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油井压裂防砂工艺技术研究与应用油气的开采形成了我国重工业、建筑业、交通运输业的发展基础，油井的开采过程中压裂防砂具有很强的技术性，油井的压裂防砂处理不恰当轻者可以影响油井的正常生产，重者可以使油井报废。
本文从油井的压裂防砂工作原理及工艺技术出发，探索油井的压裂防砂工艺的应用。
标签：防砂工艺；油井；油井的压裂防砂在油气开采过程中，油井的出砂会带来一定的危害，一般来说出砂的处理不当会引起油井矿藏开采的效率低下，导致油井开采减产，油井开采设备磨损严重导致成本增加。
严重的会引起管道破损，油井封闭。
合理利用机械配合和出砂工艺技术降低危害的影响，是保证油气开采中油井作业安全和出产量的重要保证。
油井防砂方法一般分为三类：机械防砂、化学防砂和砂拱防砂（支撑防砂）。
我国陆地、海上油井的开采面临不同岩石成分的差异，在实际的防砂技术中，压裂防砂技术的辅助设备、工艺和步骤也有所不同。
1油井压裂防砂工作原理油井的压裂防砂的实质就是采用端部脱砂技术使携砂液在裂缝端部脱砂，然后膨胀与充填裂缝，形成短而宽的高导流能力渗流通道。
根据油井压裂防砂工作原理，在实际的油井压裂防砂的应用中在缝长的前端形成砂堵，用砂堵的堆存纺织裂缝延伸，达到获得较高的砂浓度，达到油井内倒流能力。
主要的目的在于防止在油层岩石储油滤漏过程中与其他砂石一并流回井里，保障油井的最大出油率。
根据油井的开采情况得出，从浅至深的分布依次是稠油区-稀油区-少油区，稠油区在浅层，为了获得最大限度的油井开采，减少压裂防砂的压裂液在储油层中的停留时间，避免压裂液对储油层的危害，对压裂液的使用上要求快破胶、速返排。
根据这一应用要求，采用低温破胶激活剂作为压裂液的辅助激活剂，这种激活剂在低温下对压裂液的破胶时间、破胶水化液粘度有明显的影响。
2油井压裂防砂的工艺技术油井压裂防砂的工艺技术经历了从传统的机械压裂出砂到多种压裂泵出砂。
使用热塑性酚醛树脂砂进行的压裂防砂有效期长，甚至可以高达180天左右，及时保障了油井的出砂和稠油区的出砂难题。
油井作业压裂酸化及防砂堵水技术探析【摘要】本文探讨了油井作业中压裂、酸化和防砂堵水技术的应用及其综合应用。
首先介绍了这些技术在油井作业中的重要性和应用场景。
接着分别详细分析了压裂、酸化和防砂堵水技术的工作原理和操作流程，并探讨了它们的优势和未来发展趋势。
特别就压裂酸化和防砂堵水技术的综合应用进行了深入讨论，强调了这种组合技术在提高油井产能和延长井寿命方面的重要性。
结论部分总结了这些技术在油井作业中的实际价值，并展望了未来的研究方向，为油田开发提供了借鉴和指导。
通过本文的分析，读者可以全面了解压裂酸化及防砂堵水技术在油井作业中的应用及价值，为油田开发提供技术支持和指导。
【关键词】油井作业、压裂、酸化、防砂堵水、技术、价值、发展趋势、研究方向1. 引言1.1 研究背景油井作业是油田开发过程中的重要环节，而压裂酸化及防砂堵水技术是油井作业中常用的关键技术。
随着我国油田勘探和开发的不断深入，对油井作业技术的要求也越来越高。
压裂技术可以有效提高油井产能，酸化技术可以改善油气藏的渗透性，防砂堵水技术可以防止井底垃圾堵塞井眼，其综合应用效果更为显著。
对压裂酸化及防砂堵水技术进行深入研究和探索，对提高油井产量、延长油田寿命具有重要意义。
随着我国油田勘探的不断深入，对于技术的持续创新和发展也提出了更高要求。
对压裂酸化及防砂堵水技术的技术优势和发展趋势进行探讨，有助于指导未来的油田作业实践和技术创新。
