渤海湾地区适度防砂技术防砂方式优选
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渤海老油田砾石充填防砂方法研究作者:赵海雷来源:《中国化工贸易·上旬刊》2019年第04期摘要:防砂作业是渤海油田完井作业中的重要环节,其中砾石充填防砂工艺得到了非常广泛的应用。
对油田出砂的原因和危害进行了对比分析,指出砾石充填防砂是一种有效的机械防砂方法。
通过对砾石尺寸、携砂液粘度、充填工具等关键因素的分析研究,总结出了一套适合渤海老油田的砾石充填防砂方法。
关键词:砾石充填;粒度中值;携砂比;一趟多层油、气井出砂是石油开采遇到的重要问题之一。
渤海地区除少数油田外,大多数油田油层为疏松胶结的砂岩,地层出砂严重,防砂问题一直是完井和修井作业中需要解决的重要问题。
1 出砂的原因和危害地层出砂没有明顯的深度界限,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等因素决定了地层的强度。
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。
一般来讲,地层出砂的因素分为地质因素和开发因素。
地质因素是指砂岩地层的地质条件。
开发因素有不合理的开采速度、低质量的修井和增产作业等等。
油、气井出砂是石油开采遇到的重要问题之一。
如果砂害得不到治理,油、气井出砂会越来越严重,致使出砂油、气井产量降低、套管损坏、设备损坏,甚至造成油井报废。
2 防砂方法分类传统的防砂方法主要有砂拱防砂、机械防砂、化学防砂和焦化防砂等。
目前渤海地区采用的主要是机械防砂。
机械防砂一般分为两种,一种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堵塞。
另一种就是砾石充填防砂方法,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。
3 充填砾石的选择砾石充填的原理是使用砾石挡住地层砂,而砾石本身又被筛管挡住。
渤海老油田砾石充填防砂方法研究渤海老油田是中国油气资源主要聚集区之一,由于长期的开采和开发,渤海老油田已经进入了中晚期开发阶段,其中产出的原油品质大多为稠油和重质原油,含有较多的杂质和砂粒。
这些砂粒在油田开采中容易导致管道堵塞、设备磨损和污染油田环境,给油田的生产和开发带来了一系列的问题。
如何有效解决渤海老油田中砂粒的充填问题成为了一个亟待解决的技术难题。
为了解决渤海老油田中砂粒充填的问题,研究人员提出了采用砾石充填防砂的方法。
砾石充填防砂指的是将适当大小的砾石填充在油田井下的孔隙中,形成一种保持地层稳定、阻止砂粒运移的结构。
这种方法具有成本低、施工方便、效果持久等优点,受到了广泛的关注和应用。
本文旨在对渤海老油田砾石充填防砂方法进行深入研究,探讨其原理、适用范围及工程实施方案,并结合实际案例进行分析,为渤海老油田的砂粒充填问题提供有效的解决方案。
1. 砾石充填防砂原理砾石充填防砂的原理主要是利用砾石的高孔隙率和抗压性能,填充在地层孔隙中,形成一种坚固的支撑结构,阻止地层中的砂粒运移。
砾石充填材料应具有一定的筛分、抗压和耐腐蚀能力,以保证其在地下环境中的稳定性和持久性。
在渤海老油田中,砾石充填防砂主要应用于井下的沉积岩、砂岩和砾石岩等较为松散的地层中,以保持地层的稳定和阻止砂粒的运移。
砾石充填防砂方法适用于渤海老油田中含砂井段、猎物层及含砂地层,可以有效防止产量波动,提高油井的生产率。
特别是在长周期水平井和水平段,砾石充填防砂更能发挥其优势,减小井下管柱和完井工具的磨损,减轻油井动压损。
在渤海老油田的开发中,砾石充填防砂方法具有广泛的适用范围和重要的应用价值。
3. 砾石充填防砂的工程实施方案在实际工程中,砾石充填防砂需要经过严密的工程设计和施工方案制定。
需要根据沉积岩、砂岩和砾石岩等地层的特点,对充填砾石的筛分、抗压性能和耐腐蚀能力进行详细的分析和评估,以确定充填砾石的选用标准和参数。
需要根据油井的情况和地质条件,设计合理的充填方案和施工工艺,确保砾石能够充分填充到地层孔隙中,并形成坚固的支撑结构。
浅谈渤海绥中36—1油田防砂工艺在渤海地区,前些年普遍采用的防砂方法是砾石充填防砂,虽然达到了预期的防砂效果,但是,地层原油进入井筒的流动阻力大大增加,严重影响了油井的产能。
特别在是复杂结构井中,作业难度和风险大、成本高、成功率低。
通过借鉴国内外稠油油田的开发经验,经过大量的理论研究与现场实践,探索出一整套适合于疏松砂岩稠油油田的简易防砂完井工艺技术,不仅适用于常规井型,更适用于大斜度井、水平井、水平分支井、多底井等复杂结构井,达到了有效防砂、降低作业难度、节约成本和提高产能的目的。
1 简易防砂技术对于疏松砂岩稠油油田,在选择防砂方法时,应着眼于提高井筒周围的渗透率。
提出适度防砂理论,允许井眼附近的地层微小颗粒运移到井内并生产出井口,使得近井带地层适当“卸载”,完井防砂作业应考虑尽可能降低地层压实,减少近井地层损害,选择具有“自洁”能力的特殊防砂管柱,在保持原有疏松地层高渗透率的基础上,通过近井带地层“卸载”和防砂管柱的“自洁”功能,进一步提高地层和井筒之间的沟通能力,实现油井产能的最大化。
