压裂防砂工艺技术研究与应用.pdf

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1、工艺管理压裂防砂工艺技术研究与应用周翔宇徐良（中石油大庆油田公司井下分公司黑龙江大庆163000）周毅（大庆钻探工程公司国际事业部黑龙江大庆163000）摘要：随着石油开采的不断深入，油井开采时间增加，套管破导流能力。坏程度加深，防砂难度增大，防砂效果变差。本文在分析压裂防二、应用案例分析砂工艺的原理和优点的基础上分析其应用效果，以应用案例分析美国哈里伯顿公司根据油井出砂历史、储层受伤害程度、地压裂防砂工艺的应用效果。层强度、出砂时间这四个方面的参数，结合多年的实践经验，总结关键词：压裂防砂；工艺原理；应用出一套压裂防砂工艺

2、的应用选择方法。若油井已经出砂，而储层油气井的出砂一直困扰着广大石油工作者，大量出砂要求企受伤害程度小，渗透率高、地层强度低，则可采用绕丝筛管填充。业派遣专业人员和机械设备开展防砂工作，浪费大量的人力、物若地层渗透率高、出砂历史短，应采用压裂充填。若地层强度大，力、财力。随着生产设备的破坏、地层渗透率下降、储层骨架破坏渗透率低，则应采用防砂压裂方法，且不添加固结剂。油井在设程度的增加、地层亏空严重，致使防砂难度逐渐增加，不仅造成采计压裂防砂技术方案时，应系统分析，根据实际情况以及压裂防油率的下降，还增加经济投入，不利于企业的

3、可持续发展。常规砂技术原理设计防砂方案，施工时若无脱砂现象，则通过调整施的防砂方法无法根除油气井出砂问题，尤其是油藏出细粉砂井等工排量、砂比等措施提升裂缝内的充填压力，直到支撑带的形成出砂问题难以解决，导致部分油井因出砂问题而长期停止开采。[3]。随着科学技术的发展，出现了越来越多的防砂技术工艺，压裂防大庆油田应用压裂防砂技术早，采取该措施的成功率高达砂工艺就是一种新的兼顾增产与防砂效果的新技术，在抑制地层100%，有效率为85%左右，在增产方面取得良好成效。大庆油田出砂、提高产能方面有重要作用，目前已在胜利、大港、辽河等油

4、的某油井于1992年投产，1993年发现套管破损问题，由于技术限田中得到试验应用，取得良好应用效果。制一直处于关井状态，2002年进行大修对套管破坏处进行了维一、压裂防砂工艺技术分析修，恢复生产。2005年4月份进行调层上返，之后试油时发现该压裂防砂就是在压裂石英砂颗粒表面涂抹一层树脂涂层，通井出砂严重，且该油井的套管存在补贴现象，补贴处的内径为过压裂泵车产生的高压对油层进行压裂造缝，提高导流能力，在100mm，耐压≤7MPa，因此，无法采用常规防砂方法，之后决定采裂缝和亏空井段中挤入不同粒径和类型的树脂砂作为支撑剂，其用压

5、裂防砂技术，考虑到埋藏浅、井温低的特点，在树脂中添加一进入裂缝后，在温度的作用下，树脂层首先被软化，然后又在固化定量的固化剂提高人工井壁的固化强度，并在加砂前先加入膨胀剂的作用下发生聚合反应而固化，使得砂粒因树脂的聚合反应而剂，使其紧贴在套管壁上，使套管不承受过多的外在压力，起到保固结在一起，有效防止出砂[1]。护套管的效果。另外，使用软硬摩擦副实现柱塞与泵筒的无间隙1.工艺原理密实，增强抗砂性能。压裂防砂技术的具体施工参数为：砂比为地层出砂的岩石破坏机理与拉伸破坏、剪切破坏、粘结破坏25%-30%，排量为1.7m3/min

6、，施工压力28-27MPa，填入粒径为和孔隙坍塌有关。F.Sanfilippo等通过岩心实验分析地层出砂0.4mm的石英砂13.6t。实施压裂防砂技术后半个月开井投产，的机理，结果表明：地层出砂的首要原因是剪切破坏，造成地层岩初期日产油为9t，含水1%，截至目前，该油井生产仍属于正常范石的输送，流体的拖曳作用促使岩石颗粒从岩石表面滚落下来。畴，取得了良好的防砂增产效果。而压裂防砂技术在地层中造缝，使原先的流体径向流变成双线性结束语流。流体属于径向流状态时，原油以辐射状从远处渗流到井底，随着科学技术的不断发展，压裂防砂技术逐渐

7、趋于完善，其导致井底地带的压力变化大，井壁在压降的作用下形成一个陡峭应用范围越来越广泛，得到了广大油田企业的青睐。采用压裂防的漏斗，越靠近井壁，压力梯度越大，而这一压力分布状况使得供砂工艺技术，能有效解决地层出砂问题，对地层进行压裂改造，解给边缘和井底之间的压差绝大部分消耗在井底附近区域，而该区决近井地带的污染问题，控制井底微粒的迁移。由于压裂防砂技域又正好是钻井应力集中区域，非常容易出现结构破坏，进而导术是一项技术含量高，兼顾增产与抑制出砂的新技术，实践经验致出砂问题。流体变成双线性流状态时，井底附近的压差变化表明其具有良

8、好的效果，可大范围推广应用，从而为油田企业原小，压力梯度小，作用在地层砂上的应力也小，而且原油的泄流区油增产提供技术支撑。域延伸到地层深部，流压提高，减小其渗流阻力。而较大面积裂参考文献：缝的产生增加原油的渗流面积，一定程度上分流流体，降低其流[1]刘北羿.压裂防砂技术进展及存在问题[J]