覆膜砂快固剂实验研究与应用

为解决覆膜砂防砂工艺占井时间长的问题,研制出了一种由软化剂、增强剂及调节剂构成的覆膜砂快固剂,并优选出与快固剂配伍的缓蚀剂.评价结果表明:加入快固剂后覆膜砂的固化时间缩短了约48 h、抗折强度有所增加,所形成的覆膜砂固结体具有良好的耐酸性和耐高温性.所研制的覆膜砂快固剂已在孤岛油田10余口井取得成功应用,缩短了防砂作业占井时间,降低了作业成本.     

孤东油田注水井纤维复合防砂新技术

为了提高注水井防砂的成功率,在覆膜砂中加入经过表面处理的纤维,不但可以增加纤维固结体的挡砂性能,而且对渗透率也没有伤害。探讨了固化温度、固化时间、耐介质性、携砂液的种类和用量以及支撑剂粒径等对纤维复合防砂体的影响。纤维的加入提高了防砂体的早期抗压强度(即固化12~24h时的抗压强度),作业占井周期由原来的关井4d缩短为2d;而且纤维复合防砂体的挡砂强度可达5MPa,可以满足注水井防砂要求。该技术是一种值得进一步推广应用的防砂新技术。     

适用于蒸汽吞吐井防砂的FSJ-Ⅴ耐高温树脂涂敷砂

用商品含硼酚醛树脂FB,含胺类化合物的树脂固化剂,粒径0.4～0.8 mm的石英砂,商品偶联剂KH550制成了蒸汽吞吐井防砂用的耐高温树脂涂敷砂FSJ-Ⅴ.树脂砂预混物相继在70℃固化72 h,120℃固化3 h,140℃固化5 h,180℃固化2 h,320℃固化4 h,制成固结砂样.根据固结砂样的抗压和抗折强度确定了以上4个组分的质量比为:10∶0.9～1.1∶100∶0.15～0.20.这种固结砂样能耐清水、卤水、原油和10%盐酸长时间(5～30 d)浸泡,但不耐强碱(5% NaOH溶液).70℃固化72 h的固结砂样在≤300℃下热老化24 h后,保留的抗压和抗折强度均不低于固砂施工的要求指标(≥6.0和≥3.5 MPa).简介了使用树脂涂敷砂FSJ-Ⅴ在12口蒸汽吞吐井固砂的效果:平均注汽温度300℃、注汽强度192 t/m*d、采液强度8 t/m*d条件下,防砂有效期307 d.     

可延时固化的网络覆膜砂研究

开发的适合于多层防砂的KV-3型网络覆膜砂，可以延时固化，具有较高的强度和渗透率，因此可以用一次防砂管柱实现多层防砂施工的目的，人为地控制固化。该网络覆膜砂具有较高的强度和渗透率．在70℃左右条件下，同化剂质量分数为25％～30％时，抗折强度可达2．5MPa，抗压强度可达4．7MPa。     

适用于蒸汽吞吐井防砂的FSJ—V耐高温树脂涂敷砂

用商品含硼酚醛树脂FB，含胺类化合物的树脂固化剂，粒径0．4－0．8mm的石英砂，商品偶联剂KH550制成了蒸汽吞吐井防砂用的耐高温树脂涂敷砂FSJ－V，树脂砂预混物相继在70℃固化72h，120℃固化3h，140℃固化5h,180℃固化2h,320℃固化4h，制成固结砂样，根据固结砂样的抗压和抗折强度确定了以上4个组分的质量比为：10：0．9－1．1：100：0．15－0．20，这种固结砂样能耐清水，卤水，原油和10％盐酸长时间（5－30d)浸泡，但不耐强碱（5％，NaOH溶液），70℃固化72h的固结砂样在≤300℃下热老化24h后，保留的抗压和抗折强度均不低于固砂施工的要求指标（≥6．0和≥3．5MPa)，简介了使用树脂涂敷砂FSJ－V在12口蒸汽吞吐井固砂的效果，平均注汽温度300℃，注汽强度192t/m.d，采液强度8t/m.d条件下，防砂有效期307d。     

