绕丝筛管高压充填防砂井失效原因及对策

绕丝筛管高压充填防砂工艺是目前孤东油田应用最多、成功率最高的防砂工艺,但有些油井在采用绕丝筛管高压充填防砂后,短时间内供液能力变差,产液量下降,严重影响该油田的开发效益。分析认为,绕丝筛管高压充填防砂井失效是由砂桥被破坏、砾石粒径与地层砂不匹配及施工参数不合适造成充填砂体及绕丝筛管堵塞造成。提出了以下防治措施:采用托砂皮碗防止砂桥被破坏,优化砾石粒径,研制新型携砂液,优化生产参数,评估油井生产能力。该油田采取以上防治措施后,维持了油井的供液能力,延长了防砂有效期。      

埕岛油田防砂与采油工艺技术研究

为了治理砂害而使出砂油气田能够有效开发，以埕岛油田的防砂采油为例，对双层绕丝筛管、金属棉滤砂管和绕丝筛管砾石充填3种防砂方式进行了效果对比，认为砾石充填防砂效果最好，同时通过实践证明电潜泵采油适合埕岛油田馆陶组防砂后的生产井。     

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。     

新型防砂直缝式筛缝管的研究

针对绕丝筛管和割缝筛管在大斜度井和水平井采油防砂中存在的问题,研制了新型防砂直缝式筛缝管。该筛缝管采用三角形不锈钢直丝,用T形环箍支撑,经竖直焊接而成。对该筛缝管的受拉面积、受压面积和表面摩擦力等进行分析及试验,结果表明,筛缝管的受拉面积是绕丝筛管的6倍以上,其抗拉强度也相应是绕丝筛管的6倍以上;筛缝管在下入井筒过程中不会导致防砂失败;筛缝管与基管的综合强度大于基管本身的强度,大大增强筛管使用的安全性;筛缝管的表面摩擦阻力仅为绕丝筛管的19%;抗压变形能力是绕丝筛管的2.35倍;力的传递更加合理,更适用于深井、大斜度井和水平井的采油防砂。     

机械双重防砂技术研究

目前常规的机械循环充填防砂只能完成单一的砾石充填工作。采用这种砾石充填+绕丝筛管防砂,对油井的产能有较大的影响。为此,研制了一种多功能机械防砂配套技术,该技术利用与地层配伍性较好的采出水作为携砂液,通过高压将地层充填与井筒内充填有机地结合在一起,只需一次施工即可完成2种功能,既改善了油田绕丝筛管防砂的充填效率和近井筒的渗透率,又提高了油井产能,达到了既防砂又增产的目的。采用这种防砂工艺在3口井进行了应用,取得了较好的效果。     

井底附近地层冲积砾石滤层的方法和下带封隔器的金属筛管

介绍了俄罗斯最近研究的梯形防砂绕丝筛管和在井底附近地层冲积砾石滤层的处理工艺。该方法使油井的连续生产周期由安装前的 4 2 3天延长到 14 2 5天 ,获得了较高的效益。给出了冲积砾石滤层时井口连接示意图、井中安装防砂绕丝筛管组合装置的示意图和安装完筛管后井下设备示意图     

哈特曼声波发生器在出砂井解堵中的室内实验与应用

一些出砂井在生产过程中,由于化学防砂效果较差及机械防砂有效期短等原因,极易造成近井地带和井底堵塞。针对该问题,提出了声波解堵与绕丝筛管防砂相结合的方法,即绕丝筛管防砂与声波解堵同步进行。设计了一套油层模拟器,并利用它模拟了地层堵塞和哈特曼声波发生器解堵的实验过程。研究结果表明,出砂井生产时存在着极限压力和极限产量,超出该极限值,地层会严重出砂,造成井底和近井地带堵塞;声波解堵后,相对于污染地层的渗透率恢复程度最高达到了336．92％,相对于原始地层的渗透率恢复程度最高达到了76．92％。现场应用结果表明,该方法对绕丝筛管堵塞不供液停产井均见到了较好的解堵效果,产液量和产油量均得到了大幅度提高,平均单井增液量为20t／d,平均单井增油量为5．4t／d;同时,该方法不仅可以延长绕丝筛管防砂油井的生产周期而且能够提高出砂地层注水井的吸水能力。     

