国外防砂新技术(最终稿)
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超分子固砂剂QH的抑砂性能试验评价摘要:超分子固砂剂QH是使用超分子化学技术合成的一种固砂剂。
通过室内试验研究石英砂粒径、含油量、温度、处理量及冲砂排量对QH抑砂能力的影响,评价了其抑砂能力,研究结果表明超分子固砂剂QH是一种高性能的化学固砂剂。
关键词:超分子固砂剂;抑砂;渗透率;石英砂1. 超分子固砂剂QH简介超分子化学可定义为由多个分子通过分子间弱的相互作用而形成的有组织的超越分子的化学。
使用超分子化学技术合成的新型超分子固砂剂QH具有智能化作用,分子在水溶液中识别、组装后对含羟基表面和负电表面的固体产生强吸附,在石英基表面进行自组装形成一种超分子自组膜,这种超分子自组膜通过非共价力与含有羟基,负电中心的石英砂和粘土进行粘结并自身进行重组、收缩,从而将石英砂或粘土粘结成块团,同时脱出水分子,由于水的存在使形成的团块具有丰富的孔道(水为造孔剂)。
本文通过室内试验对超分子固砂剂QH的抑砂性能进行室内模拟研究。
2. 超分子聚合物QH的抑砂性能室内评价2.1实验材料实验用的超分子固砂剂QH的性能指标见表1。
实验用石英砂产地为福州,粒径范围为0.1~0.8mm,SiO2含量为99.88%。
实验用的模拟地层水水型为CaCl2型,pH值为6.4,总矿化度为67528 mg/L,离子含量见表2。
试验用原油为稠油,粘度16300mPa.s(50℃),非烃36.37 %,沥青质10.46%。
表1 超分子固砂剂QH性能指标表2 地层水离子含量(mg/L )2.2 实验装置抑砂评价试验装置见图1。
2.3 实验方法利用抑砂评价试验装置对QH 的抑砂能力研究石英砂粒径、含油量、温度、处理量及冲砂排量对QH 抑砂能力的影响。
试验岩芯制作后,从有筛网一端用3mL ·min -1的流量饱和地层水2V p ,并测出岩芯渗透率k ,再反向注处理液1.5V p ,静止反应2h ,再测定砂管的渗透率k ′,计算渗透率下降分数η=(k-k ′)/k ×100%,然后垂直放置冲砂管,测出刚出砂时泵流量q c (mL ·min -1)和大量出砂时泵流量q max (mL ·min -1)。
国内外防砂技术国内外防砂技术现状与发展趋势概述疏松砂岩油藏分布范围广、储量大,这类油藏开采中的主要矛盾之一是油井出砂。
因此,油井防砂工艺技术的研究和发展对疏松砂岩油藏的顺利开发至关重要。
目前国外在油气井防砂方面主要以机械防砂为主,约占防砂作业的90%,随着油田的进一步开发,现在又相继研究开发各类型的滤砂管、可膨胀性割缝筛管和压裂防砂、过油管防砂等防砂工艺技术。
化学防砂六十年代在美国墨西哥湾地区曾占据防砂作业的主导地位,但由于机械防砂的完善和发展,其主导地位逐渐被取代。
进入九十年代后,性能较好的固砂剂不断出现,化学防砂的前景又趋看好。
国内防砂工艺技术的发展已有数十年的历史,辽河油田、胜利油田、大港油田在油气井防砂方面也作了大量的工作,丰富和提高了国内防砂工艺技术水平。
目前已形成机械防砂工艺、化学防砂工艺和复合防砂工艺三大体系的油气水井防砂工艺技术。
其中辽河油田防砂中心,研制开发了复合射孔防砂技术,为国际领先水平。
随着辽河油田稠油开发比重的增加,辽河油田的出砂情况变得越来越复杂,防砂治理工作难度也越来越大,辽河油田结合油井出砂特点,开展了防砂基础理论及试验研究,主要包括:出砂机理分析、防砂数据库和出砂预测软件的建立、防砂机具性能评价研究。
先后研制开发了机械、化学、复合型防砂工艺技术近20项,主要有TBS筛管防砂技术、MC-Ⅰ组合式筛管防砂技术、塑料筛管防砂技术、激光割缝筛管高压砾石充填深部防砂技术、压裂防砂技术、复合射孔防砂技术、焦碳人工井壁防砂技术、泡沫树脂液防砂技术、乳液树脂固砂技术、桃壳人工井壁防砂技术、高温固砂技术、携砂采液技术、低压井冲砂技术。