适用于开发后期的CYL-1型液固两相防砂材料研制

液固两相防砂剂CYL－1为固化的悬浮液，固相为密度1．15－1．30g/cm^3，粒径0．2－0．5mm(适用于弧东油田）的矿渣颗粒，液相为加有固化剂，偶联剂（KH－550）及增孔剂（清水），密度1．10－1．20g/cm^3的改性脲醛树脂（UF－K）溶液，该防砂剂可满足油藏开发后期分层防砂施工的要求，报道了主要组分（ 醛树脂，偶联剂）品种和矿渣颗粒粒度的选择，基于各组分用量和液固化的优选，根据固结样抗折强度和渗透率两项性能，确定了基本配方，液固体积比1：0．6－0．8,UF-K，固化剂，偶联剂，增孔剂质量比100：0．7：1．0：50，基本配方悬浮液粘度在200mPa.s左右，在60℃能保持稳定2h，固化时间＞1h，固结样抗折强度＞3．0MPa，渗透率2．6μm^2，耐60℃的清水，污水，卤水，柴油和原油，在60℃的10％盐酸和5％NaOH溶液中破坏，用基本配方液相固结孤东地层砂，在50℃放置2d后，抗折强度3．1MPa，渗透率2．1μm^2。     

延时固化混纤维酚醛树脂覆膜砂LH-Ⅱ研制

针对开发中后期疏松砂岩油藏的多产层出砂油井研制了防砂荆LH-Ⅱ。用加有偶联剂的酚醛树脂制备覆膜砂，接质量比100：3与直径1．2mm、长8．0mm的聚酯纤维混合制成混纤维覆膜砂。该覆膜砂以油田污水或海水携带，充填入亏空油层，待各项井下作业完成后注入固化剂溶液，使充填砂体固结。聚酯纤维可防止覆膜砂在固结前反吐。在室内模拟条件下确定酚醛树脂熔点为96℃，以乌洛托品与表面活性剂等辅剂的复配物为固化剂。固化剂溶液浓度为250～300g／L。在使用清水携砂、配液条件下，在65℃固化3天后固结砂抗折、抗压强度达2．5和4．3MPa；随固化温度升高，固结砂强度升高，在70℃固化后强度接近稳定值，在120℃固化后强度急剧升高。改用海水时，在70℃固化后抗折、抗压强度分别达2．4和4．8MPa；在60℃下不加固化剂时至少在5天内不固化。加入固化剂后3天强度达到2．4和4．9MPa。LH-Ⅱ固结砂耐清水、海水、原油、盐溶液(压井液)、10％盐酸、季铵盐溶液浸泡，但不耐碱(5％NaOH溶液)。表3参6。     

纤维复合防砂技术的研究及现场应用

通过对纤维复合体的固化温度、固化时间以及耐介质性的分析发现，在覆膜砂中加入经过表面处理的纤维，不但可以增加纤维固结体的挡砂性能，而且不伤害地层渗透率。现场试验表明，纤维复合防砂不但增加了固结体的挡砂强度，而且延长了防砂有效期，是一种值得推广应用的新型防砂技术。     

改性环氧树脂固砂剂SSA的研究

针对60℃以下酚醛树脂固砂不充分,固化强度低的情况,研制出了改性环氧树脂溶液固砂体系SSA。该体系中树脂的分子链上除含有与砂岩表面的SiO2相结合的极性基团－OH外,还含有电荷密度高的－NH2和不醚基团,且加入了偶联剂。室内通过实验考察了树脂用量,固化剂加量,偶联剂用量,温度变化,老化时间,砂粒粒径对SSA体系固结体性能的影响,同时对固结体的耐酸,碱,盐和油性能以及渗流特性进行了探讨。结果表明,改性环氧树脂固砂体系SSA中树脂用量为3％,固化剂用量为20％,偶联剂用量为0．6％,砂液比可达20：1,固化速率快（3－48h内可调）,固化强度高（抚压强度达6－10MPa),固结体渗透性好,且能低温固化（25－60℃）,耐酸,碱,盐,原油性能良好,亲水性强,具有一定的堵水作用,利用扫描电镜对改性环氧树脂固砂剂SSA在砂粒表面的润湿铺层和断裂等微观现象进行了研究。     