1.2 研究意义石油资源是国民经济的重要支撑，而油井作业中的压裂酸化及防砂堵水技术则是提高油井产能和延长油田寿命的重要手段。
研究这些技术的意义在于深入挖掘油井的潜力，提高油田的采收率，为国内能源安全和资源可持续利用做出贡献。
压裂技术可以有效提高油井的开采效率，增加产量，帮助开发难采油气资源。
酸化技术可以改善井底岩石的渗透性，促进油气流向井口，提高采收率。
防砂堵水技术可以有效解决油井中的砂堵和水淹问题，保证油气的正常生产。
大斜度井砾石充填数值模拟研究的开题报告题目：大斜度井砾石充填数值模拟研究一、研究背景和意义地下工程中，井筒基础是一种常见的结构形式。
在软弱地层中，采用砾石充填井筒可以有效地提高井筒的稳定性。
然而，斜度较大的井筒会带来一系列的问题，如砾石的颗粒移动、沉降和过于紧密等。
因此，通过数值模拟研究大斜度井砾石充填的行为规律和影响因素，有利于优化井筒设计，提高井筒的稳定性和安全性。
二、研究内容和方法本研究主要针对大斜度井砾石充填问题展开数值模拟研究，主要内容包括：1. 基于离散元法建立大斜度井砾石充填数值模型。
2. 考虑井筒倾角、充填砾石颗粒大小、充填密度等因素，分析砾石充填过程中的颗粒运动特征和沉降变形规律。
3. 分析不同因素对大斜度井砾石充填的影响，探究砾石充填的最佳设计方案。
本研究将使用PFC3D（Particle Flow Code in Three Dimensions）软件进行数值计算和分析，通过建立基于离散元法的砾石充填数值模型，探究砾石充填过程中的颗粒运动特征和沉降变形规律。
三、研究进度安排1. 第一阶段：熟悉大斜度井砾石充填的相关理论知识和PFC3D软件的使用方法。
预计完成时间：1个月。
2. 第二阶段：建立基于离散元法的大斜度井砾石充填数值模型，并进行模型验证。
预计完成时间：2个月。
3. 第三阶段：通过模拟计算，分析大斜度井砾石充填过程中的颗粒运动特征和沉降变形规律，并研究不同因素对充填效果的影响。
预计完成时间：2个月。
4. 第四阶段：总结分析研究结果，撰写论文。
预计完成时间：1个月。
四、预期成果1. 建立基于离散元法的大斜度井砾石充填数值模型。
2. 分析大斜度井砾石充填过程中的颗粒运动特征和沉降变形规律。
3. 研究不同因素对大斜度井砾石充填的影响，提出充填的最佳设计方案。
4. 撰写一篇关于大斜度井砾石充填数值模拟研究的毕业论文。
油井开采工艺离不开信息化、智能化、机械化技术的应用。
受机械使用寿命、生产时间的影响，可能会加剧套管破损现象，进而为防砂工艺技术提供了更多的难度。
由此可见，需解决油井开采技术中气井出砂、细粉砂井的问题，有利于避免油井出砂而造成的负面影响。
另外，需采用该工艺改善油井的渗透率，这对于提高油井工艺开采效率是有利的。
一、压裂防砂工艺技术原理1.工艺技术概况。
压裂防砂工艺技术是使用树脂涂层涂抹石英砂，使材料表面有一层保护膜，有利于提高油井的导流功能。
工艺进行中，需及时注入高性能的树脂砂，确保井口裂缝处或亏空段有支撑剂作用，能改善该部位的核心功能。
当支撑剂注入需要管控的裂缝部位时，需提高中央部位的温度参数，致使树脂层发生作用。
通过让保护层实现软化，引导其发生固化聚合反应，确保砂砾可以和保护层更紧实的粘合在一起，有利于防治井口出砂的现象，也能实践油层的改造作用。
通过该方式的优化，能提高油田井口的使用年限，且效果比之前更好。
2.压裂防砂工艺应用原理。
该工艺的出砂原理是基于拉伸、剪切、粘结的过程，实现压裂防砂的目标，也能防治孔隙坍塌的情况。
首先，剪切破坏会导致地层岩石的输送效率，需利用拖曳作用引导岩石颗粒落至指定区域，使指定区域能够在压裂防砂的作用中实现造缝控制，确保流入该区域的液体由单一的方向变成双线性。