通过对比研究几种常用的防砂方法,最后筛选出有利于保护油藏和提高油井产能的防砂完井方法:“裸眼+筛管”,或“套管射孔+筛管”,也就是本文所介绍的“简易防砂完井”。
1.1 简易防砂完井技术优点经过不断的研究与现场试验后发现,与其它防砂完井技术相比较,简易防砂完井技术既能保证防砂效果,又具备以下优势:1、操作简单,易于现场施工,作业周期短。
通常1口含有3~4个防砂层段的常规定向井砾石充填防砂完井作业需要5~7天才能完成,而应用了简易防砂完井技术后,类似井的单井完井周期缩短到3~4天;而1口水平井或大斜度井的完井周期则由原来的7~10天下降到现在的3~4天。
2、作业风险小,井下安全有保障,成功率高。
3、作业成本低,有利于降低完井工程费用。
4、完井后,留在井下的管柱简单,内径大,有利于油田开发中后期实施增产作业。
1.2 简易防砂完井工艺技术分类及应用条件由于渤海复杂的地质油藏条件和环境条件限制,不同的地质构造和油藏特点决定了开发井的井型,根据不同井型的开发井,选择与其相适应的防砂完井工艺技术。
膨胀筛管防砂技术及其在渤海湾油田的应用
何辽勤;安文忠;陈建兵
【期刊名称】《石油钻探技术》
【年(卷),期】2003(031)006
【摘要】膨胀筛管防砂技术是最近几年内出现的一种新型完井工艺,即在套管的射孔段或裸眼的目的层段下入膨胀筛管,然后膨胀在井壁或套管内壁用来防砂.详细介绍了膨胀筛管管串的组成、筛管的结构原理、筛管的膨胀工具的结构和膨胀原理、筛管防砂机理等,在介绍膨胀筛管防砂技术在渤海湾油田的现场使用情况的基础上,对该技术的现场应用进行了风险分析.
【总页数】3页(P39-41)
【作者】何辽勤;安文忠;陈建兵
【作者单位】渤海石油实业公司,天津塘沽,300452;中国海洋石油有限公司天津分公司钻井部,天津塘沽,300452;渤海石油实业公司,天津塘沽,300452
【正文语种】中文
【中图分类】TE358+.1
【相关文献】
1.膨胀筛管防砂技术研究 [J], 沈琛;宁学涛;朱海波;唐明
2.膨胀筛管防砂技术的研究及应用 [J], 赵平;吴智勇
3.膨胀筛管防砂技术 [J], 喻波
4.辽河油田稠油油藏全膨胀筛管防砂技术研究及其应用 [J], 赵吉成
5.伊朗AHWAZ油田膨胀筛管防砂技术 [J], 刘洋;王玥;段云刚;张恒;杨文领;冯强
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5CPCI中国石油和化工地质勘探一趟多层充填防砂技术在渤海地区的应用董 潮 吴 迪 孙晓锋 王大陆(中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司 天津 300452)摘 要:ONE-TRIP(一次多层)防砂技术是世界上较为先进的技术,ONE-TRIP防砂技术原理简单、施工方便、易于掌握和操作。
自渤海油田引进这项技术并在JZ9-3油田得到了成功应用。
关键词:渤海地区 ONE-TRIP 防砂 砾石充填前言渤海地区除少数油田外,大多数油田完井工艺及完井方式要解决的核心问题是防砂,采取何种防砂技术,防砂参数怎样优化,采取何种配套工艺及措施,是渤海地区大多数油田完井工艺的关键。
1 ONE-TRIP防砂完井工艺与常规防砂完井工艺的对比ONE-TRIP 防砂完井工艺即通过一趟管柱组合防砂管柱和防砂服务工具一并下入井中,到位后,座封顶部封隔器,服务工具脱手,座封隔离封隔器,然后再下放至底层下入位置,自下而上逐层进行砾石充填。
单层射孔单层防砂属于常规防砂工艺,对于多层射孔防砂的井,完成每一个层段的砾石充填,要经历射孔、刮管、投堵塞器冲砂、防砂等作业,这势必起下很多次钻柱,消耗大量的时间。
而且在进行多次砾石充填时,要在已充填好的油层顶部放置一个堵塞器,并且需填砂,以便对以上层段进行射孔时,保护下部油层不受污染损害。
对于在海上大斜度的油井中,上述这种分层作业耗时且具有相当大的风险。
为了降低作业成本,减少施工风险,渤海地区大部分都选择了Baker 公司的一次多层防砂工艺技术,与常规多趟管柱砾石充填相比,ONE-TRIP 具有以下特点:(1)可采取TCP 射孔一次射开多层,减少了射孔枪的起下钻次数和压井液的使用量,节约时间且降低成本;(2)只需一趟刮管管柱;①在电缆坐封底部沉砂封隔器之后,只起下钻具一次即可完成全部多层砾石充填作业;②连续对各层段进行砾石充填作业,作业周期大大缩短;③部分管柱的准备在陆地库房可以完成,现场作业量减少;④由于施工船天及施工程序的大大缩短,成本会大大降低。
渤海老油田砾石充填防砂方法研究渤海老油田是中国油气资源重要的产区之一,但受到了砂粒嵌塞井眼和生产管道等问题的困扰。
为了解决这一问题,研究人员开始探索各种防砂方法,其中砾石充填防砂方法备受关注。
本文将对砾石充填防砂方法进行深入研究,探讨其在渤海老油田的应用前景。
一、砾石充填防砂方法的原理砾石充填防砂方法是利用砾石填充井眼和管道,形成一定的孔隙度和透水率,从而防止砂粒进入井眼和管道。
砾石充填防砂方法主要包括砾石筛管、砾石充填层和砾石过滤层三个部分。