坨82特稠油区块出砂原因及防砂措施

坨82特稠油区块位于王庄油田,为高孔、中高渗储层,是构造、岩性控制的层状强水敏特稠油油藏,普遍存在油井地层出砂问题,给生产带来了一系列危害。文中通过对坨82特稠区块油井出砂规律及原因的研究,优选改进了两步法预充填绕丝筛管防砂方法对该区块油井出砂进行治理。结果表明:防砂方式不优化、稠油蒸汽吞吐开发是造成油井出砂的重要原因;采用改进的两步法预充填绕丝筛管防砂工艺,可以有效提高井筒近井地带挡砂墙的挡砂效果,防止环空出砂,从而改善特稠油区块的开发效果。     

井下绕丝筛管断脱落井套铣打捞工艺

目前国内外普遍采用的绕丝筛管砂砾充填防砂工艺,已取得明显的防砂效果。然而,由于地层的不断出砂,地层砂与充填砂互相渗透,使绕丝筛管的缝隙堵塞,造成防砂管柱砂卡。另外,砂砾充填的失败也能造成绕丝筛管防砂管柱砂卡。     

浅海(埕岛)油田防砂与采油工艺技术

针对浅海埕岛油田的地质特征，研究适合海上的采油工艺，确定定向井采用二次抛物线中“直—增—稳”三段井身剖面；防砂工艺选用绕丝筛管砾石充填防砂、双层绕丝管防砂、不锈钢金属棉防砂三种防砂技术，产量稳定，含砂量小于０．０１％，达到较理想的防砂效果；举升工艺采取自喷、螺杆泵、电潜泵相结合的方式，并设计了一套适合埕岛油田生产条件的生产管柱和配套工具；对毛细管测压技术和永久式电子测压技术也进行了详细介绍。上述工艺措施的实施，有效地提高油井产能，延长油井免修期，对其它浅海油田有一定的参考价值。     

水平井控水完井管柱的研究与应用

冀东油田早期多采用常规复合绕丝筛管完井方式对水平井进行开发,该完井方式单一,没有采取有效的水平井分段措施,笼统采油,最终导致水平井段过早水淹或报废。为此,研究了水平井控水完井管柱。该完井管柱采用调流控水筛管进行油层防砂,先期控水,保证各段出水均匀,能够延缓底水的锥进,延长水平井的采油寿命;利用遇油自膨胀封隔器对水平井段进行有效分隔,完井工艺简单,方便后期的分段作业;套管阀有效解决了防砂管与裸眼井壁间环空的洗井问题,保证了油层的解堵和顺利生产。冀东油田2口井的应用情况表明,用调流控水筛管防砂完井的井产油量明显高于用复合绕丝筛管完井的井,起到了很好的控水作用。     

投球式多功能抽油泵研制与应用

稠油生产井在冲砂、堵水、蒸汽吞吐等措施作业中需多次起下管柱,存在措施成本高、生产时率低的问题。为此,结合现场实际需要,研制了投球式多功能抽油泵。在常规管式抽油泵的基础上,研制了开放式固定凡尔总成,对滑块套、支撑弹簧、固定凡尔座等核心部件结构进行优化设计,形成了3种规格的投球式多功能抽油泵。投球前带泵管实施油井相应措施,措施后投入固定凡尔球,下抽油杆及活塞即可直接转抽生产,省略了起管柱再次下泵这一作业环节,满足了油井注汽、冲砂、堵水等工艺一次管柱完成的现场需求。该工艺累计应用29井次,成功率为100%。投球式多功能抽油泵可有效简化作业施工工序,降低作业成本,提高油井生产时率,可为稠油油井高效生产提供技术支持。     

疏松砂岩油藏高含水期控水防砂技术

疏松砂岩油藏高含水期油井出砂加剧、管柱腐蚀愈加严重。分析了疏松砂岩油藏高含水期开发影响因素和油井高含水存在的主要危害,在对控水防砂进行机理分析的基础上,研制了具有控水、防砂双重功能的新型控水砂,并从水油阻力比、接触角、导流能力等方面开展了室内评价。室内评价表明:该控水防砂材料对水油阻力比最高可以达到5.3,接触角152°,同时保留着较高的导流能力。现场试验表明,该技术平均降水率可达15.5%,控水防砂效果显著。控水防砂技术为疏松砂岩高含水油藏的经济有效开发奠定了良好基础,可进一步推广应用。     

