1作业简述和作业提示
起射在起钻过程中，要注意保持井内液面高度，保证起钻的安全性。
射孔段控制起钻速度，以防抽吸导致井涌。
如果出现射孔弹未引爆需起枪，现场监督组织制定安全措施，并书面向项目经理或岗位经理汇报。
起射孔枪前，现场监督和安全监督必须执行批准的安全措施，并由现场监督组织召开专门的安全会议，明确岗位职责，安全监督进行监督。
拆点火头和射孔枪的操作，必须由有经验的人进行操作，钻台保持尽量少的人员。
注意保护环境，废枪要有专门的托架回收。
以上作业具体参照天津分公司《健康安全环境管理体系》HSE/WB-018执行。
1.1再次刮管洗井
1)组合再次刮管管柱：8-1/2"牙轮钻头（无喷嘴）+变扣（430×410）+9-5/8"旋转刮管器+5"钻杆。
2)刮管器通过封隔器座封位置和射孔段时缓慢下放，上下刮管三次，然后，慢慢下放管柱，下压1～2t探砂面，记录砂面深度，计算砂高。
3)上提2m，用工作液反循环冲砂。返出液进泥浆池，待返出液无明显油气和砂子，并确认井被压住后，缓慢停泵，观察记录循环漏失量。
4)缓慢起钻将刮管管柱起至射孔段以上，测井筒静态漏失量。
5)起刮管管柱，甩刮管器及牙轮钻头。
注意事项：
刮管器通过射孔段时控制起钻速度，防止抽吸；
冲砂时起泵，停泵均匀速缓慢，禁止骤停。
起钻时注意井筒液面高度，适当灌注工作液；
保护好井口，严防任何落物。
1.2电缆下桥塞
1.2.1基本数据
浮箍顶深：1912m
射孔井段：1588.5~1593m,1863.1~1881m/31度
最大井斜：40.98度/936.19m
短套管深度：1832.837~1835.895m,1817.432~1820.5m
1.2.2电缆座封桥塞作业程序
工具组合：Baker “F-1”沉砂封隔器+电缆座封工具+ CCL+马龙头+电缆。
沉砂封隔器的座封位置要参照测井曲线避开套管接箍，射孔段要控制下放速度不大于30m/min。沉砂封隔器应座封于底层射孔段底部以下大约3~6米处。
注意事项：
电缆下入“F-1”封隔器时，全船无线电静默，所有人员禁止使用手机。
停止一切电弧焊作业。
如果电缆座封“F-1”封隔器有困难，可用钻杆下入液压座封工具，步骤如下：1)工具组合为：“F-1”沉砂封隔器+液压座封工具+5"短钻杆+5"钻杆+5"同位素接头+5"钻杆。
2)到位后，测量并记录上提下放悬重。
3)管柱保持上提状态，座卡瓦，电测校深。
4)根据校深结果配管，使“F-1”沉砂封隔器处于设计座封位置。
5)接循环头及地面管线，用固井泵对地面管线通水并试压5000psi ×15min。
6)投1-7/16"座封球，用泥浆泵小泵冲送球入球座后，改用固井泵缓慢逐步正打压座封沉砂封隔器：500psi×2min缓慢打压到1100psi×5min，压继续缓慢打压2500psi×15min。
7)带压过提2~3t、不允许下压确认“F-1”封隔器座封脱手。
8)上提管柱压力卸掉，不允许下压管柱。
10)起钻（注意随时补充工作液，保持井筒内液面在合适的高度）。
注意事项：
监督亲自丈量CCL仪器零长；
桥塞入井前监督现场确认CCL仪器对零；
作业前对平台人员进行交底，提前关闭手机对讲机等无线电设备；
仔细确认座封工具长度及封隔器长度；
仔细确认在校深过程中座封工具零长在校深数据中的状态。
1.3砾石充填防砂作业
1.3.1基本数据
浮箍顶深：1912m
射孔井段：1588.5~1593m,1863.1~1881m/31度
最大井斜：40.98度/936.19m
1.3.2工具
5.5"筛管台架，卡瓦、安全卡瓦、提丝、单根吊卡2套套管钳及5.5"套管钳牙、5.5"盲管卡瓦、吊卡卡瓦通径规2套
1.3.3准备工作
(1)按照防砂管柱下入表排摆、丈量、检查筛管及内层冲管。
(2)按照丈量数据重新精确配防砂管柱。
(3)提前将筛管支架、冲管支架以及下防砂管柱用的卡瓦、安全卡瓦等吊上钻台。
(4)安装套管钳并试运转。
(5)就位防喷变扣。
1.3.4作业程序
1)准备合适尺寸的筛管支架、筛管和盲管提升短节等工具，并按下列顺序连接、下入外层防砂管柱。
(1)引鞋，5.5" LTC PIN UP
(2)6"锚定密封总成
(3)筛管
(4)盲管
(5)隔离封隔器总成
a) 4.75"密封筒，带负荷显示倒角，6 5/8" LTC B×5 1/2" STC Pb)
190-47 “S”充填滑套总成，6 5/8"STC P×P
c)4.75"倒装密封筒，带负荷显示倒角，6 5/8"LTC B×5 1/2"STC Bd)96B-60“SC-1L”隔离封隔器6 1/2"反扣B×5 1/2"LTC PIN DOWNe) 4.75"左旋密封筒5
1/2"STC B×6 1/2"反扣P
(6)筛管
(7)盲管
2)用5.5"卡瓦和安全卡瓦将最后一根5.5"盲管座到井口上；然后依次下入内管柱防砂服务工具总成：
(1)底部隔离密封总成（4.0"Hydrill511 B UP）
(2)4"Hydrill511冲管B×P
(3)190-47 MB“SC”选择性转换工具总成4"Hydrill511 B×P（提前在陆地组装好）
(4)2 3/8"“O”型密封旁通短节，4"Hydrill511 B×4.75"ACME P
(5)4"Hydrill511冲管
(6)将以上的4"冲管和充填服务工具座在4"支架台上并打好安全卡瓦。
(7)在工具下入位置将循环头接到4"冲管上，接好地面试压管线，并对4”冲管线通水缓慢试压至3000psi x 15min，不降为合格，放压(9)按下入顺序连接并下入2 7/8"中心管。
a) 2.360"×5ft抛光插入定位短节（2 7/8" 6.5#Hydrill 511 BOX UP）b)
2 7/8" 6.5# Hydrill 511中心管
3)缓慢下放2 7/8"中心管并使其座在2 3/8" “O”型密封旁通短节内。
4) 2 7/8"中心管上部装盲堵，将循环头接到4"冲管上，接好地面试压管线，并对地面管线通水缓慢试压至3500psi x 15min，不降为合格。
5)在底层循环充填位置对4"Hydrill511冲管及27/8"Hydrill511中心管的环空试压2000psi×10min不降为合格（检验2.360"×5ft的抛光插入定位短节和单流阀）。
6)继续下放充填服务工具到下层正常下入位置，在管柱上做好标记。
7)正打压3000psi×15min不降为合格，放压。
8)下放充填服务工具，拆试压接头，卸掉2 7/8"中心管上部的盲堵。
9)连接“SC-1R”顶部封隔器总成；
10)下入一柱钻杆，测管柱上提下放悬重，做反循环测试，记录排量和压力；确认各工具连接是否正确；
11)下钻，每柱钻杆通径（通径规大于2-1/8"），下钻期间严禁旋转管柱，下钻速度每柱纯下钻时间90s/柱。
12)到位前（提前一柱）测上提、下放悬重做记录，并测井筒静态漏失。
13)下压4~5t试插入，钻杆做标记，上提管柱拔出，若上提悬重超过正常上提悬重4~5t，说明插入到位。