砾石筛管是在井眼周围设置的一层砾石填充的管道,主要作用是过滤井下地层中的砂粒,防止砂粒进入井眼。
砾石充填层是指在井眼底部设置的一层砾石填充层,可以增加地层的支撑力,防止井下地层的砂粒进入井眼。
砾石过滤层是指在生产管道中设置的一层砾石填充层,可以过滤生产过程中携带的砂粒,防止砂粒进入生产管道。
砾石充填防砂方法具有以下优势:1. 提高采油效率:砾石充填防砂方法可以有效防止砂粒嵌塞井眼和管道,保证了油气的顺利产出,提高了采油效率。
2. 延长设备寿命:砾石充填防砂方法可以减少设备的磨损和损坏,延长了设备的使用寿命,降低了维护成本。
3. 保护地层环境:砾石充填防砂方法可以有效减少地层的砂化现象,保护了地层环境,维护了油气资源的可持续开发。
砾石充填防砂方法在渤海老油田的应用前景非常广阔。
渤海老油田地层中普遍存在砂岩和砾石岩层,砾石充填防砂方法可以有效防止砂粒进入井眼和管道,提高了采油效率。
渤海老油田作业环境复杂,地质条件多变,砾石充填防砂方法具有灵活性强、适应性好的特点,可以满足不同地段的防砂需求。
渤海老油田的生产管道较长,生产工艺复杂,砾石充填防砂方法可以有效保护生产管道,延长其寿命。
砾石充填防砂方法在渤海老油田具有良好的应用前景,可以有效解决砂粒嵌塞井眼和管道的问题,提高采油效率,延长设备寿命,保护地层环境,具有较高的经济和社会效益。
随着渤海老油田逐渐进入中后期开发阶段,井网密度增加、产量逐渐减小,需要引入更多的先进技术和工艺来提高采收率。
渤海老油田砾石充填防砂方法研究引言随着能源需求的不断增加,对油田开发的需求也日益增加。
在油田开发中,渤海老油田一直以来都是我国油田开发的重要区域之一。
渤海老油田存在着一些独特的问题,比如水平井开发中的砂粒堵塞问题。
为了解决这一问题,需要对渤海老油田的砾石充填防砂方法进行研究,本文旨在对该方法进行一定的探讨。
一、渤海老油田的砂粒堵塞问题渤海老油田是我国海域重要的石油生产区之一,其油田地层主要由砂岩和砾石组成。
在水平井开发过程中,随着地层产能的开发,地下水渗透增强,导致砂粒的运移能力增加,使得砂粒易于堵塞水平井井筒和井底装置。
砂粒堵塞问题不仅会影响油田产能,还会增加生产开销,因此解决砂粒堵塞问题对于油田开发至关重要。
二、砾石充填防砂方法的研究意义砾石充填防砂方法是一种解决水平井砂粒堵塞问题的有效措施。
这种方法主要通过在井筒中充填一定的砾石,形成一定的支撑和过滤作用,从而减少砂粒堵塞的发生。
由于渤海老油田地层中含有大量砾石,因此砾石充填防砂方法在该地区具有重要的应用前景。
砾石充填防砂方法的研究将为渤海老油田的开发提供重要的技术支持,提高油田的开发效率和产能。
三、砾石充填防砂方法的研究内容1. 渤海老油田地层特点分析首先需要对渤海老油田地层的特点进行分析,了解地层中砾石的含量、大小分布和形态特征等,为后续的砾石充填防砂方法研究提供基础数据。
2. 砾石充填防砂方法的原理研究通过理论分析和实验研究,深入探讨砾石充填防砂方法的原理,包括砾石的支撑作用、过滤作用和渗透能力等关键问题,为设计合理的砾石充填方案提供理论支持。
3. 砾石充填防砂方法的优化设计在了解了地层特点和原理基础上,对砾石充填防砂方法进行优化设计,包括砾石的选用、充填密度和充填方式等关键参数的确定,确保砾石充填防砂方法在实际应用中具有高效性和可操作性。
4. 砾石充填防砂方法的应用效果评价通过现场试验和实际应用效果的评价,验证砾石充填防砂方法在渤海老油田的应用效果,从而为该方法的推广和应用提供重要的参考依据。
88由于渤海油田大部分为疏松砂岩,完井时都需要进行防砂作业,部分油井随着油田的不断开采,筛管破损,油井出砂,出砂不仅影响油田产量,造成设备损坏,严重者还会导致油水井大修作业。
近年筛管破损导致大修的生产井日益增多,渤海油田水平井防砂管柱破损出现的问题也日益严重,严重制约油田的开发生产。
人工井壁防砂可以有效解决筛管破损导致的出砂问题。
1 人工井壁防砂工艺原理1.1 工艺程序人工井壁防砂技术是采用挤注的方式在低于储层破裂圧的条件下将涂覆砂通过筛管破损口填入出砂亏空地层,重新塑造一层具有防砂功能的高渗透率人工井壁。
人工井壁防砂技术主要工艺程序为5部分:冲蚀—挤注前置液—充填涂覆砂—清洗井筒—解热固化。
1.2 固化程序加热流程主要包括4部分:储水供水系统、加热系统、加热管柱系统和温度监测系统。
储水供水系统主要由泥浆池和增压泵组成;加热系统主要包括是撬装加热车;加热管柱系统主要由隔热油管、普通油管、引鞋和压力计托筒组成;温度监测主要由井下温度计、铠皮传输电缆和温度显示仪组成(见图1)。
地热水从泥浆池经撬装加热车加热到100℃后流入加热管管柱,通过加热管柱将热流体输送到需加热井段,进行加热固砂,再经加热管柱和套管环空返回泥浆池;井下温度计由铠皮传输电缆将井下温度数据返回到地面温度显示仪。
1—储液罐;2—增压泵;3—撬装加热车;4—隔热油管;5—普通油管;6—引鞋;7—压力计托筒;8—井下温度计;9—铠皮传输电缆;10—温度显示仪图1 加热固砂试验流程图实验研究表明,在一定温度范围内,温度越高,胶结强度越大,地层温度与涂覆砂胶结强度的关系如图2所示;70℃温度条件下固化强度可达到7.6MPa,满足现场作业条件。
