稠油综合防砂技术及在欢西油田的应用

针对欢西油田稠油地质条件复杂、油层胶结疏松、出砂量大、常规机械防砂和化学防砂有效期短的防砂难题,提出了综合防砂技术,该技术是先根据地层砂直径确定使用筛管类型,再把割缝筛管或席型网筛管下到采油井段,通过筛管将直径0.1 mm以上的砂粒阻挡在环空,形成新的挡砂屏障,直径在0.1 mm以下的砂粒可以自由通过。然后再通过防砂泵将含砂流体排出井筒或沉积在沉砂管内。该技术结合了机械防砂技术和防砂泵排砂技术的两大功能,实现防砂-排砂一体化的双重目的。自2005年在现场进行了大量的应用,防砂效果和增产效果显著,为稠油出砂油藏的高效开采提供了有力的技术保障。     

管内循环充填防砂技术及其应用

针对河南油田稠油油层出砂严重的现状,通过一系列防砂技术现场实验,研究并配套应用了管内循环充填防砂工艺技术。该工艺配套绕丝筛管完井,形成人工砂体、绕丝筛管两套挡砂屏障。防砂效果好,绕丝筛管间隙大（0．3mm）,不影响渗流能力,不会造成油井产量下降,且防砂费用低,实施后油井生产时率提高,周期产油量增加,油汽比提高,改善了出砂井的开采效果。     

大修井筛管完井防砂技术

针对油井大修侧钻后井眼尺寸变小，严重影响油井正常生产和防砂作业的情况。提出了大修井筛管完井防砂技术。2002年，针对辽河油田杜84特稠油区块出砂严重的难题，进行现场调研，开展相关的技术攻关，研制开发出GQΦ146mm筛管。经现场试验，该防砂技术满足了现场需求，为油井大修完井和防砂开辟了一条新路。     

二连油田油井防砂工艺

二连油田各区块的出砂情况各不相同,可以分为3种类型,一是蒙古林油田主要是无机调剖剂的产出(粒径在0.05～3 mm不等);二是锡林油田主要是套管损坏后,管外的水泥环被破坏,油井产出物为水泥浆夹带地层岩屑(粒径在0.03～8mm不等);三是哈南与阿南油田主要是地层中的松散砂粒.这些出砂没有形成规模,只出现在个别的井组和单井.因此本着少投入,多产出的原则,对国内的机械防砂和化学防砂技术进行了对比,取其长处,形成了适合二连油田的筛管悬挂式防砂工艺、简易防砂管柱技术和防砂泵防砂3项技术.通过现场应用较好地解决了不同出砂井的问题,提高了生产时率.     

先期防砂技术在克拉玛依油田浅层稠油水平井中的应用

水平井具有“少井高产出”的优点，国内近几年水平井技术发展迅速，但浅层稠油水平井生产后期出砂严重，砂砾易在水平低边积聚，冲砂难度高，调研了国内外机械防砂技术的发展现状，分析了几种新型机械防砂筛管，为新疆克拉玛依油田浅层稠油水平井先期防砂技术提供筛选依据。     

侧钻井防砂工艺技术

针对铡钻井井身结构的特点，简要介绍了两种稠油侧钻井防砂技术的机理和内容。其中，在小直径筛管防砂技术中，防砂筛管和封隔器的设计是主要的；而通过室内试验证明，高温人工井壁完全能够满足现场防砂要求。     

热采筛管防砂模拟实验装置的研制与应用

为了解决稠油热采井在开采过程中容易出砂、防砂难度大等问题,在综合考虑油田储层砂粒度特性、流体黏度特性及现场油井生产压力和温度等因素的基础上,研制了一套热采筛管防砂模拟实验装置。该装置可针对机械防砂方式的技术特点,进行全尺寸室内模拟实验,通过测试分析防砂筛管性能优缺点,为防砂方式优选及防砂参数优化设计提供依据。根据稠油油田的实际特点,进行了针对性的室内模拟实验,实验结果为稠油热采井提供了合理的完井方式及防砂参数,现场应用也取得了良好的效果。     

稠油有限防砂技术

针对传统稠油防砂方式防砂开采和排砂冷采存在的局限性,提出采用稠油有限防砂技术开采稠油.介绍了稠油有限防砂技术的概念和原理及割缝筛管参数的设计原则,并对现场应用效果进行了分析.研究结果表明,该技术施工工艺简单,占井时间短,施工成本低,通过实施取得了很好的经济效益和社会效益.     