其次，单一方向流向大多为径向流状，而此时石油会渗透至井底处，会导致井口、井底部分的压力不断提升，以此形成一个陡峭的压力带，当石油越靠近井壁时，压力也会随之提升。
导致这一情况的原因是由于压力的分布，使压力区域底部的和底边边缘的压差始终在一定范围内，也能控制压差在集中区域地带。
当低端压力不稳定时，可能会引发砂块性能不稳定，导致流体会呈现双线性流状态。
此时需使用这一情况改变压力梯度，控制其压力梯度会随着应力而发货所能改变，使油泄流至地层底部，增大了地底的阻力。
若产生较大部分的裂缝时，会提升井底原油的渗流面积，引发锈蚀情况，降低了流体对地层颗粒的冲击速度。
压裂封口防砂技术调研压裂气井在返排过程中和生产过程中，有两种情况可能导致出砂：裂缝还未完全闭合或裂缝中只部分填充了支撑剂，还留有部分流动的余地。
如果有部分支撑剂未能被裂缝壁夹住, 还自由地悬浮着。
液体的回流可能将这些支撑剂带回井筒。
如果液体还维持有足够的黏度，裂缝还未闭合时就开始返排，就可能出砂。
从压裂角度出砂分析：（1）煤层的杨氏模量较常规砂岩小，易形成较宽的水力裂缝，而煤层的闭合压力一般较低，这些特性造成煤层压后支撑剂回流严重（2）关井时间过短，未破胶的高粘度液体，易携支撑剂返排。
为了加速返排，通常采用液氮拌注增能压裂、泡沫压裂液作业，提高压后返排速度，但此类方法增加了流体动能，使得支撑剂容易返吐，一定程度上限制了返排速度的进一步提高。
同时破坏了压裂施工原有的人工裂缝的铺砂剖面。
针对上述问题对大粒径、纤维、覆膜砂尾追技术进行了调研。
1. 大粒径尾追压裂技术1.1 定义在一次压裂施工中按一定次序添加多种尺度的支撑剂, 分别利用不同尺度支撑剂的各自特性, 在裂缝端部或空间狭窄的区域添加小粒径支撑剂, 在缝口或造缝质量良好的区域添加大粒径支撑剂, 保障施工成功、防止支撑剂返吐、提高裂缝质量, 使裂缝导流能力达到最佳。
1.2 作用原理（借鉴压裂防砂原理）流体对颗粒的冲刷与携带能力主要取决于其流速，流速越大，对地层的冲刷作用越厉害，出砂就越严重。
大粒径支撑剂的支撑孔隙要高于小粒径支撑剂的支撑孔隙，使井筒附近流体流速降低，从而降低了对小颗粒的冲刷和携带作用，大大减轻出砂程度。
1.3 支撑剂分类1.4 施工难点由于一般采用低黏压裂液，沉砂剖面上的动态平衡高度较小，上边的流速快。
因此，常规尾追大粒径支撑剂的方法很难在近井筒处实现(见下图)。
此时应该采用变排量方法，降低沉砂高度，增大砂堤上的过流端呵高度，才能使后续加入的大粒径支撑剂按预期那样堆积在征井筒处。
2. 尾追纤维压裂防砂技术2.1 纤维压裂工艺定义将拌有纤维的携砂液注入裂缝后，通过纤维缠绕来包裹支撑剂颗粒，压裂施工结束而裂缝闭合时,裂缝中的支撑剂因承受侧限压力，颗粒间以接触的形式相互作用而达到力学平衡，从而达到防砂的工艺。
油井作业压裂酸化及防砂堵水技术探析随着油田开采的推进，地层条件复杂性和技术要求越来越高，油井防砂堵水、压裂酸化等作业技术已经成为目前石油工业不可或缺的关键技术之一。
本文将对这些技术进行探析。
一、防砂堵水技术防砂堵水技术是保障油井完整性和生产稳定的重要手段。
其原理主要是通过沉积物与环绕石油地层的垂直压力相互作用，形成一定的渗流场，使砂或泥沙颗粒不易发生位移。
防砂堵水技术主要包括堵水筛管、钢丝网等堵漏工艺和优化射孔方案、增加生产套管等预防性措施。
堵水筛管、钢丝网等堵漏工艺的目的是在井筒砂层与油层出现砂鞋、滴漏、塌陷等状况时，在井下使用封隔材料或工具堵死这些缝隙或裂缝。