图2 地层温度与涂覆砂胶结强度的关系曲线渤海油田人工井壁防砂工艺的研究及应用石张泽1 陈钦伟1 刘鸣2 秦立民1 陈礴11. 中海石油(中国)有限公司天津分公司 天津 3004522.中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司 天津 300452摘要:渤海油田储层多为疏松砂岩,时常出现油水井筛管破损失效出砂的现象。
渤中25—1南油田出砂井治理技术应用渤中25—1南油田是我国渤海湾重要的海上油气田之一,但由于开采过程中产生的井下出砂问题一直困扰着该油田的运营。
为了解决这一问题,渤中25—1南油田采用了出砂井治理技术。
出砂是指原油中携带的砂粒在产油井中沉积形成近井区井筒壁上的砂层。
这会导致井筒直径变小、阻塞产油管道、降低油井产量,甚至对井下设备造成损坏。
及时有效地治理出砂问题对于油田的运营非常重要。
渤中25—1南油田采用的出砂井治理技术主要包括物理治理、化学治理和综合治理三个方面。
物理治理是指通过物理手段来清除井下的砂层。
常用的物理治理方法有履带刮砂器、管柱振砂器等工具。
履带刮砂器是将刮砂器放入井下,通过刮除井筒壁上的砂层来清除砂粒;管柱振砂器则是通过振动管柱来使砂层松动,进而清除砂粒。
物理治理的优点是操作简单、效果明显,但对井筒壁有一定的损伤。
化学治理是指通过化学药剂来清除井下的砂层。
常用的化学药剂有分散剂、溶解剂等。
分散剂可以将砂粒分散成微小颗粒,溶解剂则可以溶解掉砂层中的矿物质。
化学治理的优点是可以在不破坏井筒壁的情况下清除砂层,但需要选择合适的药剂,并且对井下设备有一定的腐蚀性。
综合治理是将物理治理和化学治理相结合,通过多种方法来清除砂层。
比如先采用物理治理方法清除大颗粒的砂粒,再采用化学治理方法清除小颗粒的砂粒。
综合治理的优点是可以针对不同情况采用不同的治理方法,提高治理效果。
通过应用出砂井治理技术,渤中25—1南油田成功解决了出砂问题,提高了油井的产量和运行效率。
对井下设备的损坏也得到了有效控制,延长了设备的使用寿命。
出砂井治理技术在渤中25—1南油田的应用取得了显著的效果,为该油田的稳定运营提供了重要的技术支持。
在今后的油田开采过程中,出砂井治理技术将继续发挥重要作用,不断完善和创新,为我国油田的可持续发展做出贡献。
渤海老油田砾石充填防砂方法研究1. 引言1.1 研究背景渤海老油田作为中国重要的海上油田之一,自上世纪60年代开始开发,已有数十年的历史。
随着油田开发的不断进展,油井产量逐渐减小,而水驱油层的砂垮现象日益严重,给油井的持续生产带来了严重困扰。
砂垮不仅降低了油井的产能,还导致油井设备的堵塞和损坏,增加了维护成本和风险。
目前,渤海老油田砾石充填防砂方法已经得到广泛应用,通过在井筒中充填砾石来稳定油井的产能,防止砂垮现象发生。
现有的砾石充填防砂方法还存在一些问题,如砾石充填质量不稳定、防砂效果不明显等,亟需深入研究和改进。
本研究旨在通过对渤海老油田砾石充填防砂方法进行系统分析和实验研究,探讨其有效性和改进方向,为进一步提高油井产能、降低维护成本和风险提供理论基础和实际指导。
1.2 研究目的本文旨在探讨渤海老油田砾石充填防砂方法的有效性,并为该油田的生产提供可靠的技术支持。
具体目的如下:1. 研究砾石充填防砂方法在渤海老油田的适用性和可行性,寻求最佳的防砂措施,以提高油田的产量和延长井筒寿命。
2. 探讨砾石充填防砂方法对油井生产效率的影响,分析其在防砂、减少堵塞等方面的实际效果。
3. 基于实验结果,评估砾石充填防砂方法的经济效益和环保效益,为油田的可持续发展提供技术支持和决策依据。
4. 分析砾石充填防砂方法的优缺点,为油田管理者提供改进建议,提升油田生产效率和资源利用效率。
2. 正文2.1 渤海老油田概况渤海老油田位于中国东北部渤海湾的沙涌底凹盆地,地处陆上-浅海过渡带,是中国迄今为止最大的陆壳油田之一。
该油田地质构造复杂,属于抬升台地构造,形成了由南向北倾斜的断块地形。
渤海老油田从上世纪60年代开始勘探开发,已经经历多个开发阶段,产量逐渐递减。
目前,该油田的主要油层为砂砾岩层,油气产出受到沉积物的砂砾粒度影响较大,存在砂砾堵塞管孔、磨损设备等问题。
为了有效开采渤海老油田的油气资源,必须解决砂砾对生产设备和管道造成的影响。
第33卷 第4期2012年7月石油学报ACTA PETROLEI SINICAVol.33JulyNo.42012基金项目:国家重大科技专项(2008ZX05024-003-01)资助。
第一作者:邓金根,男,1963年8月生,2000年获石油大学(北京)油气井工程专业博士学位,现为中国石油大学(北京)博士生导师、长江学者,主要从事石油工程岩石力学的研究。
Email:dengjg@cup.edu.cn通讯作者:李 萍,女,1982年4月生,2008年获中国石油大学(北京)石油工程专业硕士学位,现为中国石油大学博士研究生,主要从事岩石力学及防砂完井方面的研究。