14)再次下压4~5t插入，若位置不变，说明已经插入到位，将管柱上提至上提悬重，设计座封位置。
15)井口配管，使充填时钻杆接箍避开万能防喷器，接防砂循环头及铠皮管，防砂泵对地面管线试压500psi×5min，5000psi×15min，压力不降为合格。多层砾石充填作业不需要投球（除备用球）
16)按照以下步骤座封SC-1R封隔器：
500 psi×5min →0；
1300 psi×5min→0；
1800 psi×5min→0；
2500 psi×5min→0。
17)过提10t，下压10t，确认封隔器卡瓦牙已撑开咬住套管。18)关下压
2T，关闸板环空打压2000psi×10min验封。
19)打开闸板防喷器，上提管柱至中和点，正转12～15圈，使充填服务工具脱手；缓慢上提管柱确认工具已脱手。
20)座封隔离封隔器和砾石充填作业。
（1）下放管柱至底层正常下入位置（RIP）。
（2）上提管柱至第一个负荷显示位置，这是底层循环充填位置（CIRP）。
（3）关闭万能防喷器，环空加压500psi，缓慢上提管柱至压力降，这是反循环位置（RCP）。在反循环位置关闭砾石充填滑套并关万能大排量反循环清洗钻杆2个钻杆容积。
（4）将管柱定位在第二个负荷显示位置，这是座封底层隔离封隔器位置（SIPP）。
（5）在SIPP位置再上提5ft左右，是隔离封隔器的验封位置（TIPP）。
（6）连接管线建立正循环，记录泵压，泵速不得超过2BPM。
（7）下放管柱至RIP位置（中和点）后再上提到SIPP位置（即第二个负荷显示位置）。
（8）打压座封底部第一个隔离封隔器：3500psi×5min→0。
（9）上提到TIPP位置，正循环，记录泵压与泵速，观察环空是否有返出，确认封隔器座封。
（10）将管柱放回到第一负荷显示位置，这是底层循环位置（CIRP）。
（11）上提管柱通过第一负荷显示位置，继续上提到反循环位置并做好标记（RCP）。反循环测试，记录泵速和相应泵压。
（12）下放管柱至充填位置，以0.5BPM、1.0BPM、1.5BPM、2BPM的排量试循环，记录循环压力。
（13）关闭环空返出，进行挤注测试：在挤注位置（环空关闭）分别以
2BPM、4BPM、6BPM、8BPM的排量试挤并记录相应排量下的泵压及套压，在得到最后的挤注压力后，放压，停泵。
（14）根据试循环和试挤的结果，确定合理充填参数，按照防砂程序进行高速水充填防砂作业。
（15）一旦底层充填达到脱砂压力，立即给环空加压500psi（至少），同时立即将管柱上提到反循环位置，开泵大排量反循环清洗，直至将钻杆里的砾石全部清洗干净为止。同时地面管线也必须进行清洗，将陶粒冲洗干净。
（16）缓慢停泵，观察钻管无压力后，将管柱下放到底层循环充填位置，以0.5 ~1.5bbls/min的排量检验充填效果。若能达到脱砂压力，则底层充填合格；若不能达到，视情况继续进行循环充填，直至合格为止。
（17）上提至第二个负荷显示位置，关闭充填滑套，环空打压
1000psi×5min验封确认滑套关闭。21)上提至顶层，重复步骤（21）进行顶层砾石充填作业。
22)起钻，注意井筒液面情况，适当灌入工作液。
注意事项：
4"起吊冲管短节必须足够长，以便充填服务工具能下入51/2"盲管内而到达下入位置。
4"起吊冲管下入51/2"盲管内的长度与顶部封隔器总成下部露出的4"冲管长度相等。
在下入位置，“SC”旁通转换工具和带孔密封件连通，这将检验单流阀，并再次确认充填服务工具在正确的位置。
下钻时，严禁猛停猛放，坐卡瓦和提卡瓦时起下要缓慢，下入速度控制在1柱/90秒，严禁转动转盘，只在公扣端涂少量丝扣油。
到位后在标记位置以上多留出钻杆6米左右，以便下步作业。
投完顶部封隔器坐封球后如果管柱打不起压，则上提管柱反循环清洗单流阀阀座，放回到原位置重新打压座封；如果管柱还打不起压，则投1-3/4"备用球，打压座封。
如果用备用球座封“SC-1R”封隔器，则上提管柱到反循环位置反循环出备用球。
反循环位置可以通过液压方式找到，关万能防喷器，环空打压500psi，缓慢上提管柱至压力下降为止，是开始反循环位置。
底层循环位置也可以通过液压方式找到，在钻杆内打压500psi，上提管柱，压力下降时为开始循环位置。
验封隔离封隔器，如果压力稳不住且环空无返出，则封隔器已座封，压力泄到上部射孔段内。
应有控制地打开井口返出阀门。
在充填过程中因温度和压力变化而使钻柱收缩，而且由于各位置之间距离较小，所以在充填过程中要有专人特别注意观察指重表和环空返出情况。
如需要，可提高储能器压力以防止环空返出。停泵一段时间后管柱会伸长到原来长度。
压裂防砂段的选择要根据油藏条件（与相邻防砂段之间的泥岩隔层厚度、与顶气或底水的距离远近）和CBL固井质量并结合压裂软件模拟模型进行计算后确定，不能将不同防砂段之间压串，也不能将气层和水层压串。
对于同一个防砂层段内的小隔层应尽量压开使其贯通良好。
所有防砂设备都要有有效的安全检测报告，所有参与防砂作业的人员都要有合格的相关证书。完井监督和防砂人员要加强沟通，对于防砂作业涉及到的相关问题要进行有效的交流。
防砂人员要提前检查甲板场地，找到合适的电源接口、气管线和水管线的接口及完井液的供应接口，计算好设备如何摆放，以便有效地利用好甲板面积。
如果在压裂充填防砂过程中需要向砂罐内加砂，要提前将足够的砂子放至吊车容易够得着的地方，并且砂子要保持干爽。
防砂管线要固定好。
防砂作业前设备要进行试运转，保证防砂作业过程中设备处于良好的工作状态。
仔细检查防砂设备，不能有跑、冒、滴、漏现象存在。
仔细检查各种管线，保证连接正确。
防砂作业用到的所有液体都要保证按照配方配制并且干净，所有的水罐及管线都要清洗干净。
确认所有的阀门都要开关灵活。
确认座封封隔器的座封球能够通过所有相应的地面管线，如果需要将座封球反循环出地面，要确保地面管线内装有合适尺寸的球座接收器。
泥浆工程师要保证配制的完井液量足够防砂作业需要。
所有数据采集用的电缆都要放置在合适的位置，防止损坏，保证流量计等仪表精确。好用。