但由于地质情况、井壁破损程度等多种因素的影响，堵漏效果往往并不理想，同时也难以满足生产和压裂等作业需求。
预防性措施是在进行施工前就采取的措施，通过堵塞飞砂机来减小地层破损程度，增加生产套管等方法，预防井壁破损和错层现象的发生，从而避免砂泵和油水分离系统被沙堵塞，减少沉积物的沉积速度，提高油井产能。
二、压裂酸化技术压裂酸化技术是通过在井筒中注入化学液体或高压气体，改变地层渗透性质，达到增强油层压力，提高采油效率和维持油井的稳定。
压裂技术主要分为液态压裂和气态压裂两类，酸化技术又分为酸井、减缓酸化等。
这些作业技术可以有效地改变地层渗透性质，使油田开采更为顺利。
在进行压裂作业时，对压裂液组成、注入速率、注入量和注入时间等进行控制很重要。
不同的石油地层需要使用不同的压裂液，常用的压裂液成分包括滤部、压裂剂、物理开孔剂、流动剂、填充剂等。
压裂作业时还需要钻孔、射孔、改进套管等工程技术的配合，确保压裂内液流动性及其它方面的均衡。
在对油井进行酸化作业时，也需要对井壁环境进行分析，确定酸化液性质、配比及使用方法等。
酸化液主要成分为稀酸、缓蚀剂、润滑剂等，酸井技术主要是利用酸化液改变地层化学性质，增加石油赋存环境和油相排水能力等。
综合来看，防砂堵水技术、压裂酸化技术等石油开采领域的技术在石油工业中占有重要地位，这些技术的行业应用与不断更新，不仅有效提高了油井开采能力与生产效率，还进一步促进了石油行业的绿色发展。
《南堡油田高温深层玄武岩气藏压裂技术研究与应用》篇一一、引言随着对油气资源的持续开发与利用，国内外的油田资源开发越来越重视对深层气藏的开采。
南堡油田作为我国重要的油气田之一，其高温深层玄武岩气藏的开采技术显得尤为重要。
本文将重点探讨南堡油田高温深层玄武岩气藏压裂技术的研究与实际应用。
二、南堡油田及其地质特点南堡油田位于中国，拥有丰富的高温深层玄武岩气藏资源。
该地区的玄武岩储层具有较高的地温梯度、复杂的地质构造等特点，为开采带来了一定的挑战。
三、压裂技术的重要性及原理压裂技术是针对油气藏开发的重要技术手段，它通过人工对地层施加压力，使油气藏内的岩石裂缝扩展，从而提高油气采收率。
在南堡油田的高温深层玄武岩气藏中，压裂技术更是关键。
其原理在于利用高压泵将压裂液注入地层，使地层产生裂缝，使原本难以采出的油气得以流动。
四、南堡油田高温深层玄武岩气藏压裂技术研究1. 新型压裂材料与工艺研究针对南堡油田的高温深层环境，研究新型的压裂材料和工艺显得尤为重要。
新型的压裂材料应具备耐高温、抗化学腐蚀等特点，而新的工艺则需具备高效、低风险的特点。
目前，我们通过大量的实验室测试和现场应用验证，已经研发出新型的压裂材料和工艺。
2. 压裂液配方优化研究压裂液是压裂技术中的关键因素之一。
我们针对南堡油田的实际情况，通过调整压裂液的配方，提高其适应性、抗剪切性能等关键指标，进一步优化了压裂效果。
五、南堡油田高温深层玄武岩气藏压裂技术的应用在南堡油田的实际开采过程中，我们应用了上述研究成果。
通过在现场实施新型的压裂技术和优化的压裂液配方，有效地扩大了玄武岩储层的裂缝，提高了油气的采收率。
此外，我们还通过对施工参数进行精确控制，保证了施工的安全性和效率。
六、结论与展望通过上述研究与应用，我们成功地在南堡油田高温深层玄武岩气藏中应用了先进的压裂技术。
这不仅提高了油气的采收率，也提升了油田的经济效益和社会效益。
然而，随着科技的进步和油藏环境的不断变化，我们需要继续对压裂技术进行深入的研究和改进，以适应更加复杂的地质环境和更高的采收率要求。