Email:apple_lp@163.com文章编号:0253-2697(2012)04-0676-05中国海上疏松砂岩适度出砂井防砂方式优选邓金根1 李 萍1 周建良2 何保生2 陈胜宏3 王利华1(1.中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室 北京 102249;2.中海油研究总院 北京 100027; 3.中海油能源发展监督监理技术公司 天津 300452)摘要:依据国内外防砂方式选择方法及室内大型出砂模拟试验研究成果,提出疏松砂岩适度出砂井防砂方式选择的理论参数地层砂粒度中值d50、均质系数UC、泥质含量Vsh以及蒙脱石含量。
通过对中国4个海域储层特性进行的统计、不同防砂方式下出砂模拟试验及现场防砂效果,得到了中国海上疏松砂岩适度出砂井的防砂方式选择标准,并建立了相应的防砂方式优选图版,挡砂精度设计参照地层砂粒度中值d50。
该图版在海上多个新开发油藏的防砂方案设计应用中取得了较好的效果。
关键词:疏松砂岩;适度出砂井;防砂方式;选择图版;防砂参数中图分类号:TE358 文献标识码:ASand control optimization applied to moderately sanding wells in offshoreloose sandstone reservoirsDENG Jingen1 LI Ping1 ZHOU Jianliang2 HE Baosheng2 CHEN Shenghong3 WANG Lihua1(1.State Key Laboratory of Petroleum Resource &Prospecting,China University of Petroleum,Beijing102249,China;2.CNOOC Research Institute,Beijing100027,China;3.Supervision &Technology Company,CNOOC Energy Technology &Services Limited,Tianjin300452,China)Abstract:Based on research results of indoor large-scale sanding simulation experiments and referring to various sand control selec-tions both at home and abroad,we proposed some theoretical parameters for the sand control selection,such as the median value offormation grain size(d50),uniformity coefficient(UC),shale content(Vsh,)and smectite content.These parameters can be used inthe practice of applying moderate sand control techniques in loose sandstone reservoirs.In addition,through statistically analyzingreservoir characteristics of four sea areas in China,simulating sanding with different sand control methods in experiments and exami-ning sand control effects of various methods in a real case,we presented some selection criteria of sand control methods applied tomoderate sanding wells in offshore loose sandstone reservoirs of China,and correspondingly built a set of charts for the sand controlmethod optimization,which referred to the median value of formation grain size(d50)in designing the sand retention precision andhas been applied in the sand control design of several newly developed reservoirs in China with satisfactory results.Key words:loose sandstone;moderately sanding well;sand control measure;selection chart;sand control parameter 目前国内外的防砂设计方法主要有Saucier[1]法、Tiffin[2]法和George[3]法,但这些方法均建立在完全挡砂的基础之上。
