割缝筛管防砂设计及应用

针对油 (水、气 )井防砂完井优配割缝筛管的需要 ,从理论研究和应用实践中 ,总结出一套割缝筛管的设计方法 ,其中包括割缝筛管的防腐设计 ;割缝筛管的防垢设计 ;基于形成砂桥来控制地层砂的设计原则和基于完全阻止地层砂移动的设计原则来进行割缝筛管的缝宽设计 ;割缝筛管的面密度的设计 (包括裸眼井用割缝筛管 ) ;割缝筛管的缝长设计。

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．

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。

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。

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。

低渗油藏高压充填防砂技术研究

高压充填防砂是以砂防砂的油水井防砂工艺技术。携砂液在高压作用下进入地层,在油层形成稳定的砂桥,阻挡低渗透储层疏松砂岩随油水进入井筒,形成砂埋或者砂卡,从而提高防砂效果,延长油水井作业周期。该项技术在孤岛油田现场实施,见到了良好的效果。

钢管内外表面喷砂除锈半自动生产线设计

介绍了钢管内外表面喷砂除锈生产线的主要设备、工艺流程及主要参数,电气系统总体方案设计和程序设计。用可编程序控制器控制钢管内表面喷砂除锈作业线,提高了自动化程度,操作方便,运行可靠,并给出了自动控制程序顺序功能图。本生产作业线实现了钢管内外表面的半自动喷砂处理,提高了产品质量,改善了工作环境。

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。

端部脱砂压裂充填防砂设计及其在涩北气田的应用

介绍了端部脱砂压裂充填防砂机理,考虑压裂增产比和挡砂效果,研究了压裂充填防砂砾石尺寸的选择思路和方法。以实现端部脱砂从而产生短而宽的充填裂缝为目的,对脱砂时间、脱砂浓度、加砂时间、加砂浓度以及施工泵注程序等压裂防砂施工参数进行了优化设计。该套防砂工艺及设计方法在涩北气田应用13井次,防砂增产成功率为85%,防砂后产量平均增幅41.9%,防砂效果良好,达到了防砂与增产的目的。

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。

新型改性呋喃树脂固砂剂配套防砂工艺应用研究

针对青海油田中浅层细粉砂岩油藏开采过程中严重出砂的问题 ,提出了应用新型改性呋喃树脂固砂剂的 3种配套防砂工艺 :直接固砂工艺、压裂固砂工艺和多级闭合酸酸化固砂工艺。固砂效果表明 ,该固砂剂及配套防砂工艺非常适合青海油田中浅层细粉砂岩气井防砂 ,解决了该油田长期以来未攻克的气井防砂难题 。

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％。

基于ANSYS的割缝筛管强度分析

油层出砂是砂岩油藏开采过程中常见的问题之一。随着割缝筛管在油田完井防砂中的广范应用,割缝筛管损坏问题也日益凸显,对此进行的评估却相对很少。以胜利油田应用的筛管为例,利用ANSYS软件对其进行受力分析,旨在为筛管设计提供一定的理论参考。

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。

激光割缝筛管——压裂砾石填充防砂工艺技术

文章描述了激光割缝筛管防砂机理及割缝筛管筛缝宽度、长度的确定方法 ,研究了割缝筛管与地层充填砂的配伍性。激光割缝筛管 -压裂砾石充填防砂技术简单、经济实用 ,避免了绕丝管结构复杂、打捞困难 ,重复利用率高。与此同时 ,由于进行了压裂 ,对辽河油田的超稠油油井的出砂情况 ,应用此项防砂技术后实现了超稠油井稳产、增产。

出砂气藏水平井筛管冲蚀损坏机理及抗冲蚀能力的提高

为了解决出砂气藏水平井存在的筛管冲蚀问题,针对常用的多层滤网复合精密筛管,利用创新研制的水平井筒封闭空间筛管冲蚀模拟系统,开展了筛管冲蚀损坏机理及规律实验。实验结果表明,气体携砂条件下的多层金属滤网复合筛管冲蚀破坏分为保护罩正面啃噬以及侧向滤网冲蚀损坏2种机理。交错冲缝式的外保护罩正面抗冲蚀能力较强,但侧向抗冲蚀能力极弱。筛管金属滤网介质的冲蚀损坏速度约是外保护罩的2~3倍。另外,基于冲蚀机理提出了新型双层弧形交错互补冲缝的结构,研究构建了非均质气藏水平井高冲蚀风险位置识别方法,以及分级、分段提高全井段管柱抗冲蚀能力的优化设计。新型高抗冲蚀能力外保护罩在兼顾经济性的同时,为出砂气藏水平井的防砂管柱冲蚀问题提供了可靠易行的解决方案,一定程度上提升了天然气藏防砂管柱的服务期限和开发效果。

压裂充填防砂工艺在胜利油田的应用

阐述了压裂充填防砂这一先进防砂完井技术的机理、设计和施工工艺 ;从胜利油田防砂地层的特点出发 ,介绍了这种一次完成的压裂充填防砂技术 ,在应用过程中需要注意的事项 ;最后以美国BJ公司在胜利油田实际施工的总体效果和单井实例 ,具体说明了该工艺的优势和推广价值。

一次挤压充填防砂工艺技术研究及应用

在综合分析国内外多种疏松砂岩油藏防砂工艺优缺点的基础上,论述了一次挤压充填防砂技术工艺原理,探讨了防砂工艺设计中砾石直径、管柱结构设计以及施工技术参数的选择及优化,该项工艺的优点及适用条件,实践中的一系列针对性的配套措施。实践表明,该技术具有防砂成功率高、效果好、施工周期短、成本低等优点。

割缝筛管防腐与防垢技术研究

开采油、气、水资源,要求割缝筛管同时具备防砂、防腐和防垢的性能。介绍了一种具有防砂、防腐和防垢性能的割缝筛管及其加工方法。通过对相同材质、不同加工方法制成的两种割缝筛管试件的室内对比试验,证实了使用高含硼特殊刀具磨削加工的割缝筛管缝隙表面具有很好的防腐和防垢性能。对割缝筛管试件的X光电子能谱分析和扫描电镜观察分析,证实了这种筛管缝隙表面有Fe2B和FeB的存在。分析和阐述了该筛管的防腐和防垢机理、加工方法和设计依据,并根据割缝筛管的结构特点和工况,定义了割缝筛管的防腐、防垢性能与套管(油管)的材质匹配关系等。

割缝筛管的优化设计软件分析

针对石油割缝筛管进行了优化设计,使用Visual C6.0语言进行开发,利用MFC架构程序框架,编制了石油割缝筛管优化设计软件,并选择大港油田家H2井进行割缝筛管优化设计,使用该软件进行分析并与以往传统设计结果进行比较得出结论。该软件已经应用于天津市帅超激光工程技术公司,证明具有很好的工程应用价值。