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 SV ol.23 N o.1Feb.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第23卷 第1期谭章龙等: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47的出现。
南堡35 2油田Ax 大斜度井压裂充填防砂作业中要监测或诱导端部脱砂相对比较困难,这主要是受井斜大、储层砂岩疏松且非均质性强、邻井注水等因素的影响。
为了能正确诱导端部脱砂,在A x 井施工过程中采取了如下几种措施:!优化防砂充填服务工具结构,在防砂服务工具管串上合理安排带穿压孔的隔离密封或循环传压阀,确保了实时将地层井底压力传到地面环空压力监测设备。
∃优化充填液性能,单层微压裂充填防砂时充填液粘度调整为30~50m Pa &s,一趟2层压裂充填作业时充填液粘度调整为约150mPa &s,确保了支撑剂被顺利输送至裂缝中。
%提前停止同储层邻井注水作业,降低了储层反吐砂几率和对井底压力的影响。
∋根据施工压力变化情况,有针对性地调节泵砂参数(如砂浆浓度、泵速、环空返液速度等)。
2 2 防止提前脱砂2 2 1 提前脱砂原因分析在大斜度井压裂充填防砂作业中,容易发生还没有泵入设计砂量前突然出现脱砂压力,从而不得不提前终止充填作业。
究其原因,主要有如下几方面:(1)工具结构本身的原因。
筛管、盲管与防砂服务工具串组合、内外径尺寸选取不合理,将使得循环压耗增加,施工排量受限,压裂充填时容易出现砂桥或砂堵情况。
(2)泵砂参数选择不当。
泵砂参数选取不当会造成防砂中途出现砂桥或砂堵,提前出现脱砂压力。
(3)储层物性方面原因。
!储层疏松易出砂,且通常防砂作业间隔时间比较长或压力激动也会造成地层出砂。
地层出砂较多,套管与筛管环空会被地层砂填住部分空间,使得实际充填砂量较设计砂量少,因而在未打完设计砂量之前就出现脱砂压力。
∃储层物性差异大、层间压力异常。
有些射孔层段内包含了若干小层,各小层间储层物性存在较大差异,主要表现在储层厚薄不均,孔隙度、渗透性存在差异造成各小层吸水能力不同,泵砂时砂浆将主要往渗透性好、吸水能力强的储层泵入,而其他储层泵入砂浆很少,此时就容易造成泵砂期间出现砂桥,提前出现脱砂压力。
另外,各射孔层间压力梯度存在异常,如Ax 井存在∀上吐下泻#问题,若按常规思路进行充填作业将会因下部防砂层段滤失量大使得泵砂过程控制困难而出现砂桥或砂堵,上部层段充填时因地层容易反吐砂造成泵入砂浆不够设计量而出现脱砂压力。
2 2 2 防止提前脱砂技术措施(1)优化筛管、盲管与充填服务工具内外径尺寸。
!适当增大冲管 筛管比例(冲管外径与筛管内径比)。
充填效率与冲管 筛管关系试验表明:冲管 筛管比例在0 8以上,充填效率会大大提高(图1)。
南堡35 2油田Ax 井压裂充填防砂时用 139 7m m 基管的筛管和盲管,其内径为124 3mm ,配套选用 101 6mm 冲管[2],这样缩小了冲管 筛管环行空间过流面积,增大了流动阻力,迫使携砂液尽可能在筛管 套管环行空间内运动沉积,从而获得理想的充填效率。
∃优化防砂服务工具组合,选用内外径尺寸满足充填作业、反循环作业的服务工具。
Ax 井单层防砂充填作业时,与一趟多层防砂服务工具不同,单层防砂服务工具总成结构原理相对较简单,服务工具内径大于101 6mm,工具总成(至充填孔)长度约为3m,故充填作业时摩阻损失较小,摩阻损失主要为钻杆内水力损失。