探析海上边际油田水平井完井技术1 引言中小型边际油田开发技术直接关系到油田的开发利益,其中完井技术更为关键。
在渤海地区中小型边际油气田较多,并且油田地质构造复杂,油层薄、所产原油多为重质稠油,单井产能低,如何提高单井产能成本成为关键问题。
实践证明,利用渤海湾日趋成熟的水平井完井技术能大大提高中小型油田的经济效益。
2 水平井完井技术研究2.1 压裂、适度防砂技术理论研究表明,在油井生产时允许部分粉细砂产出,不会对井眼附近地层造成大的伤害,反而增大了油井附近地层渗透率和井眼泄油面积,提高油井产能。
“适度防砂”技术正是利用这一理念,适当放大完井防砂介质的过滤精度,允许从地层骨架中剥蚀出来的部分颗粒砂在流体的携带下流入井筒,借以疏通地层孔道,强化地层的渗透率,进一步解放产能。
2.2 钻完井液技术及工艺钻完井液体系在设计阶段充分考虑地质情况、油层保护、钻完井施工的难易程度以及钻井成本、环境保护等多方面因素。
依据地层的地质情况及井下的温度和压力情况,在设计过程中,原则上要求钻完井液体系必须满足以下要求:对钻完井液体系与地层的配伍性进行充分的研究与论证,对已经应用过的钻完井液体系进行必要的评价,必须做到钻完井液对油层的污染最小;钻井液能较好的抑制泥岩水化膨胀,降低钻完井作业风险,降低由于泥岩水化膨胀引起的固相对油层的污染;钻井液能形成较好的泥饼,尽可能降低由于钻井液失水对油层产生的污染;钻井液能有效的防止井壁坍塌、防止卡钻;钻井液能有效的提高钻速,具有良好的润滑性以利于减少扭矩和摩阻;射孔液具有较好的解堵能力,充分解除钻井过程中的加重材料对油层的污染;泥饼清洗剂能充分解除油层段的泥饼,且与油层具有良好的配伍性;在满足以上条件下,还必须满足成本最低的原则。
3 现场应用旅大4-2油田东与绥中36-1油田紧邻,区域上位于渤海辽东湾海域辽西凹陷中段,东侧紧靠辽西低凸起,西侧呈缓坡向辽西凹陷过渡,探明迭合含油面积2.2km2,探明石油地质储量不到1000万方,属于中小型的高粘原油油田。
优质筛管防砂作业流程及安全风险分析一、优质筛管防砂现在渤海地区常见的优质筛管防砂包括:常规定向井套管射孔防砂和裸眼井防砂。
二、优质筛管防砂原理优质筛管防砂也叫适度防砂,它允许一定精度的地层沙进入生产管柱,被阻挡的地层沙在筛管与套管间的环空形成天然的防砂屏障,从而形成以沙治沙的目的.目的:延长井的生产寿命;保护地面设施;降低生产井的维修费用。
三、防砂作业步骤1、作业前工具准备首先需要知道井的基本数据,包括套管磅级、射孔数据、筛盲管扣型等,根据不同井的情况准备手工具和各种变扣接头。
手工具一般包括:管钳、卷尺、安全卡瓦、提丝、裁纸刀、内径规、外径规、钢丝刷、扳手、锉等。
各种变扣接头主要包括:筛盲管防喷变扣(根据筛盲管尺寸定),中心管防喷变扣、座封工具与钻杆连接的变扣(视作业平台钻杆尺寸决定,7”井座封工具上部接头扣型为 2-7/8”IFB;9-5/8”井座封工具上部接头扣型为3-1/2”IFB)、循环头等。
2、作业流程(以2层9-5/8”井为例)2.1、座封沉砂封隔器电缆座封沉砂封隔器工具组合:Baker "F-1" 沉砂封隔器 + 电缆座封工具+ CCL + 马龙头 + 电缆沉砂封隔器的坐封位置要参照测井曲线避开套管接箍。
沉砂封隔器应坐封于底层射孔段底部以下大约5~8ft处。
注意事项:电缆下入"F-1"沉砂封隔器时,关闭所有无线电通讯,停止一切电弧焊作业,平台所有人员禁止使用手机。
如果电缆坐封"F-1"沉砂封隔器有困难(井斜超过60度电缆下入就比较困难),可用钻杆下入液压座封工具。
钻杆下入液压座封工具步骤为:1)工具组合为:"F-1"封隔器+液压坐封工具 + 变扣 + 3-1/2"钻杆(具体柱数根据同位素的深度来定)+ 同位素接头(3-1/2" IF B ×P) +3-1/2"钻杆。
渤海湾地区适度防砂技术防砂方式优选
邓金根;李萍;王利华;何保生;赵文龙
【期刊名称】《石油钻采工艺》
【年(卷),期】2011(033)001
【摘要】通过分析国内外防砂方式选择依据,结合室内大型出砂模拟试验,提出根据均质系数UC、泥质含量心、钻土矿物的吸水膨胀性3个参数作为适度防砂技术防砂方式选择的理论依据,档砂精度的设计主要参照地层砂拉度中值d50.进行了渤海湾地区典型油田储层特性分析和不同防砂方式下的产能评价,得出渤海湾地区适度防砂技术的防砂方式及参数选择标准,并建立了相应的防砂方式选择图版.该图版在渤海湾新开发的KL3-2油田的防砂方案设计中进行了应用,并进行了室内出砂模拟试验,结果表明其设计合理,具有现场应用价值.
【总页数】4页(P98-101)
【作者】邓金根;李萍;王利华;何保生;赵文龙
【作者单位】中国石油大学,北京,102249;中国石油大学,北京,102249;中国石油大学,北京,102249;中海石油研究中心,北京,100027;中国石油大学,北京,102249【正文语种】中文
【中图分类】TE257