原油黏度对疏松砂岩储层防砂的影响

胜利海上埕岛油田四井区砂岩胶结疏松 ,容易出砂 ;原油密度大 ,原油黏度在 383～ 1 0 0 8mPa·s范围内 ,原油胶质含量高。主要讨论不同原油黏度对不同绕丝筛管、不同砾石组合防砂效果的影响。研究结果表明 :89mm和 1 1 4mm绕丝筛管在相同砾石条件下 ,低黏度对防砂效果影响不大 ,而高黏度对防砂效果有较大影响 ;因此 ,对稠油油藏进行防砂设计时应考虑原油黏度的影响     

金属烧结筛管防砂技术

为解决稠油、超稠油油藏严重出砂的问题,开发了金属烧结筛管防砂技术.该技术克服了砾石充填机械防砂技术施工周期长、难度大、成本高、修井困难及化学防砂技术给油层带来的污染、有效期短的缺点,具有强度高、防砂效果好、适应性强的独特技术优势,其应用规模和范围不断扩大,现已成为解决辽河油田稠油热采出砂问题的主导技术.介绍了该技术的防砂机理、技术特点、现场应用情况.现场应用表明,该工具结构合理,强度高,防砂施工简单,便于后期作业,防砂成本低,防砂有效期长,应用范围广,可进一步推广应用.     

超轻预充填防砂筛管控砂解堵机理研究

在疏松砂岩油藏开采过程中，储层出砂后堵塞油气通道已经成为油井减产降效的重要原因。为了研究机械筛管在防砂过程中的堵塞问题，基于超轻预充填防砂筛管建立CFD-DEM四向交互流固耦合模型，针对地层砂粒度分布特点构建混合砂注入模型，形成井壁出砂与机械筛管防砂全周期流体生产过程；采用静态分层法划分井筒环空与挡砂介质区域，考虑挡砂结构、流体性质与井壁出砂速度3方面影响因素，定量研究流体压力与颗粒的堵塞规律。分析结果表明：陶粒直径与地层砂粒度中值比值为7时，流体阻力变小，解堵效果明显；流速过大形成的冲击力不仅对解堵作用较弱，反而会加剧筛管的堵塞；超轻预充填防砂筛管对流体黏度敏感性较弱，且能够应对井壁快速出砂的情况，适用于出砂量大的稠油油藏。研究结果可为油田高效防砂增产提供参考。     

新型防砂泵在河南油田稠油出砂油藏的应用

为了防止出砂井的出砂问题,对出砂粒径较大的油井实施机械防砂和化学防砂技术,而对于出细粉砂的油井实施了防砂卡泵强制排砂采油技术。该技术配套使用了长柱塞双通道沉砂泵和活塞环型防砂沉砂泵。这2种泵作为防排砂主要工艺使用仍有一定的区别,它是根据泵的结构及工艺特点来选择在不同出砂井上使用,从而达到较为理想的防排砂效果。河南油田共实施防砂卡泵作业21井次,措施成功率100%,有效率达85.7%,平均延长检泵周期68d,减少检泵次数72次,共增产原油7351t,创经济效益461.6万元。     

薄互层稠油油藏二次防砂井工艺及应用

薄互层稠油油藏热采过程中防砂体系易失效,在对失效井扶躺时,需要分析二次防砂后油井产能,同时优化防砂筛管参数以确保油井二次防砂措施的有效性。通过精细描述Cinco-Ley产能模型中机械防砂的表皮系数,使之适用于薄互层油藏二次防砂油井;同时,在应用产能公式的过程中,提出了筛管拟渗透率的概念,以量化描述筛管渗透性。在Moriche油田二次防砂筛管设计中,优选渗透性更好的φ101.6 mm割缝筛管作为防砂筛管;基于杆管强度理论和热应力影响,优化了割缝长度和割缝密度。将二次防砂优化结果运用于Moriche油田的MKT-13井,取得了MTK-13井产能降低幅度小于5%的效果。该研究对薄互层稠油油藏二次防砂井具有重要意义。     