The Baker Hughes CSAP gravel pack system has all of the same field proven features of CS-300 system. The definition of CSAP is Cake-Saver-Acid-Placement, before running in hole with the gravel pack assembly, displace the open hole section in casing to brine. It’s critical to the successive hole cleaning to maximize the fluid velocity at 300 ft/min near the well bore wall. 贝克休斯CSAP砾石充填系统具有CS-300已经验证的所有相同的属性。在向井下下砾石充填的组合工具时，向套管下的裸眼部分打入盐水，这对裸眼井壁附近液流速度达到300英尺每分，连续地洗井起着非常关键的作用。 For this reason, it’s important to fully maintain turbulent fluid possible. Low-viscosity fluids are desired to help to retain turbulence. However, while low-viscosity fluids help maximize velocity near the wall. It’s commonly assumed that their use also makes it somewhat more difficult to remove solids from the wellbore. To carry solids completely out of the wellbore,elevated flow velocities are required. 由于这个原因，完全保持湍流的液体很重要。低剪切速度的液体有助于保持湍流。然而，尽管低剪切速度的流体能保证井壁附近的流体高流速。但是通常它们也存在一个缺点那就是更难将井眼的固体携带出来。为了将固体百分之百地携带出井眼，就要求液体具有很高的流速。 The steps to compete the procedure are: 步骤如下： 1、Pick up gravel pack assembly and run in hole to setting depth. 将砾石充填组合工具下放到井下预定的深度。 2、Circulate brine down the work string and out the GPV shoe around the screen annulus at a rate below 25ft/sec pass the SC packing element. 将盐水循环到工作管住从GPV引鞋流出，到筛管环空周围，速度为25英尺没秒以内，通过防砂充填工具。 3、Drop a stainless steel ball to set the SC packer, this section will shift the ball seat isolation sleeve downward, opening the return bypass ports in the crossover tool, and locking the primary ball on the ball seat. 将一个不锈钢球丢手，坐在防砂封隔器上，会使球座封隔套筒向下移动，打开crossover tool 的回路旁通通道，将初始的那个不锈钢球锁在球座上。 4、Set the packer, pull the packer tech-unit, perform an anchor test on the SC packer. 坐封隔器，拉动封隔器部分，在防砂封隔器上做一个锚定测试。 5、Pull 30000 pounds over the last recorded up-weight, followed by slacking off 30,000 pounds below the last recorded down-weight. This is your running in hole position. Followed by picking up the work string to confirm the crossover tool is free from the gravel pack packer assembly. 最后一个记录的上提载荷重加到30000磅，然后将最后一个记录的释放重量加到30000磅。这是下工具的位置。接下来上提工作管住以确保crossover tool脱离了防砂封隔器组合，可以自由上提下放。 6、Pick up the work string to position the SMART Collet above the first indicating coupling, slack off 30,000 pounds, this is your test packer position. Apply the required test pressure to the annulus, to confirm the SC packing element is packed off on the casing inside diameter. 上提工作管住到SMART Collet 的第一个位置指示接箍，释放30000磅的重量，这个是测试封隔器的位置。对环空进行要求的压力测试，来保证防砂封隔工具坐封在了套管避上。7、Pick up the work string to position the SMART Collet above the second indicating coupling.
水平井完井方式及其选择
水平井完井方式及其选择 水平井完井方式可采用裸眼完井、割缝衬管、割缝衬管加管外封隔器、下套管注水泥射孔 （1）裸眼 （2）割缝衬管完井 （3）衬管管外分段封隔完井 （4）水泥固井射孔完井 的实际经验。完井方式对于水平井今后能否进行正常生产或者进行多种作业是非常重要的。某种钻井方式只能适应于某种完井方式。 一、完井方式 1、裸眼完井 裸眼完井费用不高，但局限于致密岩石地层，此外，裸眼井难以进行增产措施，以及沿井
段难以控制注入量和产量，早期水平井完井用裸眼完成，但现在已趋步放弃此方法。当今只有在具有天然裂缝的碳酸盐岩油气藏和油气井的泄油半径很小时才使用裸眼完井的方法。 2、割缝衬管完井 该方法是在水平段下入割缝衬管，主要目的是防止井眼坍塌。此外，衬管提供一个通道，在水平井中下入各种工具诸如连续油管。有三种类型的衬管可采用： 1)穿孔衬管。衬管已预先预制好。 2)割缝衬管。衬管已预先铣好各种宽 度、深度、长度的缝。 3)砾石预充填衬管。割缝衬管要选择 孔或缝的尺寸，可以起到有限的防砂作用。 在不胶结地层，则采用绕丝割缝筛能有效 地防砂，另外在水平井采用砾石充填，也 能有效防砂。 割缝衬管完井的主要缺点是难以进行有效的增产措施，因为衬管与井眼之环形空间是裸眼，彼此连通，同样，也不能进行进行分采。 3、割缝衬管加管外封隔器 该方法是将割缝衬管与管外封隔器一起下