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渤海湾地区适度防砂技术防砂方式优选邓金根;李萍;王利华;何保生;赵文龙【摘要】通过分析国内外防砂方式选择依据,结合室内大型出砂模拟试验,提出根据均质系数UC、泥质含量心、钻土矿物的吸水膨胀性3个参数作为适度防砂技术防砂方式选择的理论依据,档砂精度的设计主要参照地层砂拉度中值d50.进行了渤海湾地区典型油田储层特性分析和不同防砂方式下的产能评价,得出渤海湾地区适度防砂技术的防砂方式及参数选择标准,并建立了相应的防砂方式选择图版.该图版在渤海湾新开发的KL3-2油田的防砂方案设计中进行了应用,并进行了室内出砂模拟试验,结果表明其设计合理,具有现场应用价值.%Analyzing the design basis of domestic and international sand control method, combining with large scale indoor stimulated experiment of sand production, the theoretical basis of sand control method selection was proposed for moderate sand control technique. It based on three main parameters, uniformity coefficients UC, shale content Vsh, and water swelling property of clay mineral, and the design of sand retention precision was mainly according to median grain diameter (D50) of formation sand. On the basis of analyzing the reservoir characteristics and evaluating the productivity under different sand control method for the typical oil fields in Bohai Bay,this paper presents the criteria of sand control method and parameter selection for moderate sand control technique application in Bohai Bay, and builds corresponding selection chart. This chart has been applied in the sand control design for KL3-2 oil field in Bohai Bay and has beenproved reasonable after indoor test, which shows that this chart can be used in field.【期刊名称】《石油钻采工艺》【年(卷),期】2011(033)001【总页数】4页(P98-101)【关键词】渤海湾地区;适度防砂;防砂方式;选择图版;防砂参数【作者】邓金根;李萍;王利华;何保生;赵文龙【作者单位】中国石油大学,北京,102249;中国石油大学,北京,102249;中国石油大学,北京,102249;中海石油研究中心,北京,100027;中国石油大学,北京,102249【正文语种】中文【中图分类】TE257Abstract:Analyzing the design basis of domestic and international sand control method, combining with large scale indoor stimulated experiment of sand production, the theoretical basis of sand control method selection was proposed for moderate sand control technique. It based on three main parameters, uniformity coefficients UC, shale content Vsh, and water swelling property of clay mineral, and the design of sand retention precision was mainly according to median grain diameter (D50) of formation sand. On the basis of analyzing the reservoir characteristics and evaluating the productivity under different sand control method for the typical oil fields in Bohai Bay,this paper presents the criteria of sandcontrol