而上部2层均采用一趟多层防砂作业时,防砂服务工具结构要复杂得多,防砂管串分外管柱(包括封隔器总成、筛管、盲管、锚定插入密封)和内管柱(主要为防砂服务工具和冲管),冲管有2种,即 101 6mm 冲管和 73 0m m 中心管,充填作业时防砂服务工具内水力损失主要在 73 0mm 中心管内,反循环作业时水力损失主要在 101 6m m 冲管和 73 0m m 中心管环空内。
采用 73 0m m 的中心管时,因钻杆内摩阻较小,钻杆压力可以控制的范围较大,在进行砾石充填作业时,保证了有足够的压力对砾石进行运移和压实。
同时环空摩阻小,反循环作业比较彻底,防砂服务工具砂卡的可能性大大减小。
图1 Ax 井充填防砂试验充填效率与冲管 筛管比例关系曲线48 中国海上油气2011年(2)获取可靠的泵砂参数并实时修正。
南堡35 2油田Ax 井在压裂充填防砂主施工前进行了循环测试、反循环测试、挤注测试、小型压裂测试[3]。
通过施工前循环测试、反循环测试落实了防砂服务工具充填位置及反循环位置是否正确,同时也了解了循环水力摩阻参数等;将通过挤注测试、小型压裂测试获取的施工参数,以及结合根据原井声波测井资料获取的参数如地层杨氏模量、泊松比、压缩系数、地层破裂梯度等,输入压裂软件模拟计算取得地层破裂压力、裂缝闭合压力、滤失系数、液体效率、摩阻等参数;再将上述计算出的参数和射孔段长度输入软件模型计算出前置液用量,设计出砂浆泵送程序和所需砂量,模拟出压裂后形成裂缝的长度、宽度和高度。
有了裂缝的模拟数据后,最后结合射孔数据中的油层厚度和隔层厚度来校核模型中的边界条件,验证数据的合理性。
在Ax 井压裂充填泵砂施工期间还实时动态跟踪施工情况并及时、正确地调整施工参数,如调节砂浆浓度、泵速、环空返速等。
(3)研制了暂堵抑砂液,全井筒使用暂堵抑砂液来平衡储层间矛盾,以降低储层物性差异大、压力梯度不一致等给泵砂带来的不利影响。
暂堵抑砂液的应用效果表现在:!能对储层进行暂堵,抑制出砂。
Ax 井作业期间使用自行研制的暂堵抑砂液,有效地降低了下部储层的漏失,静漏失由原来的约10m 3/h 降低至小于0 5m 3/h;同时抑制了上部储层出砂,在泵入暂堵抑砂液前,每趟管柱下钻会在顶部射孔层段以上位置遇阻,纯冲砂时间至少4h,且有压力激动时若放压稍快就会使地层又大量出砂;而泵入暂堵抑砂液后,有效地解决了地层易出砂问题。
∃与压裂充填液、地层流体配伍性好,作业中没有发生乳化、分层现象,没有造成地层污染,保证了作业顺利进行。
%有一定抗压强度,在压裂充填作业泵砂完后进行反循环期间确保了正常循环冲砂。
2 3 泵砂控制井斜角的大小不仅影响到循环摩阻的大小,而且影响到防砂作业的成功与否。
充填效率与井斜角关系试验结果表明,对于井斜角小于60 的定向井,井斜角对砾石充填效率影响不大,可以按常规的作业程序进行施工;但当井斜角大于60 时,若仍按常规的作业程序进行施工,则压裂充填效率会急剧下降(图2)。
这是由于大斜度定向井中重力作用的方向与砾石流动方向不一致造成的,当砾石未达到油图2 充填效率与井斜角关系曲线层部位就开始沉降于油井环空低边,逐渐堆积形成∀沙丘#。
这些∀沙丘#在砂浆冲击下不断朝井底延伸升高,表现为防砂由油层顶部开始自上而下充填,而不象常规的自下而上,这样会过早地堵塞环行空间,形成坚实而无法解除的砂桥,导致防砂井段下部无法充填满砾石而使防砂施工失败。
为了降低井斜角过大(大于60 )对砾石充填造成的影响,在Ax 井压裂充填防砂作业中采取了以下泵砂控制措施:!提高施工排量。
综合考虑井下防砂管柱和服务工具的安全性,以及前期循环、挤注测试压力情况和压裂充填效果等,A x 井施工时排量选取1 908m 3/min,既增加了对裂缝面的冲刷,又增加了缝内净压力,促使裂缝增宽。