酚醛树脂防砂与改性树脂固砂

从室内试验研究和现场应用分析2方面对酚醛树脂覆膜砂、改性树脂固砂剂的性能特点进行了详述。酚醛树脂覆膜砂是在石英砂表面通过物理方法均匀涂敷一层酚醛树脂,当温度达到一定值时树脂覆膜砂表面的树脂软化固结。树脂覆膜砂固结后的抗压强度和渗透率受树脂浓度、石英砂粒径、固化温度等因素影响,试验发现树脂浓度为12%的树脂覆膜砂在地层温度60℃以上时抗压强度和渗透率均较高。树脂覆膜砂现场适用于有一定亏空地层,冀东油田现场应用50井次,效果较好。改性树脂固砂剂防砂是双液法防砂,室内和现场试验说明改性树脂固砂剂适应温度范围广,固结强度更高,适用于早期防砂。     

粉细砂岩油藏防砂工艺技术

粉细砂岩油藏由于地层砂细而成为油田开发利用中的难点。根据粉细砂岩油藏特征及其出砂规律,阐述了粉细砂岩油藏的防砂机理、防砂工艺基本参数优选及配套技术,并通过现场应用,获得了良好的防砂效果。粉细砂岩油藏防砂工艺技术对于提高疏松砂岩粉细砂油藏产能及现场应用有重要的指导意义。     

高效环保冲砂作业工艺

针对目前油田冲砂作业过程中下放冲砂管柱时需停泵作业及冲返的含砂液体直接循环使用所存在的问题,提出了高效环保冲砂作业工艺。在施工过程中通过采用连续冲砂装置及冲砂液除砂装置,可有效地避免卡井事故的发生,解决了冲砂作业的污染问题,并提高了冲砂效率。现场应用表明,单次冲砂作业时间平均缩短20%,平均排砂量1·4m3,平均回收原油0·6m3,消耗水量平均减少30%。     

新型防砂管柱的研究与应用

为有效延长防砂有效期,研制了新型防砂管柱。该管柱主要由充填工具、防砂筛管、扶正器及托砂装置组成,与普通防砂管柱相比,有以下创新点:(1)防砂尾管的密封由丝堵变为密封插头,防砂管在下井过程中有利于保持内外压平衡,减小防砂管柱下井阻力,有利于保护防砂管;(2)管柱下部配套大通径密封工具,方便尾管的插入、密封及沉砂通道的畅通;(3)沉砂空间由尾管变为套管,在相同高度的情况下,沉砂容积增加28倍。新型防砂管柱现场实施36口井,作业一次性成功率100%,平均单井日产液83 m3,日产油5.5 t。     

射孔防砂技术研究

出砂、防砂问题是疏松砂岩油气层开发过程中永恒的主题。如何提高防砂效果已成为高效开发砂岩油气藏不可回避的课题。射孔防砂技术是近几年发展起来的新的油气井防砂技术,该技术克服了砾石充填等先期防砂技术的缺点,具有成本低、高效、可分层防砂等优点。不仅可应用于先期防砂,还可应用于修复井后期防砂,很有发展前景。射孔防砂的防砂机理是增大过流面积和人工高渗透层挡砂。具体储层的临界流速,油井出砂率,挡砂层的挡砂率是该技术的成功核心。文中对此进行了研究并给出了计算公式,同时在生产实践中得到了应用。     

新型旋转式抽砂泵的研制与应用

为解决漏失严重出砂井排砂难的问题,研制了新型旋转式抽砂泵。该抽砂泵在继承抽砂泵原有优点的基础上,完善了泵筒结构。在泵体与活塞杆间采用六方连接,保证活塞杆既能上、下自由运动,又能在管柱的旋转下带动泵筒从而带动砂铲或钻头进行旋转运动,这样就达到了既能钻砂面又能及时将钻碎的砂子抽进油管内,完成抽砂作业。现场应用表明,该抽砂泵与常规冲砂技术相比,具有操作简单、施工快捷、成功率高和施工过程无污染等优点,每口井施工比常规冲砂节约时间12~30 h,节约成本4~10万元,减少油层污染,抽砂成功率100%。     