method and parameter selection for moderate sand control technique application in Bohai Bay, and builds corresponding selection chart. This chart has been applied in the sand control design for KL3-2 oil field in Bohai Bay and has been proved reasonable after indoor test, which shows that this chart can be used in field.Key words:area of Bohai Bay; moderate sand control; sand control method; selection chart, sand control parameter适度防砂技术是指在油层段下入特殊筛管并适度放大防砂粒径,生产过程中允许小于某一粒径的地层砂进入井筒,并通过人工举升方式将砂粒举升到地面,然后再进行分离处理。
与传统防砂技术相比,该技术有控制地引导地层出砂,既能减少完井投入,又能明显提高油井产能[1]。
该技术在北海Gullfaks海上油田和巴基斯坦Sawan油田成功应用,将产量提高了10%左右[2,3]。
近几年,渤海湾地区为提高油田的开发效率提出的“钻井压裂适度防砂技术”[4-6]取得了重大成果,但随着适度防砂开采年限的增加,逐渐暴露出某些油藏的适度防砂井出砂不可控、出砂量过大,造成地面处理砂困难、油层砂埋甚至报废等问题。
因此,针对不同储层特性的油藏,确定合理的防砂方式及参数是油气田生产现场迫切需要解决的关键问题。
储层的粒度特性是防砂方式选择的基础,不同防砂设计方法采用的标准不同[7-9]。
近年来,国外的防砂设计方法主要有Saucier[7]、Tiffen[8]和Johnson[9]方法。
Saucier法主要考虑粒度中值d50,Tiffen法考虑均质系数UC(d40/d90)、分选系数SC(d10/d95)、细颗粒含量(<44 μm含量)3个参数,Johnson法考虑均匀系数UC、粒度中值d50绝对值范围、d50相对值波动范围3个参数。
但这些方法均建立在完全挡砂的基础之上。
适度防砂技术建立在出砂预测、储层砂样精细分析、配套地面设备的处理能力以及以往防砂经验的基础之上[10],在出砂可控的情况下,适当放大防砂粒径,尽可能发挥油井产能。
因此,适度防砂技术防砂方式不能完全依照传统方法进行选择,应建立一个相应的选择依据。
国外曾对出砂规律进行了室内模拟[11]。
笔者不仅模拟了出砂规律[12],同时利用全尺寸大型出砂模拟装置进行了大量的不同防砂方式下的出砂模拟试验[13]。
结果表明:储层的泥质含量和各种黏土矿物的吸水膨胀性对储层性质、不同类型筛管的堵塞程度及防砂后的产能有重要影响,也是决定防砂方式选择的主要因素。
常见的黏土矿物种类有蒙脱石、伊利石、高岭石、绿泥石,且吸水膨胀性为蒙脱石>伊/蒙混层>伊利石>高岭石>绿泥石。
根据笔者得出的不同防砂方式下出砂模拟试验结果[13],其大小对不同类型筛管的堵塞程度及防砂后的产能有重要影响。
因此,在前人防砂设计理论基础上,增加了黏土矿物的吸水膨胀性这个参数,提出适度防砂技术防砂方式的选择理论依据为:均质系数UC、泥质含量Vsh、黏土矿物吸水膨胀性3个参数。
而挡砂精度的选择主要以地层砂粒度中值d50确定范围,并结合室内试验效果最终确定挡砂精度。
渤海湾地区是典型的疏松砂岩油藏,埋藏浅,必须进行防砂开采。
NB35-2、SZ36-1、BZ34-1等3个典型油田的储层特性如表1所示。
由表1可知,3个典型油田储层砂基本都在细粉砂岩和细砂岩之间,粒度偏小,非均质性强,泥质含量平均10%以上,但各油田的黏土矿物组分差别较大。
NB35-2、SZ36-1油田吸水膨胀性明显强于BZ34-1油田。
依据传统防砂设计理论,均需采用砾石充填防砂方式以达到预期防砂效果。
为评价目前渤海湾地区不同防砂完井方式对产能的影响规律,首先排除增产措施及修井停产等复杂情况的生产井,统计了防砂后正常生产井的采液量变化,从而判断防砂管或砾石层的堵塞程度。
在此特定义了采液强度与采液强度变化率两个概念,对渤海湾地区3个典型油田不同防砂方式下的产能变化进行对比。
采液强度:单口油井单位储层厚度下每天的采液量。
采液强度变化率:油井生产一年后的平均采液强度与油井生产前半年的平均采液强度之差除以前半年平均采液强度。
如图1,依据传统Saucier设计方法,NB35-2油田砾石尺寸选择16~30目,同时还采用了小一级的20~40目砾石充填防砂,适度防砂应用挡砂精度230 μm优质筛管(相当于10~20目砾石充填)、挡砂精度175 μm优质筛管(相当于16~30目砾石充填)防砂。
总体来看,砾石充填防砂井的采液强度远好于优质筛管防砂井。
从采液强度变化率来看,砾石充填防砂井后期产能增加,优质筛管防砂井后期产能下降,说明防砂管出现堵塞。
因此,NB35-2油田采用砾石充填防砂方式要好于优质筛管。