入水平段，将水平段分隔成若干段，可达到沿井段进行增产措施和生产控制的目的。由于水平井并非绝对水平，一口井一般都有多个弯曲处，这样，有时难以下入衬管带几个封隔器 4、下套管注水泥射孔 该方法只能在中、长曲率半径井中实施。在水平井中采用水泥固井时，自由水成分较直井降低得更多，这是因为水平井中由于密度关系，自由水在油井顶部即分离，密度较高的水泥就沉在底部，其结果水泥固井的质量不好。为避免这种现象发生，应做一些相应的试验。 注：1、超短曲率水平井：半径1～2ft，造斜角（45°～60°）/ft； 2、短曲率水平井：半径20～40ft，造斜角（2°～5°）/ft； 3、中曲率水平井：半径300～800ft，造斜角（6°～20°）/（100ft）； 4、长曲率水平井：半径1000～3000ft，造斜角（2°～6°）/（100ft）。 二、完井方式选择 在选择完井方式时，必须重点考虑以下几个方面的问题： 1、岩石地层 若考虑裸眼完井，重要的是保证岩石是致密的，同时钻井过程是稳定的。经验报告和文献指出，若水平井方向是沿着水平最小应力钻井，则井筒显示极好的稳定性。 2、钻井方法
项目名称：压裂防砂技术研究与实验 负责单位：吐哈油田分公司开发事业部 承担单位：吐哈油田分公司吐鲁番采油厂 吐哈石油勘探开发指挥部钻采工艺研究院 2003年9月
负责单位负责人：金志鹏 承担单位负责人：周自武刘建伟承担单位具体负责人：王宇宾刘兆江
目录 二、油井出砂状况机理分析与评价 (6) 三、压裂防砂技术原理及特点 (8) 四、国内外技术状况 (10) 五、压裂防砂工艺技术研究 (11) 六、适合压裂防砂的支撑剂优选 (17) 七、低伤害压裂液的研究与优选 (18) 八、前期压裂防砂现场试验总结分析 (22) 九、压裂防砂试验下部工作安排 (25)
一、问题的提出 吐哈油田雁木西油田和鲁克沁稠油油田都存在一个共同的问题，即油井出砂严重，影响了正常生产。雁木西油田储层中孔低渗，岩性以细砂岩为主，中孔细喉道，平均孔径58.2mm，孔吼直径均值8.04mm，胶结疏松。投产初期油井自喷产能低，出砂较严重，储层出砂造成了严重的地层伤害。采用烧结防砂筛管防砂后，见到了较好的防砂效果，但不能完全满足防砂稳产要求。同时，采用防砂管防砂其有效期一般都不长，粉细砂在井筒中逐渐堆积，使油井产量越来越低。鲁克沁稠油油田表现更加突出，由于地层出砂的影响，油井采油时率低，检泵周期很短，采用TBS防砂管有效期短，地层产能下降快。 以鲁2井为例，鲁2井是鲁克沁区块的一口探井，试油时曾大量出砂，其中目前生产层（2341～2377m）共出砂0.56m3，日产稠油23.3m3/d。而其上层（2290～2320m）出砂达 4.3 m3，日产稠油13.8m3/d，日产水16.4m3/d。试油时累计出砂5.0m3。1998年挤水泥封堵（2290～2309.37m），1998年9月投产2341～2377m，产量一直在18m3/d以上，不出砂。生产15个月之后，掺稀泵泵压偏高，于1999年12月25日进行第一次检泵作业。发现单流阀入口4孔中有3孔被胶皮、碎石、油泥等杂质严重堵塞。投产后由于某些原因不能正常生产，1月28日该井再次上修。检查抽油泵被卡死，油井口袋内沉地层砂约32升。从开始作业至此，共产液18.72m3，折算采油砂比0.17%。试抽出液后开井生产48h后由于抽油杆不下行，光杆再次变形。此间产液37.76m3。 2月14日起原井杆柱，在1300m处发现断脱。改起油管，起完
压裂施工管柱摩阻计算 苏权生 摘要：压裂施工管柱摩阻计算对压裂施工过程中压力波动判断和压后净压力拟合具有重要意义。目前对压裂液在层流状态下的摩阻计算比较成熟，计算结果可信度高，但对压裂液在紊流状态下性质还未找出一定的规律，摩阻计算结果误差较大。本文以降阻比法为基础进行压裂管柱摩阻计算，通过理论计算与现场实测数据进行对比分析，提高计算精度。 关键词： 管柱摩阻 紊流 降阻比 计算精度 压裂管柱摩阻计算是压裂施工过程中压力变化判断的基础，是进行井底压力和裂缝净压力计算的关键。在实际压裂设计中经常采用经验估计法对管柱摩阻进行粗略计算，往往不能准确地预测实际管柱摩阻。本文以降阻比法为基础，分别对HPG 压裂液的前置液、携砂液沿程管柱摩阻进行理论计算，并结合胜利油田现场施工井的实际数据进行对比分析，对影响管柱摩阻计算的影响因素进行修正，提高理论计算和现场施工数据的一致性，形成适合胜利油田压裂施工管柱摩阻计算的相关计算程序。 1、降阻比管柱摩阻计算 Lord 和MC Gowen 等人在前人研究的基础上提出了HPG 压裂液前置液，携砂液摩阻计算的新方法，称为降阻比法，其基本原理是在相同条件（如排量、管径、管长相同）下，压裂液摩阻与清水摩阻之比称为降阻比，用公式表示为: w f p f P P )()(??= δ (1) 式中：p f P )(?：压裂液摩阻，Mpa ；w f P )(?：清水摩阻，Mpa ；δ：降阻比系数,无单位。 1.1 清水摩阻计算 从公式（1）可以看出，降阻比法要首先计算清水摩阻，且其值的准确性对压裂液摩阻计算有较大的影响，水力学中伯拉休斯清水摩阻计算式: L Q D P ***10*779.775.175.461--=? (2) 式中： 1P ?：清水摩阻，Mpa ； D ：管柱内径，m ； Q ：施工排量m 3 /s ； L: 管柱长度，m ；
1 砾石充填防砂井砾石尺寸设计实例 砾石充填类防砂是目前主流的防砂工艺，砾石尺寸设计是砾石充填类防砂设计的关键步骤之一，砾石尺寸的大小会影响防砂效果和油气井生产动态。较大的砾石尺寸有利于获得较高的产能，但会导致地层砂侵入砾石层；相反，较小的砾石尺寸挡砂效果好，但对油井产能的影响较大。油气井防砂领域使用的标准砾石尺寸如表1所示。 目前国内外的主要砾石尺寸设计方法为三类： (1) 第一类：设计依据简单，仅依据地层砂某一特征尺寸的设计方法，包括Karpoff、Smith、Tausch&Corley、Saucier等四种设计模型； (2) 第二类：信息依据丰富，基于地层砂筛析曲线的设计方法，主要包括DePriester和Schwartz两种设计模型； (3) 第三类：基于砾石层孔喉结构模拟的砾石尺寸设计方法。 上述砾石尺寸设计方法均已在中国石油大学(华东)研制开发的Sand control Office软件中实现。 我国西部某出砂气田S-14井地层砂为粉细砂，图3中的曲线D为其筛析曲线，经粒度分析，d10= 0.151 mm，d40= 0.082mm，d50=0.065mm，d70=0.032 mm，d90=0.008mm，分选系数2.043，均匀系数10.036，标准偏差系数0.231。 表1 油气井防砂领域使用的标准砾石尺寸 第一类设计方法的设计结果如表2所示。 使用DePriester方法进行砾石尺寸设计结果如图2所示。设计中的取值为：A=5.5，Cmin=1.5，Cmax=3.0，计算得到系数B的取值范围为[25.4，35.9]。图中曲线A、B分别为B取最小值和最大值时的砾石尺寸分布曲线；曲线C为B取平均值时得到砾石尺寸范围曲线，对应的设计结果为砾石尺寸范围0.227～0.560mm，匹配的砾石标准为0.25～0.42mm。 使用Schwartz方法设计该井的砾石尺寸，设计中的取值为：Cmin=1.2，Cmax=1.5；选择设计点为d70，设计结果如图3所示。曲线A、B分别为Cg= Cmin和为Cg= Cmin和时得到砾石尺寸分布曲线；曲线C为Cg取平均值1.35时得到砾石尺寸范围曲线，对应的设计结果为砾石尺寸范围0.160～0.300mm，匹配表1中的标准砾石尺寸为0.21～0.25mm。