微孔防砂筛管的研制与应用

针对辽河油田稠油油藏的出砂情况及现有防砂工艺中存在的防砂后筛管易被泥质及原油中的胶质堵塞、防砂有效期短等周期,研制成带有衬管（保护管）的防砂筛管总成,用于油水井的防砂。微孔筛管由于选用刚玉砂作为制作的基质颗粒,其颗粒表面光滑且对原油润滑角小于临界值。该防砂筛管可耐高温、强酸、强碱,且避免了原油通过其孔隙在其晶体表面的聚集,防砂后不易堵塞,具有滤砂性能好、防砂有效期长、施工方便快捷、防砂施工成本低等优点,特别适用于稠油及特稠油防砂后注汽开采。在现场应用21井次,防砂施工成功率100%,防砂有效率90.47%,经济效益显著。实现了微孔 孔隙两级过滤和筛管单体间柔性联接两大技术突破。     

大通径防冲砂一体管柱技术

曙光油田稠油和超稠油由于频繁进行蒸汽吞吐开采,导致油井出砂严重,检泵周期短.为解决这一问题,采用机械防砂手段--大通径防、冲砂一体管柱技术来防砂.该技术在原有机械筛管丢手防砂工艺管柱技术的基础上,采用了可过防砂筛管实现冲砂到人工井底的结构.2007年该技术在现场试验应用了2井次,措施成功率为100%,累计增油352 m3,累计增液1 669 m3,实现了有效防砂、挡砂,并延长了油井的检泵周期.     

稠油井防砂工艺综述

稠油油藏大多具有渗透性好、胶结性差和原油粘度高的特点，在开采过程中出砂严重，必须采取有效的防砂措施。目前各大油田稠油井的防砂主要基于固砂和挡砂两种机理，主要防砂方法有机械方法、化学防砂以及复合防砂。机械方法主要有滤砂管防砂和绕丝筛管砾石高压挤压充填，化学防砂主要有高温水泥石防砂和高温复膜砂防砂．复合防砂除了管内砾石充填微裂缝防砂和复膜砂热采绕丝管复合防砂外，还有压裂充填和复合射孔防砂。有限防砂、携砂采油是稠油井防砂工艺的发展方向。     

管式防砂排砂泵在稠油井中的应用

方法应用管式防砂排砂泵，使油井中和油井底部的砂子易被携带到地面。目的解决现场施工中细粉砂卡泵、携砂排液及其柱塞磨损等问题。结果在现场81口稠油井上的应用表明，其施工成功率100％，有效率达95％以上，累积增油1．7×104t，平均延长油井检泵周期1．5倍以上，创直接经济效益3464×104元。结论该泵具有防砂排砂能力，而且柱塞耐磨，密封性能好；操作方便，具有推广应用价值。     

弹性筛管防砂技术

弹性筛管防砂技术是根据稠油油藏高轮次吞吐和蒸汽驱井防砂生产需要而研制的筛管防砂新技术。进行了筛管结构优化、加厚过滤单元外罩设计、固定方式研究、弹性过滤材料筛选、防腐实验研究等。室内试验表明，筛管的过流能力在900cm^2／m以上、渗透率在100μm^2以上、筛管抗内、外压强度达到20MPa、防砂粒径在0.1mm以上、耐温350℃、pH值在3～12之间不被腐蚀。现场试验证明，该技术防砂和抗堵塞性能好，防砂有效期长，地层适应性强，施工简便，防砂生产效果明显，具有良好的应用前景。     

盐上油藏疏松粉细砂岩防砂工艺优化研究

哈萨克斯坦盐上油藏是一个疏松粉细砂岩普通稠油油藏。该油藏生产过程中出砂严重。由于砂粒粒径较细,防砂技术难度很大。该项研究根据油层岩石粒度分布特征和现有防砂工艺,提出了“防粗排细”的“有限防砂、有效排砂”的技术对策。通过现场实施。取得明显效果。     

小排量动筒式防砂泵

1.问题的提出 大庆油田采油九厂所辖油田产液量低、携砂能力弱，经常出现细粉砂和泥浆埋泵固定凡尔、堵防砂筛管以及卡泵等问题。2000年统计检泵作业740口井。其中砂卡井73口，砂堵井（固定凡尔堵、筛管堵）38口井，共占作业井的15％。而常规的防砂泵虽然在柱塞和泵上都设计有防砂机构，但由于产量低、携砂能力弱，细粉砂、泥浆堆积导致砂堵（固定凡尔堵、筛管堵）问题难以解决，为此，研究出一种小排量动简式防砂泵。