《防砂技术及应用》word版

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1、封隔高压一次充填防砂技术及应用摘要：管内外充填是当前砾石充填防砂技术的发展趋向，封隔高压一次充填正是这样的一种防砂技术。介绍了高压充填技术原理、工具结构及工作原理、施工程序，阐述了排量、压力等主要参数设计方法，介绍了在Turkmenistan油田A层以及单层老井、多层大井段井、新井新层、斜井和粉细砂岩井的应用效果。该技术防砂有效期长，施工简单，施工周期短，充填效果好，能避免二次充填对油层的污染，能起到一定的解堵作用，便于后期处理，经济效益显著，值得推广应用。关键词：封隔；高压；砾石充填；防砂；油井出砂是石油开采遇到的重

2、要问题之一，每年要花费大量的人力物力进行防治和研究。出砂不仅会导致油井减产或停产及地面、井下设备腐蚀；甚至会使套管磨损、油井报废。随着油田的持续开发，注水不断加强，单井产液量不断上升，老油井的防砂越来越困难。粉细砂出砂油藏、稠油出砂油藏的开发，出砂斜井的增多又给防砂技术提出了新的课题。目前胜利油田已发展了各式各样的防砂技术，最具代表性的有金属绕丝筛管砾石充填防砂、敷膜砂防砂、复合防砂等。这些技术对疏松砂岩油藏的开发起到了重要的作用，但都有局限性。绕丝筛管砾石充填防砂在砂粒较粗、分选较好的地层使用，成功率高、有效期长，但

3、由于充填砾石厚度小，难以挡住粉细砂，且在生产、作业过程中，充填层易被破坏，丧失防砂功能；敷膜砂防砂由于胶结强度高、挡砂效果好、不占井筒空间而得到广泛应用，但敷膜砂充填形成的人工井壁，与出砂岩层胶结部位脆弱，易老化，不利于大泵提液，防砂有效期短；复合防砂是一种很好的防砂方法，但成本高，施工复杂，液量降幅大。针对上述情况，胜利油田有限公司胜通新科技开发中心研制出一种封隔高压一次充填防砂技术，采用FS—115（150）封隔高压一次充填工具与割缝筛管配套，携砂液以大排量将砾石带到油气井产层管外空洞和筛管与套管的环形空间，经沉积

4、、压实，形成高效能挡砂屏障，达到防止油层出砂目的。该技术采用高压大排量进行管内外砾石充填防砂，即砂砾不仅充填套筛环空，同时还充填套管外的射孔眼和空洞。现场应用结果表明，该技术施工简单、周期短、防砂有效期长，充填效果好。一、封隔高压一次充填防砂技术介绍1．封隔高压一次充填防砂技术原理封隔高压一次充填防砂技术是将砾石—石英砂，用大排量携砂液带到油气井产层套管外的空洞处和绕丝管与套管的环形空间，经高压压实形成挡砂屏障。在需进行防砂作业的油井内，将防砂管柱下到预定位置，坐封封隔充填工具，打开充填通道。地面泵组提供的高压携砂流体

5、，经封隔高压一次充填工具的充填通道进入油管、套管环形空间，最后进入油层。随着加砂量的不断增加，地层被充填压实，随后井筒也被充填压实，此时地面泵压升高，达到预定压力值后停止充填。从油、套环形空间泵入洗井液，经封隔高压一次充填工具的反洗通道，将油管内的砂子冲洗至地面。上提管柱正转倒扣丢手，充填通道自动关闭，中心管自动打开，完成封隔高压一次充填防砂作业。2．FS充填工具（1）工具结构FS充填工具主要由封隔机构（包括液压、锁紧、密封、卡瓦锚定等部分）、充填机构、反洗机构、丢手机构4部分组成。（2）工作原理FS—115（150）

6、充填工具是封隔高压一次充填防砂的关键技术，具有封隔、充填、反洗、关闭充填孔、丢手等功能。工具下到预定位置后，从油管投球加压，封隔器坐封，密封油套环空。充填机构位于中心管下部，由充填筒和关闭机构组成。中心管下端圆柱面上开有充填孔，封隔器坐封后继续加压，充填孔打开，充填液从油管经中心管下端充填孔和充填机构的充填孔，进入油套环空实施充填。反洗机构在充填机构上部，由反洗接头和反洗环组成。充填完成后，从油套环空泵进去的反洗液，通过反洗接头的反洗孔，打开反洗环，进入油管充填孔，把充填孔以上的充填砂反洗干净。中心管下端为反扣螺纹，与

7、连接头上螺纹相接而组成丢手机构。充填结束后正转油管，实现充填管柱丢手，中心管、球坐和上接头起出，并自行关闭充填孔，完成充填过程。（3）技术参数见表1表1FS充填工具技术参数参数数据FS-115型FS-150型最大外径/mm115150留井部分最小内径/mm5270长度/mm13201320坐封刚球直径/mm3538坐封压差/Mpa10~1510~15打开充填通道压差/Mpa15~2515~25密封压差/Mpa≤30≤30工作温度/℃≤120≤120上端连接螺纹27/8TBG27/8TBG下端连接螺纹27/8TBG31/

8、2TBG留井打捞螺纹27/8TBG母扣31/2TBG母扣重量/kg5692适用套管/mm139.7177.83．充填防砂管柱组成充填防砂管柱自上而下由空心桥塞、油管、安全接头、扶正器、割缝管、油管、安全接头、FS充填工具、油管组成（见图1）。图1防砂、完井管柱示意图FS充填工具和割缝筛管，空心桥塞既能在充填管柱下部密封油套环空，又