压裂施工中摩阻计算-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
*川西地区压裂施工过程中管柱摩阻计算摘要：以降阻比法为基础，分别对有机硼交联(HPG) 压裂液的前置液、携砂液的沿程管柱摩阻计算方法进行分析，结合川西地区部分井压裂施工现场的施工数据，对管柱摩阻计算公式进行修正改进后，提高了压裂施工设计和数值模拟中摩阻参数计算的准确性；同时用计算机程序实现了施工过程管柱沿程摩阻的计算，可用于模拟压裂施工全过程的摩阻计算。对四川川西地区以油管方式注入井的水力压裂施工设计及现场施工过程中井底压力的分析具有重要意义。 关键词：压裂施工；降阻比；管柱摩阻；公式；计算前言 压裂施工管柱沿程摩阻值的准确性直接影响到压裂工艺的设计过程，是确定井底压力的必要数据，也是压裂施工成功与否的主要因素。在实际压裂设计中，大多数采用经验估计法对管柱的摩阻损失进行计算，往往不能准确地预测实际摩阻，尤其不能模拟压裂施工整个过程的实际摩阻值。管柱的摩阻计算单纯的从流变学和水力学的角度去计算，目前还不能被实际应用。文章以降阻比法为基础，分别就HPG压裂液、相应的携砂液沿程管柱摩阻计算方法进行分析对比，并结合川西地区大部分压裂井的现场施工数据，对压裂液的沿程摩阻有关计算公式进行改进，实现压裂施工全过程摩阻计算的计算机程序化。实例计算表明，改进后的摩阻计算公式以及压裂施工过程摩阻计算结果与现场实际数据有较高的符合率，可以用于川西地区压裂施工过程摩阻的模拟计算。 1 压裂液摩阻的计算 Lord和MC Gowen等人[1,2]利用其他人的实验资料提出了计算溶胶及混砂液摩阻的方法。采用延迟交联技术，使交联HPG与HPG溶胶在井筒中的摩阻相差不大，因此，Lord等人仍用溶胶的数据提出了一个降阻比（δ）的概念：（1） 式中：(△Pf)0为清水的摩阻损失，MPa；(△Pf)P为压裂液的摩阻损失，MPa。清水的摩阻损失可以用经典水力学雷诺数与摩阻系数关系进行计算，或者同样采用Lord等人提出的回归公式： （2） 式中：D为压裂油管柱的内径，mm；Q为施工过程泵注排量，m3/min；H为油管长度，m。 在实验数据处理中认为，降阻比δ是压裂液平均流速υ、稠化剂浓度CHPG、支撑剂浓度CP的函数，通常表示为δ＝f（υ、CHPG、CP）。通过对1 049个实验数据的线性回归，结合实际矿场条件，提出了实用于HPG压裂液降阻比的计算经验关系式： （3） 式中：CP为支撑剂的浓度，kg/m3；CHPG为稠化剂HPG的浓度，kg/m3。 从本质上讲，降阻比就是牛顿流体与非牛顿流体的不同流变特性在摩阻方面的表现，其值大小主要受物料来源及交联特性的影响[3]。因此，由上述公式计算所得到的压裂液摩阻与现场实测数据还有很大的误差，必须利用获得的实际压裂液的摩阻损失值进行现场校正，以便更为真实地反映压裂液的摩阻值。 前置液摩阻计算
水平井裸眼砾石充填 防砂工艺技术优化研究与应用 刘树新杨喜柱等 （大港油田公司采油工艺研究院滩海工艺室）摘要：本文通过对埕海一区储层、流体性质分析，基于理论分析、地层砂粒经分析试验，提出水平井裸眼砾石充填防砂工艺，优化了工艺设计参数，实施后已取得显著效果，该工艺的成功实施大大提高了我油田水平井防砂工艺技术水平，也将对环渤海类似储层的滩海油田开发具有良好的借鉴作用。 主题词：埕海一区裸眼水平井防砂工艺研究裸眼砾石充填防砂应用效果 1 引言 埕海油田位于渤海湾滩海-浅海地区，由于储层为疏松砂岩，前期研究结果表明必须采取先期防砂才能投产，而本区采用人工岛开发，井型以水平井为主，且井底位移大，水平段长，在防砂工艺方面存在极大难度。因此开展了水平井裸眼砾石充填防砂工艺技术优化研究与应用课题。在国内，该项技术的研究工作起步较晚，仅在胜利油田进行了试验与应用，但对于超过700m长水平井段的防砂仍然存在很大技术难度。 1 地质概况 埕海一区位于大港油田滩海区南部埕北断阶区，地理位置位于河北省黄骅市关家堡村以东的滩涂—海域水深4m的极浅海地区。该区主要包括二个井区：庄海4×1、庄海8断块。自下而上发育Es、Ed、Ng、Nm等四套含油层系。其中，NgⅠ1组为主力油组，有具有以下油藏特征：油藏埋藏较浅。埋深为1240－1268m，储层成岩作用弱，属于岩性-构造底水油藏。油层胶结疏松，易出砂。试采井存在出砂的现象。储层呈现高孔、高渗的特征，根据庄海802井粘土矿物X衍射分析报告来看，储层粘土以伊蒙间层为主，平均含量达到62.5%，其中蒙脱石含量约为70％，伊/蒙混层是易水化膨胀的矿物，易发生粘土膨胀和分散造成地层伤害。原油性质具有三高、三低的特点。即高密度、高胶质沥青含量、高初馏点、低凝固点、低含蜡、低含硫。该地区地层水矿化度平均为10350mg/L，水型为NaHCO3型。油藏属于正常的温度压力系统。 针对该区上述储层特点，储层极易出砂，同时，原油粘度较高对出砂影响较大，本区地处滩海，以水平井为主，防砂难度大，因此开展了该区水平井防砂工艺研究与应用。 2 防砂工艺优化研究 2.1 防砂难点分析 根据该区块的油藏特征以及该井的井身结构特点，该井的防砂工艺的选择存在以下难点： 2.1.1 粒度分布不均匀，D40/D90>6.5，单一的机械挡砂难以达到好的效果； 2.1.2 防砂井水平段长（其中庄海8Ng-H1井为731.5m）、水垂比大（最大为 3.9），都给防砂工艺的现场实施带来极大的难度。 2.2 防砂方式的确定 目前常用的防砂工艺有机械防砂和化学防砂，对于埕海一区庄海8Ng组油井防砂井段长，粘土含量高,化学防砂难以达到预期的效果，因此该井的防砂工艺应首选机械防砂。 对于选择筛管挡砂抑或砾石充填防砂，主要考虑以下几个方面进行了选择： 2.2.1 防砂经验公式 根据国外石油公司通用的SPE39437所推荐的防砂方法选择标准(见表1),根据庄海8区块馆陶组的岩心粒度分析资料,d40/d90=6.55～29.75,大于5，D10/D95=34-55，大于20，低于325目的砂粒（%）占11.2%，因此该区块应首选裸眼砾石充填防砂工艺。