高效井底抽砂泵及其配套管柱

针对出砂油井 ,尤其是地层能量较低负压汲水较严重、油层对洗井液较敏感的油井 ,采用传统循环液体冲砂工艺携砂时存在污染油层、冲砂效果不佳及对油井产生负面影响等问题 ,成功研制了一种施工工艺简单、清砂效率高、对地层无伤害的高效井底抽砂泵及其配套管柱。现场 5井次的使用证明 :该抽砂泵及其配套管柱具有独特的清砂结构特点 ,能在无流体循环的情况下 ,达到快速彻底清除井底沉砂之目的 ;能使油井内各相保持原有的相对平衡 ,不污染油层和地面环境 ;省去了普通抽砂管柱抽砂时必须起下管柱等作业 ;特别适用于地层压力低、负压汲水严重的油井清砂 ,因而具有广阔的应用前景     

珠江口盆地砂岩侵入体的识别特征及其石油地质意义

对国外报道的砂岩侵入体与中国南海珠江口盆地的岩心、测井曲线和地震反射等资料的对比分析,认为珠江口盆地发育有砂岩侵入现象,其特征在岩心中表现为不同规模的泥岩碎屑,大量的液化和泄水构造以及砂岩褶皱与充填等构造类型;在测井曲线上表现为伽马曲线总体呈箱状,倾角测井呈杂乱状,偶见高陡倾角的特征;在地震剖面上表现为翼状侵入或锥状侵入的反射异常,其反映的砂岩侵入的规模较大,对于小型岩墙和岩床的识别还需要更高的地震分辨率。     

冲砂喷嘴水力冲砂性能的试验研究

针对油田罐体内易沉积泥砂和这些含油泥砂难以自动清理的技术问题,选择圆锥收敛形冲砂喷嘴进行了水力冲砂性能的试验研究。确定了单个喷嘴的最佳冲砂流量和冲刷范围,得到流量q、喷距H(喷嘴与砂面垂直距离)、冲刷坑尺寸之间的关系,按此参数设计的水力冲砂喷嘴管网能使冲砂覆盖率达到99%,并能使油水界面基本不受扰动影响。     

疏松砂岩油层防砂机理物理模拟

为了优选疏松砂岩油层的防砂方法,提高注水开发过程中的防砂效果,进行了防砂机理物理模拟.模拟结果表明,砾石层防砂物理模拟压力高于15MPa时,细砾石层渗透率明显好于粗砾石层,砾石层挡砂过程中的渗透率降低与砾石和地层砂的粒度中值比、流体的粘度、累积产液量等有关,当砾石和地层砂的粒度中值比大于15时,砾石层不起挡砂作用.经纬网金属布滤砂管和斜网金属布滤砂管具有高渗透能力和低过滤精度的特点,对高泥质含量或细地层砂的地层不适应,而金属棉滤砂管挡砂精度高,具有一定的自疏通能力.绕丝管防砂模拟中,挤压砾石充填炮眼,能够大幅度提高炮眼的渗透率,增加油井产能.因此,选择合理的砾石和地层砂粒度中值比是砾石充填防砂工艺的关键,金属棉滤砂管防砂优于经纬网金属布滤砂管和斜网金属布滤砂管,井筒内安装有绕丝管样件时,炮眼充填物的渗透率是影响油井产能的关键.     

水力冲砂工作参数优化计算程序研究

水力冲砂法具有一次冲砂量大、清洗井底完全、工艺简单的特点,目前现场一般用清水正冲。文章研究的目的是研究合理的冲砂液流量和冲砂压力既做到将砂粒冲出地面又不在井底对地层造成新的伤害。文中将井筒和地层作为一个整体来进行考虑,利用井筒中流体动力学原理和砂粒质点运动原理,得到水力冲砂的最优冲砂液流量和冲砂液压力。最终得到既能冲砂又不伤害储层的合理冲砂工作制度,并给出了实例。这为现场冲砂工作制度的选择提供了参考。