防砂工艺技术总结讲课讲稿.ppt

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1、防砂工艺技术总结二、油、气井出砂机理地层出砂没有明显的深度界限，一般来说，地层应力超过地层强度就有可能出砂。地层强度决定于地层胶结物的胶结力、圈闭内流体的粘着力、地层颗粒物之间的摩擦力以及地层颗粒本身的重力。地层应力包括地层结构应力、上覆压力、流体流动时对地层颗粒施加的推拽力，还有地层空隙压力和生产压差形成的作用力。由此可见，地层出砂是又多种因素决定的。主要可以分为先天原因和开发原因。1.先天性原因先天性原因是指砂岩地层的地质条件，也就是砂岩地层含有胶结矿物数量的多少、类型的不同和分布规律的差异，再加上地质年代的因素，就形成了砂岩油、气藏不同的胶结强度。一般来说

2、，胶结矿物数量多，类型好，分布均匀，地质年代早，砂岩油、气藏的胶结强度就大，反之就小。2.开发因素人为的开发因素造成油、气井出砂。这些因素有的可以避免，有的不可能避免。不恰当的开采速度以及采油速度的突然变化，落后的开采技术，低质量和频繁的修井作业，设计不良的酸化作业和不科学的生产管理等造成油气井出砂，这些都应当尽可能避免。随着油、气田开发期延续，油、气层压力自然下降，储层砂岩体承载砂砾的负荷逐渐增加，致使砂砾间的应力平衡破坏，胶结破坏，造成地层出砂，这种出砂不可避免。三、防砂方法分类传统的防砂方法主要有以下几种：砂拱防砂机械防砂化学防砂焦化防砂目前我们渤海地区采

3、用的主要是机械防砂。机械防砂一般分为两类，一类是下入预充填防砂管柱挡砂。这种防砂方法简便易行，但效果差，寿命短。原因是防砂管柱的缝隙或孔隙易被进入井筒的细地层砂所堵塞。另一类是下入防砂管柱后再进行充填，充填材料一般是砾石。这种防砂方法能有效的把地层砂限制在地层内，并能使地层保持稳定的力学结构，防砂效果好，寿命长。这种防砂方法也是我们目前使用的最多的方法。下面就目前渤海地区采用最多的机械防砂方法对目前的防砂工艺做一个总结一、防砂管柱的设计依据和原则(一)设计依据井深、井斜射孔段数据：井深、射孔段净长油层分组，确定防砂层数套管规格及接箍位置砾石规格(二)设计原则筛管

4、总长应保证其上下端均超出射孔段各1~10英尺。盲管长度最好在18英尺左右。(三)设计方法选用封隔器、筛管、盲管、冲管、桥塞等规格确定底部桥塞位置根据底层射孔段底部位置，在这一位置以下1~10英尺范围内避开套管接箍位置，确定为桥塞位置。从下往上逐层配置筛管、盲管。调配封隔器及隔离封隔器位置，使其避开套管接箍。注意：筛管总长应保证其上下端均超出射孔段各1~10英尺。盲管长度最好在18英尺左右。配置工具及冲管、中心管长度二、防砂设备的组成HT400泵搅拌器混砂器离心泵过滤器管汇水罐防砂工具总成三、防砂充填工具组成防砂充填工具组成----外管柱和内管柱外管柱组成----

5、防砂管柱封隔器----Halliburton9-5/8“AGPpacker;9-5/8”VTLpacker;9-5/8“ISOpacker。（隔离和顶部）作用----隔离防砂管柱，分隔生产管柱和上部油套管环空。充填滑套----充填工具插入防砂管柱后，滑套打开，进行充填作业，完毕后，拉出充填工具滑套关闭。上延伸管----调节滑套与封隔器的距离。下延伸管----延长滑套下部的长度。安全剪切接头----防砂管柱遇卡或修井作业，可通过剪切安全接头处的销钉，将盲管以上管柱部分脱手取出防砂筛管----绕丝筛管，阻挡地层砂，起过滤作用插入密封定位短节----通过与底部封隔器的

6、配合，将环空与下层分隔开。内管柱组成----充填工具坐封工具----液压坐封隔离封隔器充填转换工具----通过上提或下放，使工具处于不同位置的转换，进行封隔器的坐封、试挤、循环和反循环作业。密封----分隔工具的上循环孔和下循环孔的回路滑套开关工具----打开或关闭滑套冲管----将筛管内液体导流出地面四、水充填防砂机理射孔段水充填机理：在油井中下入防砂管柱（筛管、盲管、冲管、封隔器等）后，进行水充填防砂施工工艺，在防砂管柱外部（包括炮眼和地层近井地带）充填砾石，建立人工防砂屏障，阻止地层砂随生产流体流出地层。（见下图）射孔段中携砂液无漏失充填不同斜度井水充填机

7、理水充填防砂应用范围:常规直井超厚油气层>16M定向井，井斜角>60є水平井，井斜角>80є影响砾石充填因素:泵速Q冲管直径筛管形状漏失量砂浆浓度0°－45°直井或斜井水充填该范围直井或斜井水充填效果不会因角度变化而产生影响，充填液浓度保持一定，筛管和环空有足够的携砂液漏失到射孔段中，能够将炮孔充填密实。砾石在筛管和环空中充填沉降的先后顺序不因井斜角变化而变化，但随井斜角度增大，砾石向充填套管内较低的部位。（见下图）45°－60°定向井水充填45°－55°，第一层，从上端向底部充填，砾石先充填筛管和套管环空较低的一边。第二层，再沿环空底端向上充填。第三层与第一层

8、相同，依此类推，直至筛管