第23卷 第1期2011年2月 中国海上油气 CHIN A OF FSH OR E O IL A ND G A S V ol.23 N o.1 Feb.2011 第一作者简介:谭章龙,工程师,2001年毕业于西安石油学院石油工程专业,目前主要从事海上油气田钻完井、大修井作业。地址:天津市塘沽区渤海石油路688号海洋石油大厦B 座B 608室(邮编:300452)。 大斜度井压裂充填防砂工艺研究与实践 以南堡35 2油田Ax 井为例 谭章龙1 司念亭1 李贵川1 龙江桥1 王青春 2 (1 中海石油(中国)有限公司天津分公司生产部; 2 中海油能源发展股份有限公司监督监理技术公司) 摘 要 针对南堡35 2油田Ax 井明化镇组疏松砂岩油藏储层非均质性较强、砂岩粒度分选性较差、极易出砂,防砂层跨度大、间隔距离长,井斜角大等特点,研制了暂堵抑砂液,并充分运用端部脱砂控制、防止提前脱砂以及泵砂控制等技术措施,在该井成功实施了5层压裂充填防砂作业,可为渤海在生产油田疏松砂岩油藏大斜度井防砂作业提供借鉴。 关键词 疏松砂岩 压裂充填防砂 大斜度井 端部脱砂 提前脱砂 泵砂控制 南堡35 2油田Ax 井为一口大斜度定向生产井,最大井斜角70 6 ,完井期间采用T CP 负压射孔+ 168 28mm 优质筛管5层防砂完井方式。A x 井投产初期生产正常,约一年后因防砂筛管砂堵几乎无产出。根据生产需要,决定打捞出Ax 井原井下防砂管串,再重新进行5层砾石充填防砂作业。Ax 井储层非均质性较强,砂岩粒度分选性较差,极易出砂;主力油层为明化镇组,油藏为高孔隙、高渗性疏松砂岩油藏,且油水关系复杂,存在边水、底水。Ax 井为大斜度井,砾石充填作业存在如下问题:!全井防砂段存在?上吐下泻#现象,即明化镇0油组与邻井连通性较好,属注水受益层,在全井筒使用密度为1 0g/cm 3常规修井液时仍存在不断反吐地层砂现象;明化镇I 、II 油组地层压力系数小于1 0,使用密度为1 0g/cm 3常规修井液时有较大漏失。?全井防砂段跨度较大(约340m ),分层较多,5层防砂作业存在较大风险。%5个防砂段隔层间距离长且井斜角较大,为砾石充填作业施工增加了难度。针对上述问题,开展了大斜度井压裂充填防砂工艺设计和技术措施研究,并成功应用于Ax 井压裂充填防砂作业,取得了良好效果。 1 技术思路 结合Ax 井防砂层段地质、油藏特性及其与周边油水关系,考虑到该井下部3个防砂层段离边水、 底水较近(小于15m)且层间间隔较小,为了不压穿水层或使各分层间压窜,决定对下部3层防砂段采用微压裂充填防砂方式;考虑到该井上部2个防砂层段离边水、底水较远(大于30m )且层间间隔较大,决定采用一趟2层防砂方式进行规模较大的压裂充填防砂作业。同时,为了降低施工风险,在下部3层防砂作业时采用单层防砂方式,并且全井筒使用暂堵抑砂液以平衡明化镇0、I 、II 油组上下压力关系,降低射孔层段上部出砂、下部漏失较大对防砂施工作业的影响。 2 工艺实践 2 1 端部脱砂控制 与常规压裂充填防砂工艺一样,大斜度井压裂充填是通过控制端部脱砂阻止裂缝径向延伸,并且膨胀裂缝形成?短宽裂缝#,从而形成具有较高导流能力的高渗透带[1]。 施工过程中,先泵入前置液撑开地层形成裂缝,再泵入低浓度砂浆到达裂缝顶端,阻止裂缝继续生长,最后泵入高浓度砂浆由裂缝前缘向近井筒充填裂缝,一旦裂缝不再径向延伸,裂缝将被膨胀变宽。在顶替过程要结束时,如果没有出现脱砂压力,可通过降低泵速并打开环空获得小流量返出,以此来充填近井筒裂缝、射孔炮眼和筛套管环空,形成好的滤砂层。另外,通过降泵速的方法也可诱导端部脱砂
利用ABAQUS进行桩侧摩阻力仿真计算 [摘要] 桩侧摩阻力的大小直接确定了桩的实际承载力。因而如何确定桩的侧摩阻力对于桩基设计计算的意义重要。此处借用ABAQUS有限元软件对桩的侧摩阻力进行仿真计算。[关键词] 有限元软件桩侧摩阻力仿真计算 一、引言 桩基设计的核心问题，不外是沉降和承载力两个方面。在现行的规范中，桩侧摩阻力主要通过原位测试、当地经验值、规范给定值三种方式经过修订而得的。事实上，桩侧摩阻力的值是随着桩顶载荷、地层情况，以及深度等各种因素而变的，而且深度效应较为明显。 对于摩擦型单桩，其承载力主要由桩侧摩阻力承担。因此如何正确分析和计算桩侧摩阻力的分布及影响因素至关重要。传统的方法是通过原位贯入试验测得桩的侧摩阻力。通过现场原位试验虽然可以有效的得到设计需要的数据。但是现场原位试验既费工又费钱，而且试验技术有一定的困难。现代计算机技术的飞速发展，因此如何根据室内试验得到的有关资料，利用仿真分析的方法来确定桩侧摩阻力作用情况，进而确定桩侧摩阻力，是值得广泛关注和讨论的问题。 二、桩土计算模型 在考虑土的非线性、桩周土分层、桩土间非线性相互影响、桩端有存渣、桩端及桩侧注浆加固、桩长及桩直径变化等因素时，有限元法是现阶段最适用的方法，它能解决由于试桩困难及实测费用大的问题。为了方便阐述和演示，本次仿真计算采用了很大的简化。本次计算只考虑桩打入土层之后的摩阻力的变化，土层只取一层。桩取直径0.5米，长度为10米，并简化为弹性本构模型，土水平边界设置为10米，深度方向设置为30米，并简化为弹塑形本构模型。
图1：计算模型 三、计算过程 在几何模型上，采用大尺寸来模拟半无限空间体系，土体的边界半径去10米（桩半径的40倍），土体深度方向上去30米（桩长度的3倍）。 在ABAQUS的Part模块中根据工程条件通过轴对称的方式建立图1的计算几何模型，并将模型分别建成2个part，一个桩的part，一个土的part。在桩的part中只保留桩的部分，在土的part中只保留土的部分。在桩和土接触问题上，要求在土和桩相接触的地方分别建立接触面。 在 ABAQUS的Property模块中，分别建立相应的混凝土材料和土体材料，并赋值给相应 的部件。
管道水力摩阻系数的计算 Черникин，A．B． Черникин，A．B．：管道水力摩阻系数的计算，油气储运，1999，18（2）26～28。 摘要介绍了计算水力摩阻系数λ的通用公式，在分析现有计算摩阻系数公式的基础上，借助于专门的过渡函数，求出了新的通用式。推荐可实际应用于管道水力计算的公式λ＝0.11［（Z＋ε＋C1.4）／（115 C＋1）］1／4，该公式可完全避免确定液体流动区域的程序，适用于任一雷诺数Re和不同管子相对粗糙度ε，排除了由于自身连续性而导致不同区域边界上λ数值不一致的情况。 主题词管道水力摩阻系数计算方程 一、管道水力摩阻系数计算的改进 完善各种管道(原油管道、天然气管道、水管道等)的水力计算，可以通过提高计算精度或使计算公式通用化等途径来实现。进行水力计算所需重要参数之一，便是水力摩阻系数λ，一般情况下它是以下两个参数的函数：雷诺数Re和管子相对粗糙度ε。依据这些参数的数值，管道内流体流动划分为不同区域(状态)，对于每个区域都有计算λ的公式，以及确定区域边界的所谓雷诺数过渡值。 在分析现有计算系数λ的公式和寻求通用计算式的基础上，借助专门的过渡函数，求得以下形式新的通式： （1） 这一公式覆盖所有的流动区域，即在管输液体和气体介质时，用于计算任一Re和ε时的λ。公式中的参量具有如下数值：对于液体，α＝0.11，C＝1.4，γ＝68／Re，A＝（28 γ）10，B＝115，n＝4；对于气体介质，α＝0.077，C＝1.5，γ＝79／Re，A＝（25 γ）10，B＝76，n＝5。 比较式(1)和常用的斯托克斯公式、Aльтшуль公式、俄罗斯天然气科学研究院公式(做为特例，针对不同流动区域，由式(1)很容易求得这些公式)计算λ的结果，它们完全吻合。最大的偏差(不超过1.7%)发生在层流与湍流过渡区边界上。在其它情况下，偏差甚小。
