是浅层超稠油水平井的固井。

复合式滤砂筛管的研制与应用

针对普通筛管存在防粉砂效果不理想、成本较高、不易修复、重复利用率低等问题,开发研制了复合式滤砂筛管。此种滤砂筛管可过滤直径0 05mm以下的细粉砂,而且具有易修复、成本低等优点,通过现场21口井的试验,取得了理想的防砂效果。

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。

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。

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。

涩北气田割缝筛管压裂充填防砂工艺

柴达木盆地涩北气田地层胶结疏松、成岩性差、欠压实、易出砂,严重影响到气井的正常生产,多次试验结果表明单一的防砂工艺技术已不适用于该气田。为此,重点研究了割缝筛管压裂充填防砂工艺在该区的适用性,通过对割缝筛管压裂充填防砂工艺参数、支撑剂、工作液的优选以及施工方法和工艺管柱的改进,使其防砂有效率得到极大提升,工艺有效率在涩北一号、涩北二号和台南气田分别达到70%、100%、100%。生产实践结果表明,涩北气田随着单井产水量的上升,气井出水、出砂日趋严重,建议开展防砂堵水一体化、防砂携液一体化工艺的研究。

减震弹簧故障下直线筛力学模型突变研究

定性分析了直线筛在减振弹簧不同健康状态组合下的力学特性,基于此,分别对弹簧健康下直线筛传统单自由度力学模型及故障下突变二自由度、三自由度模型进行了动力学分析。利用突变瞬间系统状态参数不变的特点,总结了力学系统向自由度更多方向突变的过程及路线,最后,利用数值方法对突变过程进行了时域内的数值仿真。结果显示:弹簧故障引起的系统向多自由度力学模型突变时,时间历程中系统的振动响应加强,且可能表现出类似拍振现象。结论为直线筛弹簧故障下的力学特性分析以及系统时域内状态监测与故障诊断提供了一定的理论依据。

水平井环空化学封隔器预聚体(ACP-H)

我国水平井有相当一部分为筛管完井,筛管与井壁间存在管外环空,见水后危害极大,控水增油成为公认的世界级难题。后期管外化学分段,实现出水部位定向治理成为重要的技术方向。但“重力坍落”效应导致常规材料无法填充水平环空,二次交联分段材料现场工艺控制困难。以磁性材料为基础发明高触变可固化流体,即水平井环空化学封隔器预聚体,剪切变稀后结构恢复迅速（10-15s）,可完全立体充填水平环空,并在温度作用下基于多功能团固化体系由触变流体形成为高强固体环空化学封隔器。45-130℃条件下,固化时间3.0-12h可控,承压能力大于20MPa,定位放置偏差±5m,工艺安全可靠,满足不同类型油藏水平井后期治理需要。国内首次开展了矿场先导试验,目前已应用于国内10多个油气田,成为筛管完井水平井控水增产有效技术途径之一。

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。

筛管挡砂性能评价试验装置研制与应用

针对目前国内筛管挡砂粒径的选择主要依靠经验,挡砂性能评价无有效方法的情况,研制了一种滤砂管挡砂性能评价试验装置。利用该装置可以对不同规格的滤砂管的挡砂性能进行评价,优选出合适的挡砂粒径,提高滤砂管的防砂成功率。现场应用表明,利用该试验装置优选出的筛管,其防砂成功率达到了100%。该装置的研制成功为滤砂管的大规模推广应用提供了技术支持。