复杂条件下的开采技术

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1、第八章复杂条件下的开采技术主要内容：1、防砂与清砂2、防蜡与清蜡3、油井堵水4、稠油与高凝油开采技术5、低渗透油田开发技术6、井底处理新技术简介第一节防砂与清砂教学目的了解油层出砂的原因，掌握防砂和清砂方法。教学重点、难点教学重点1、油层出砂的原因2、防砂方法3、清砂方法教法说明课堂讲授并辅助以多媒体课件展示相关的数据和图表教学内容1、油层出砂原因2、防砂方法3、清砂方法一、油层出砂原因第一节防砂与清砂出砂危害①砂埋油层或井筒砂堵造成油井停产；(1)内因—砂岩油层的地质条件②出砂使地面和井下设备

2、严重磨蚀、砂卡；③冲砂检泵、地面清罐等维修工作量巨增；④出砂严重时还会引起井壁坍塌而损坏套管。(2)外因—开采因素(一)内因—砂岩油层的地质条件1.应力状态钻井前砂岩油层处于应力平衡状态。钻开油层后，井壁附近岩石的原始应力平衡状态遭到破坏，造成井壁附近岩石的应力集中。2.岩石的胶结状态油层出砂与油层岩石胶结物种类(粘土、碳酸盐和硅质、铁质三种)、数量(数量越多，胶结强度越大)和胶结方式(基底胶结、接触胶结、孔隙胶结)有着密切的关系。胶结强度渗透率3.渗透率的影响油层的渗透率越高，其胶结强度越低，

3、油层越容易出砂。(二)外因—开采因素由于固井质量差，使得套管外水泥环和井壁岩石没有粘在一起，在生产中形成高低压层的串通，使井壁岩石不断受到冲刷，粘土夹层膨胀，岩石胶结遭到破坏，因而导致油井出砂。流体渗流而产生的对油层岩石的冲刷力和对颗粒的拖曳力是疏松油层出砂的重要原因。油、水井工作制度的突然变化，使得油层岩石受力状况发生变化，也容易引起油层出砂。3.油井工作制度如果射孔密度过大，有可能使套管破裂和砂岩油层结构遭到破坏，引起油井出砂。2.射孔密度1.固井质量油层压力降低，增加了地应力对岩石颗粒的挤

4、压作用，扰乱了颗粒间的胶结；油层含水后部分胶结物被溶解使得岩石胶结强度降低；4.其它不适当的措施，降低了油层岩石胶结强度，使得油层变得疏松而出砂。二、防砂方法(一)制定合理的开采措施(1)制定合理的油井工作制度：通过生产试验使所确定的生产压差不会造成油井大量出砂(控制生产压差)。对于受生产压差限制而无法满足采油速度的油层，要在采取必要的防砂措施之后提高生产压差。(2)加强出砂层油水井的管理：开、关操作要求平稳；对易出砂的油井应避免强烈抽汲的诱流措施。(3)对胶结疏松的油层，酸化、压裂等措施要求慎

5、重。(4)正确选择完井方法和改善完井工艺。(二)采取合理的防砂工艺方法1.机械防砂(1)下入防砂管柱挡砂如割缝衬管、绕丝筛管、胶结滤砂管、双层或多层筛管等。这类方法工艺简单，具有一定的防砂效果，但由于防砂管柱的缝隙或孔隙易被油层细砂所堵塞，一般效果差、寿命短；充填物的种类很多，如砾石、果壳、果核、塑料颗粒、玻璃球或陶粒等。这种防砂方法能有效地将油层砂限制在油层中，并使油层保持稳定的力学结构，防砂效果好，寿命长。(2)下入防砂管柱加充填物机械防砂对油层的适应能力强、成功率高、成本低，目前应用十分广

6、泛。2.化学防砂(1)人工胶结砂层防砂方法从地面向油层挤入液体胶结剂及增孔剂，然后使胶结剂固化，在油气层层面附近形成具有一定胶结强度及渗透性的胶结砂层，达到防砂目的的方法。如酚醛树脂溶液及酚醛溶液地下合成等。(2)人工井壁防砂方法地面将支撑剂（砾石）和未固化的胶结剂按一定比例拌和均匀，用液体携至井下挤入油层出砂部位，在套管外形成具有一定强度和渗透性的壁面，可阻止油层砂粒流入井内而又不影响油井生产的工艺措施。如水泥砂浆、树脂核桃壳、树脂砂浆、预涂层砾石等。相比较而言：化学防砂方法适用于渗透率相对均

7、匀的薄层段，在粉细砂岩油层中的防砂效果优于机械防砂。但其对油层渗透率有一定的损害，成功率也不如机械防砂，还存在老化现象、相对成本较高等缺点，应用程度不如机械防砂。3.焦化防砂向油层提供热能，促使原油在砂粒表面焦化，形成具有胶结力的焦化薄层。主要有注热空气固砂和短期火烧油层固砂两种方法。4.其它防砂方法依靠油气层砂粒在炮眼口处形成具有一定承载能力的砂拱，达到防砂目的。该方法成败的关键在于砂拱的稳定性。保证砂拱稳定性必须考虑两个关键问题：一是降低并稳定油层流体速度；二是保持或提高井筒周围油层的径向应

8、力。(三)砾石充填防砂方法砾石充填防砂方法是指将割缝衬管或绕丝筛管下入井内防砂层段处，用一定质量的流体携带地面选好的具有一定粒度的砾石，充填于管和油层之间，形成一定厚度的砾石层，以阻止油层砂粒流入井内的防砂方法。图8-4砾石充填防砂示意图砾石充填防砂施工设计应符合三条基本原则：防砂施工分步设计程序①注重防砂效果，正确选用防砂方法，合理设计工艺参数和工艺步骤，以达到阻止油层出砂的目的；②采用先进的工艺技术，最大限度地减少其对油井产能的影响；③注重综合经济效益，提高设计质量和施工成功率、降低成本。施