一、机械防砂目前机械防砂主要化分两类:一类是下入防砂管柱挡砂,如割缝衬管、绕丝筛管、胶结成型的滤砂管、双层或多层筛管等。
这类防砂方法简单易行,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,充填材料多种多样。
超渗透高强度砂低成本防砂技术简介天津大港金科源石油工程技术服务有限公司联系人:陈先生超渗透高强度砂低成本防砂技术一、原理:该项防砂技术主要是采用高强度、高渗透材料、水下固结剂以及几种添加剂经过处理制成油水井井下人工井壁防砂基础材料,然后用携砂液将“高强度、高渗透”携送到井底,通过炮眼,在油层油井井眼周围堆积压实,在地层强度压力等条件下经过一定时间形成具有高强度超渗透性的人工井壁,从而达到防砂防而不死且能增产增注的目的。
防砂示意图如下。
二、技术创新:1、高强度①胶体水下抗压强度>88Mpa②胶体水下抗拉强度>28Mpa③水下钢对钢(45#钢/45#)④剪切强度>15Mpa⑤水下固结砂体强度>15Mpa⑥冲击强度>50kg.cm2、砂体超渗透率水下固结砂体空气渗透率>10达西3、适用温度范围大①适用温度:-8℃-120℃均能完全固化②恒温加热实验在60℃-80℃温度增强,120小时试验结果抗拉强度不下降,说明耐热性比较好.③冷冻试验在-20±2℃的冰箱中进行冷冻,在室温25℃左右解冻抗拉强度不下降,说明耐寒性能较好.4、低粘度、渗透性好、附着力强最低粘度M可泵性能强刚性材料渗透能力(cm/s)K=00000附着力是一级5、超渗透高强度砂体性能稳定在油气水高温高压酸碱侵蚀等环境长期作用条件下其性能稳定不降低,耐水耐酸耐碱耐腐蚀能力强.6水下固结产品所用固结剂能在水下存有油水,潮湿等环境下固结,其固结强度与地面正常情况固结强度相同。
7长井段多层段封口牢固,解决了化学防砂封难的问题8可等同割缝使用,并且固化后也可随时钻掉三、适用范围1、地层出砂较严重难以正常生产的油井2、地层出砂较细一般防砂材料挡不住细粉砂或挡住后油井被堵死的油井,采用此技术可以达到防而不死的效果.3、水井出砂较为严重,防砂后注水注不进的井可采用此技术达到即防砂又增注的目的.4、注水井地层污染严重,粘土膨胀,地层堵塞,注水注不进去的井,可采用此技术建立较大的高渗透带起到减压增注的效果.四、施工程序1、起出井内原管柱,下冲砂管柱,探砂面,有砂冲砂,冲砂至人工井底,并大排量冲洗炮眼洗净井筒,直至反出液无固相颗粒为止。
简述国外防砂完井技术现状及发展趋势作者:刘真真来源:《科学与财富》2016年第04期摘要:石油油井在建设过程中,会对油井周围的地质地貌造成变化,这对石油油井的固定和完成造成一定的影响。
为此,石油开采企业对石油完井技术中的防砂完井技术尤为重视。
目前国外较为常用的防砂完井技术分为三大类,分别是无筛管防沙技术、筛管防沙技术以及复合防沙技术。
本文针对这些防砂完井技术进行具体分析,现总结如下。
关键词:防砂完井技术;国外现状;发展趋势油气井在生产过程中,会受到周围的地质条件、开采方式、操作手段等因素的影响,造成油井井底的地层出现变化,容易使地层当中的砂石脱落,造成油气生产出现大量的杂质。
这一现象会对整个油气井的生产带来巨大的威胁,如造成井壁室温、油层砂埋、设备损害问题,在提高了油气生产的成本的同时,对油气田的开采安全也带来巨大的影响。
本文对防砂完井技术在国外的应用与发展进行探讨,并作如下总结。
一、无筛管防砂完井技术无筛管防砂完井技术在国外的应用较为广泛,其主要特点是不进行任何筛管的安装,通过技术措施进行地层砂石出现的预防。
无筛管防砂完井技术的主要内容是进行压裂防砂,通过射孔、固结地层、压裂以及支撑剂返排控制等技术进行防沙完井工作。