胜利油田水平井裸眼分段充填防砂技术与应用

胜利油田开发中后期生产含水逐渐升高,生产压差和采液强度不断增大,导致油井出砂加剧,生产中滤砂管被堵塞问题越来越严重。为此,采用水平井分段砾石充填防砂技术,裸眼部分通过管外封隔器分段、逆向砾石充填的方案,将长水平段分成若干个小井段进行分段分次充填施工,可以大幅度提高水平井裸眼长井段砾石充填密实效果,减缓或避免在生产过程中防砂筛管被堵塞,提高长水平段水平井的防砂效果和寿命。现场应用表明,水平井裸眼分段充填防砂工艺成熟可靠,可有效提高长水平段水平井的充填效果和安全性,是长水平段水平井提高防砂质量的有效技术。     

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。     

辗辊式井下采油筛管的研制及应用

针对油田在用井下采油筛管防砂过程中出现的砂堵等问题,依据能量转换原理,研制出一种辗辊式井下采油筛管。辗辊式筛管利用井下流体动能,通过机械传动装置,驱动辗辊转动,调整转动的辗辊间的间隙,既达到了防砂、过滤的目的,又避免了砂堵的发生。检测和现场应用表明,辗辊式筛管既防砂又不发生砂堵,还具有穿透性好和节能效果明显等特点,不仅可用于一般的采油井、含砂量大和压裂的井,还可用于污水泵的保护。     

西非深水A油田防砂实践

西非A油田平均作业水深1 500~1 700 m。油田分6套层系开发,生产井共采用了压裂充填、膨胀筛管、优质筛管3种防砂方式。通过分析油田储层物性及开发井实际生产数据,从防砂效果、表皮因数及单井产能3个方面对3种防砂方式的效果进行了评价。研究结果表明,在合理生产制度下,3种防砂方式均能有效防砂;从降低表皮因数、提高油井产能方面分析,优质筛管防砂在该地区更具优势;压裂充填方式可承受更大的生产压差。     

低压漏失井自吸式连续冲砂技术配套装置的研制与应用

辽河油田开发中后期,地层亏空严重,油层出砂加剧,常规的冲砂工艺或利用暂堵剂冲砂均无法建立有效的循环,影响油井的正常生产。低压漏失井自吸式连续冲砂工艺是解决该问题的有效技术之一,但在实际使用过程中,存在工序繁琐、冲砂液漏失量大、砂堵等问题。为此,研制了双级整体管柱和强制循环阀等配套工具,改进和完善了低压漏失井自吸式连续冲砂技术。该技术已经应用300井次,恢复油井产能达5 000 t,应用效果良好。该技术可为由于地层亏空出现出砂现象的油井复产提供技术支持。     

泡沫射流冲砂解堵工艺在孤岛油田的应用

孤岛油田属于疏松砂岩油藏，微细的地层砂粒运侈堵塞防砂管柱，易造成绕丝筛管或割缝管缝隙堵塞，严重影响到油井供液能力。利用氮气产生的泡沫流体作为射流冲砂解堵介质，结合泡沫流体及高压射流解堵工艺的优点，在室内用搅拌法评价了发泡剂的性能，优选发泡剂的使用浓度为3％～5％。现场试验效果表明，泡沫射流冲砂解堵工艺能够冲出井简内和防砂工具中的颗粒堵塞物，助排效果好，能较好地解决油井砂堵问题。     

长柱塞防砂卡抽油泵矿场应用效果及评价

长柱塞防砂卡抽油泵内筒与外筒之间有一个环空沉砂通道,沉砂可沿此通道进入尾管,而且柱塞在油井生产中始终有一部分外露于泵筒,可防止沉砂进入柱塞与泵筒之间的间隙。现场19口井次的应用表明,在出砂量小于1％的油井中可直接下泵生产,能保证油井在生产过程中或停抽后不会砂卡或砂埋柱塞。在出砂量大于1％的油井中可先进行化学防砂,再下入防砂泵,能有效地延长防砂后油井的免修期。由于这种泵具有防砂卡、防砂埋及耐磨蚀三个功能,可有效地解决出砂油井生产周期短、吨油生产成本高的问题。但这种泵存在检泵时无法泄油的问题,增加了作业施工工作量,同时造成环境污染。