绕丝筛管砾石充填防砂 砾石充填（gravel pack）防砂是应用最早，也是应用最广泛的机械防砂方法。常用的砾石充填方式有两种：一是用于裸眼完井的裸眼砾石充填；二是用于射孔完井的套管内砾石充填。裸眼砾石充填的渗滤面积大，砾石层厚，防砂效果好，有效期长，对油层产能影响小。常用于油井先期防砂，工艺较复杂，且对油层结构要求具有一定强度，对油层条件要求高(如厚度大、无气、水夹层的单一油层)。其它情况则采用套管射孔完井后，再进行套管内砾石充填。 砾石充填防砂的施工设计应符合三条基本原则：一是注重防砂效果，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；二是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；三是注重综合经济效益，提高设计质量和施工成功率，降低成本。防砂设计要形成一套完整的程序，有利于方案的系统化和规范化，从而提高施工设计的质量。一般程序为：充填方式选择－>地层预处理设计－>砾石设计－>防砂管柱设计－>携砂液设计－>施工工 艺设计。 1) 充填方式选择 根据防砂油层、油井的特点和设计原则，结合完井类型选择合适的砾石充填方式。2）地层预处理设计 根据油层砂样分析化验的结果和防砂井的具体情况，确定酸化解堵和粘土稳定处理等措施，同时考虑防乳化、防止新生沉淀等问题。这一步对于提高施工成功率、保证油井产能有着重要的意义。 3）砾石设计 砾石设计主要包括确定砾石尺寸、砾石质量控制和砾石用量。 （l）砾石尺寸选择 通过筛析实验取得防砂井油层砂样粒度中值d50后，根据计算公式求得所需用的砾石尺寸，即砾石的粒度中值D50。目前普遍采用Saucier公式 D50＝(5～6) d50 该公式是在大量实验基础上得到的，实验测得的砾／砂粒径比与渗透率的关系曲线如图8－6所示。图8－7为砾石挡砂机理示意图，图中(a)表示D50／d50＜6时，砾石与油层砂界面清楚，砾石挡住了油层砂，油气井无砂生产；图中(b)表示6 ＜D50／d50＜14时，油层砂部分侵入砾石充填层，造成砾／砂互混，砾石区渗透率下降，尽管油气井不出砂，但产量下降；图中(c)表示D50／d50＞14时，油层砂可以自由通过砾石充填层，防砂无效。 （2）砾石质量 为满足防砂工艺要求，对砾石的质量要求主要有：砂砾粒度均匀；圆度、球度好；在标准的土酸中的溶解度小于1%；砾石试样在水中搅拌后其浊度不大于50度；显微镜观察没有发现两个或两个以上颗粒结晶块；满足抗破碎试验要求。（3）充填砾石用量 砾石充填防砂所用的砾石数量要根据充填部位的体积来确定。为了保证施工质量，设计用量时要考虑足够的附加量以提高其防砂效果。 4）防砂管柱设计 防砂施工管柱通常包括充填工具、生产筛管、信号筛管、光管、扶正器等。（1）绕丝筛管
*川西地区压裂施工过程中管柱摩阻计算摘要：以降阻比法为基础，分别对有机硼交联(HPG) 压裂液的前置液、携砂液的沿程管柱摩阻计算方法进行分析，结合川西地区部分井压裂施工现场的施工数据，对管柱摩阻计算公式进行修正改进后，提高了压裂施工设计和数值模拟中摩阻参数计算的准确性；同时用计算机程序实现了施工过程管柱沿程摩阻的计算，可用于模拟压裂施工全过程的摩阻计算。对四川川西地区以油管方式注入井的水力压裂施工设计及现场施工过程中井底压力的分析具有重要意义。 关键词：压裂施工；降阻比；管柱摩阻；公式；计算前言 压裂施工管柱沿程摩阻值的准确性直接影响到压裂工艺的设计过程，是确定井底压力的必要数据，也是压裂施工成功与否的主要因素。在实际压裂设计中，大多数采用经验估计法对管柱的摩阻损失进行计算，往往不能准确地预测实际摩阻，尤其不能模拟压裂施工整个过程的实际摩阻值。管柱的摩阻计算单纯的从流变学和水力学的角度去计算，目前还不能被实际应用。文章以降阻比法为基础，分别就HPG压裂液、相应的携砂液沿程管柱摩阻计算方法进行分析对比，并结合川西地区大部分压裂井的现场施工数据，对压裂液的沿程摩阻有关计算公式进行改进，实现压裂施工全过程摩阻计算的计算机程序化。实例计算表明，改进后的摩阻计算公式以及压裂施工过程摩阻计算结果与现场实际数据有较高的符合率，可以用于川西地区压裂施工过程摩阻的模拟计算。 1 压裂液摩阻的计算 Lord和MC Gowen等人[1,2]利用其他人的实验资料提出了计算溶胶及混砂液摩阻的方法。采用延迟交联技术，使交联HPG与HPG溶胶在井筒中的摩阻相差不大，因此，Lord等人仍用溶胶的数据提出了一个降阻比（δ）的概念： （1） 式中：(△Pf)0为清水的摩阻损失，MPa；(△Pf)P为压裂液的摩阻损失，MPa。 清水的摩阻损失可以用经典水力学雷诺数与摩阻系数关系进行计算，或者同样采用Lord等人提出的回归公式： （2） 式中：D为压裂油管柱的内径，mm；Q为施工过程泵注排量，m3/min；H为油管长度，m。在实验数据处理中认为，降阻比δ是压裂液平均流速υ、稠化剂浓度CHPG、支撑剂浓度CP的函数，通常表示为δ＝f（υ、CHPG、CP）。通过对1 049个实验数据的线性回归，结合实际矿场条件，提出了实用于HPG压裂液降阻比的计算经验关系式： （3） 式中：CP为支撑剂的浓度，kg/m3；CHPG为稠化剂HPG的浓度，kg/m3。 从本质上讲，降阻比就是牛顿流体与非牛顿流体的不同流变特性在摩阻方面的表现，其值大小主要受物料来源及交联特性的影响[3]。因此，由上述公式计算所得到的压裂液摩阻与现场实测数据还有很大的误差，必须利用获得的实际压裂液的摩阻损失值进行现场校正，以便更为真实地反映压裂液的摩阻值。 1.1 前置液摩阻计算 令式（3）中的CP = 0（即未加支撑剂的情况），可以求出前置液阶段的降阻比δ，结合（1）、（2）式可以计算出前置液的摩阻值。为了获得与实际更接近的结果，在不改变降阻比影响因素的前提下，以川西地区部分压裂井前置液阶段施工过程的实际摩阻值为基础，结合降阻比公式，对式（3）的系数进行反复修正计算，最终得到适合于川西地区压裂液体系的降阻比计算式：
成 果 推 介 石油科技论坛 ２００８年第３ 期 疏松砂岩油藏在大港、胜利、辽河等油田十分发育。在已开发的油田中，疏松砂岩油藏约占三分之二以上。２０世纪６０年代以来，这些油田均着力进行各类防砂方法的研究，无论是机械防砂，或是化学防砂，在一定时期内都能控制地层出砂，但总是以牺牲油（气）井部分产能为代价。有些工艺实施后，产量下降幅度甚至高达７０％～８０％，这对高速开发油气田十分不利。 大港油田集团有限责任公司为了提高这类油田的开发效果，组织钻采工艺研究院研究开发了疏松砂岩油藏压裂防砂软件、现场施工实时监测系统以及充填工具、压裂工作液、砾石与筛管等工艺技术，形成了综合配套的压裂充填防砂工艺技术系列。 本工艺针对中、高渗透率疏松砂岩油藏，利用非常规压裂技术，结合机械防砂工艺，达到提高油井产量及稳定地层砂的特殊改造工艺。在本工艺实施过程中，通过压裂能建立高导流裂缝，提高地层渗流能力， 从而解除地层污染，达到增产目的。同时，压裂也具有一定的减缓地层出砂的作用。在实施压裂技术的同时，结合机械防砂技术，从而进一步提高防砂效果。 