其中射孔技术的主要方法,是进行定向射孔,射孔过程中的炮眼大小、射孑L密度和井段选择都需要经过周密的计算和实际的分析;结固地层的主要方法,是根据现有的炮眼对底层进行结固,结固过程中需要制剂的应用;压裂工作能够改善油井的生产能力,减少砂石对油井生产能力的影响;支撑剂的返排控制是指用树脂将支撑剂包覆住,帮助支撑剂返排。
二、有筛管的防砂完井技术筛管防砂完井技术是整个防砂完井技术当中效果好、有效时间长的技术之一,在实际操作中得到广泛的推广和应用。
筛管防砂完井技术分为两种,一种是在防砂井段下入筛管和滤砂装置,另一种则是在下入筛管后进行砾石的填充,以保证筛管的防砂质量。
第一种筛管技术具有一定的弊端,即在防砂效果上虽然较高,但容易造成堵塞,对油井的产能造成很大的影响,因此这种防砂完井技术的应用较少,下面对筛管防砂技术进行简要分析。
完井与修井工程结课论文考查课(防砂射孔新技术)姓名:茹志龙学院:培黎石油工程学院专业:石油工程班级:111学号:20111802050127教师:孙艳超防砂射孔新技术一、项目提出防砂射孔一直是采油过程中急需解决的问题,是各国石油开采业面临的重要课题,也是一项复杂的系统工程。
在防砂工艺中,目前主要采取机械防砂和化学防砂的方法,取得了很好的效果,但也有各自的缺点,它们都是在射孔作业后采取措施以求防砂。
如果在射孔的同时起到防砂的效果,将是一个很好的办法,不但实现防砂,也可以降低开采费用。
所以在射孔的同时实现防砂的防砂射孔技术研究就应运而生,我公司提出并实施了防砂射孔的射孔技术研究。
并取得了一定的进展。
二、出砂机理分析通常油层出砂是由于高渗流速度下,井底附近岩石的侵蚀和井身周围形成压降漏斗而产生的机械应力作用下的岩石结构发生破坏所引起的,对油层岩石结构造成破坏的因素有多种,大体上可划分为油藏因素和开发因素。
1、油藏因素:储层特性:储层的岩性不同。
如流砂、砂岩胶结强度较低,胶结较为疏松,则油层易于出砂;流体性质:地下流体粘度越高,渗流过程中对地层产生的拖曳力越大,则容易造成地层破坏,引起出砂。
2、开发因素:在油藏的开发过程中,人为的开发因素会造成油气井出砂,如不恰当的开采速度,以及采油速度的突然变化,生产压差过大或因注水、注汽等因素造成的油层出砂,即为开发因素。
采油过程中,液体在地层中渗流时,对岩石骨架颗粒产生的拖曳力,生产压差越大,渗流速度越高,则拖曳力越大,砂层孔隙中松散的微粒或骨架颗粒越容易脱落,随流体移动,造成出砂。
3、研究防砂的问题,可以首先研究射孔孔眼周围液体的势能分布情况。
在射孔孔眼处,液体的流动分为径向流和非径向流。
三防砂射孔器除机械防砂和化学防砂外,最省钱的防砂技术是砂拱防砂。
砂拱防砂的机理如同拱桥承载一样,具有一定的承载能力,挡住地层砂随液产出。
砂拱防砂成败的关键在于砂拱的稳定性。
要想保持砂拱的稳定性必须考虑两个关键问题,一是降低并稳定地层流体产出速度;二是保持或提高井筒周围地层的抗冲刷能力。
全新AICD:工具高效防治地层出砂作者:吴洪波来源:《石油知识》 2017年第4期编译吴洪波为了保证生产井的产能并预防地层出砂,开发商们采用了多种防砂方式:砾石填充、压裂填充、割缝筛管和滤网。
如果在井下增加一个自动流入控制装置用来调节储层流体进入井眼的流量,那么这些防砂方式的有效性将进一步增大。
自动流入控制装置( AICD)可以根据流经的流体性质来调节自身的流量控制。
AICD会更多地限制水和气的进入,而不是油。
AICD的这个功能可以使整个井段产生均匀的油流,并会阻止已发生水侵或气侵的井段生产过多的无用流体。
总之,AICD的这项功能能够在较低的含水率和气油比的基础上创造更高的原油采收率。
一种由Tendeka公司研发的漂浮圆阀型AICD,已经成功应用于全球范围75口井中,共超过15000个阀门来控制油井中水和气的侵入,轻质油井和重质油井均可使用,保证稳定的原油产量。
这些阀门通过流经流体粘度的变化进行自动调整,优先限制低粘度的水和气进入。
当低粘度的流体流经AICD时,阀体会自动调节产生较小的流道,限制低粘度流体进入。
