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。