该工艺的技术特点是，通过采用高黏低温防砂工作液，由高到低变排量施工，实现支撑带净化和裂缝增宽，达到防止疏松砂岩油藏出砂增产的目的。 压裂充填防砂工艺技术被认为是一种适合中、高渗透率疏松砂岩油藏的优选防砂完井和增产新技术。 一、 主要技术成果 （１）该项目研究一套适合于疏松砂岩油藏的以支撑 压裂充填防砂工艺技术 带净化和裂缝增宽技术为主体的压裂充填防砂综合配套工艺技术，并在现场实验中证明了该技术是经济可行的，各项指标达到或超过了设计指标，可以有效提高防砂有效率和防砂有效期，确保防砂效果。 （２）该项目研究的压裂充填管柱及工具，具有一趟管柱实现单层或多层充填的优点，同时配套工具具有悬挂、封隔、充填、充填口反复开关、反洗、丢手等基本功能，既能充填，又能循环，可以在充填完成后验证充填质量和进行二次充填，功能完善。 （３）该项目研究完成的三种压裂充填防砂工作液，具有清洁无污、保护油层的特点。（４）该项目通过砾石优选及与地层砂、筛管筛缝三者的系列化配伍研究，可以减少防砂井在生产过程中，地层砂反充填至砾石充填带降低渗透率的现象发生。 ⑸ 该项目完成的施工设计软件和现场施工监测与解释系统，在设计中可以实现参数优 化，在现场施工中可以实现破裂压力挤注测试和充填验证测试（盲高、充填系数计算），实现裂缝延伸过程的动态显示；为施工参数的优选、是否二次填砂以及防后效果分析提供了科学的依据。 二、 应用效果与前景 该项目分别在大港油田数个采油厂、胜利、吉林、青海油田和印度ＡＳＳＡＭ油田进行了大量的现场推广应用，并且在推广应用过程中不断完善压裂充填防砂工艺技术，拓展了其应用的领域，提高了该工艺技术的防砂施工成功率和有效率。截至２００７年底，现场共实施应用４９３ 井 ６８压裂防砂工艺 加压裂液 加支撑剂
管道摩阻损失的计算公式 根据《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》TB10002.3-2005第6.3.4条规定，后张法构件张拉时，由于钢筋与管道间的摩擦引起的应力损失按下式计算： ()1[1]kx L con e μθσσ-=-＋ 式中 1L σ——由于摩擦引起的应力损失(MPa)； con σ——钢筋(锚下)控制应力(MPa)； θ——从张拉端至计算截面的长度上，钢筋弯起角之和(rad)； x ——从张拉端至计算截面的管道长度(m)； μ——钢筋与管道之间的摩擦系数； k ——考虑每米管道对其设计位置的偏差系数。 根据公式推导k 和μ计算公式，设主动端压力传感器测试值为P 1,被动端为P 2，此时管道长度为l , θ为管道全长的曲线包角，考虑公式两边同乘以预应力钢绞线的有效面积，则可得： )(1 )(1 21kl e P P P ＋μθ--=- 即： )(12 kl e P P ＋μθ-= 两边取对数可得： )/ln(12P P kl -=+μθ 令 )/ln(12P P y -=, 则 y kl ＝+μθ 由此，对不同管道的测量可得一系列方程式： 111y kl ＝+μθ 即 0111=-+y kl μθ 222y kl ＝+μθ 即 0222=-+y kl μθ n n n y kl ＝+μθ 即 0=-+n n n y kl μθ
由于测试存在误差，上式右边不会为零，假设 1111F ＝Δy kl -+μθ 2222F ＝Δy kl -+μθ n n n n y kl F ＝Δ-+μθ 则利用最小二乘法原理，同时令21)(i n i F q ΔΣ==有： 2121)()(i i n i i i n i y kl F q -+==∑==μθΔΣ 当 00=??=??k q q μ (3-5) 时，21)(i n i F ΔΣ=取得最小值。 可得： 01121111 2 =-+=-+∑∑∑∑∑∑======n i i i n i i n i i i n i i i n i i i n i i l y l k l y l k θμθθθμ 式中：i y 为第i 管道对应的))/ln((12P P -值，i l 为第i 个管道对应的预应力筋空间曲线长度(m)，i θ为第i 个管道对应的预应力筋空间曲线包角(rad)，n 为实测的管道数目，且不同线形的预应力筋数目不小于2。解方程组得k 及μ值。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/f11592397.html, 水平井砾石充填完井技术分析 作者：张鑫 来源：《中国科技博览》2016年第27期 [摘 ;要]随着我国社会主义市场经济日益发展，人们生活质量和生活水平不断提高，因此 对于整个水平井砾石充填完井技术提出了更高的要求。本文针对水平井砾石充填完井技术现状以及存在的问题，提出几点有效的措施和建议，从而提高整个水平井砾石充填完井技术的质量和水平。 [关键词]水平井 ;砾石充填完井 ;技术分析 ;有效策略 中图分类号：TE257 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）27-0057-01 引言：辽河油田属于一个开发多年的老油田，由于其自身储备不足，因此其稠油的产量达到总产量的70%，因此稳产难度较大，从而严重影响了水平井砾石充填完井技术的提高。 一、水平井砾石充填完井技术原理 通常在整个水平井砾石充填完井技术过程中主要是填砂管住构成，主要是包括了内柱和外柱两部分组成，其中外管柱主要是由填砂隔离器、筛管外扶正器等构成，其中内关注填砂管道主要是包括了封隔器。由于内管柱的阻碍了井眼的流动方向，在整个向前流动的过程中，需要将沿冲管返回到套环空返到地面，实现连续泵柱混砂液。在整个连续泵注过程中，需要填满砂砾，然后按照不同的砂砾石进行管理和填充，通过正向和反向的填充，充满井眼的上半部和下半部，从而才能够进一步进行填充和推进，完成整个填充的过程，从而优化整个填充的效果，提高整个填充的质量和水平。与此同时，在整个洗井液进行反循环洗井的过程中，当整个水平井砾石充填完井完成之后，需要将环空容积形成之后，防止其出现砂砾等情况，从而进行进一步的填充和灌输，反复的进行填充，从而提高整个填充的质量，将这种钻井液进行反复的利用和循环，这样才能够提高整个管柱，完成整个防砂施工的质量和水平。当整个填充过程结束之后，就需要利用生产井段建立一定的主要挡砂屏障，这样才能够将生产时的地层流动砂被石层阻挡在外部，这样会难以进行运转，从而形成了稳定的基层砂体结构，从而达到防砂固风的目的。 二、影响水平井砾石充填完井技术因素 在整个水平井砾石充填完井技术的过程中，其工艺较为复杂多样，由于整个水平井长度要在300m以上，而且整个填充的过程都是按照砾石的运用方向和移动水平进行垂直的承重，这样才能够防止其出现沉降的问题，从而直接提高了整个水平井砾石充填完井的水平。在这个过程中，由于整个水平井砾石充填完井暴露的面积较大，还有很多地层的滤失是不可控制的，这就要求在整个施工的过程中，需要将整个流速减低，进一步实现堵塞物的沉降，其中影响水平