AICD适合与传统的优质筛管技术相结合使用。
储层中的流体进入井眼和筛管间的环空,随后流入筛管与无孔基管间的一个或多个流入控制装置。
经过流入控制装置后,进入生产管柱随后被抽到地表。
AICD多与筛管配合使用。
筛管不仅可用于防砂,也阻止了大的岩屑堵塞流入控制装置的接口或通道。
流入控制装置调节流体均匀流入,降低了“热腐蚀”发生的概率,“热腐蚀”能够腐蚀筛管滤网和其他井下设施。
通过控制井筒轴向上流体的流入,可以预防井眼周围的储层内流体流速过快,并且平衡了井筒轴向上的地层压降。
这将降低超过地层剪切应力的三个主要应力的其中两个。
当三个应力之和超过地层剪切应力时,将会导致地层出砂。
具体而言,AICD 抑制无用流体进入井筒,降低地层水溶解储层胶结物的风险,也阻止了气侵所导致的流体流速过快而带来的高粘滞阻力。
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、压实,形成高效能挡砂屏障,达到防止油层出砂目的。
国外治沙技术
金正道
【期刊名称】《国土绿化》
【年(卷),期】2002(0)2
【摘要】@@ 近300年以来,防沙治沙手段日趋先进.许多国家根据本国的实际情况,因地制宜,运用不同的治沙措施,取得了令人瞩目的成就.现把伊朗的石油产品覆盖技术和日本等国家海岸沙丘的改造与利用情况介绍如下.
【总页数】1页(P45)
【作者】金正道
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】S7
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国内外砂带磨削技术的发展及应用自20世纪60年代以来,欧、美、日等工业发达国家在砂带磨床技术及砂带制造技术方面有了新的突破,取得了巨大的成就,已进入向现代化发展的新阶段。
从日用汤勺到宇航器件,各行各业无不竞相采用砂带磨削技术,新型机大量涌现,砂带磨床朝着小型化、强力、高效、大功率宽砂带磨床方向发展,如美国生产的砂带磨床最大宽度达5.0m,最大功率达200kW。
砂带磨削技术在国外已得到了广泛应用,磨床拥有量不断增加,据资料显示:砂带磨床与砂轮磨床产值比,美国为49∶51,德国为45∶55,日本为25∶75,英国、瑞士等国发展也很快。
用涂附磨具进行磨削加工,已成为这些发达国家获得高额经济效益的重要手段,砂带磨削的功能已远超出了除锈、粗磨、抛光等范围,并与特种加工方法和现代化技术紧密结合。
国际知名的砂带品牌有美国3M、Norton,德国Hermes、VSM,韩国DEER和日本牛头等,著名的砂带磨床制造厂商有美国Cincinnati、EmersonElectric、Sundstand,德国Loser,瑞士ASEA等。
砂带是砂带磨削技术发展的关键和重要标志,是衡量一个国家砂带磨削技术发展水平高低的标准。
世界上工业发达国家非常重视砂带开发和制造,其生产规模不断扩大,各类国外砂带品牌在我国的销售量也在逐年增加。
1、国外砂带的发展及应用近年来,国外砂带结构和材料不断发展和完善。
砂带结构方面:出现了堆积磨料砂带(金字塔型砂带)、多层磨粒砂带、超涂层砂带、、空心球型砂带、高弹性砂带、防跑偏砂带、不等厚砂带、粒度复合砂带等。
砂带组成材料及制造工艺等方面:在磨料方面,传统上采用氧化铝和碳化硅,强力砂带主要采用锆刚玉,美国3M公司研制了一种Cubicut砂带,磨粒采用锆铝氧化物合成,这是目前砂带磨料中最硬的品种,德国开发并获多国专利的空心球复合磨粒,其砂带的切削效率高、使用寿命长、成本低;在基体材料方面,日本正研制一种由软钢带作基底的CBN或金刚石砂带,对于特殊场合和高硬度材料的加工很有效,美国3M公司研制出一种塑料薄膜基底,制出的砂带强度高、韧性好,可以加工出粗糙度Ra为0.05μm以下的工件表面。