投球式分层化学防砂管柱研究及应用

胜利油田油水井化学防砂主要采用全井筒笼统挤注的方式,在长井段非均质多层井中存在有效期短、成功率及有效率低、防砂效果不理想等问题。鉴于此,研制了投球式分层化学防砂管柱。该管柱通过喷砂器与分层封隔器的一体化设计,可有效防止管柱砂卡与固结,降低了作业风险;采用逐层投球的方式,实现了不动管柱进行化学固砂剂分层独立注入、全井段均匀固结的防砂效果。室内试验中,油压11～14 MPa且压差1～5 MPa时,防蠕动力达到120～160 kN,解封压力为4～5 MPa;现场49井次的应用中,油层跨度最长达87 m,层间最大渗透率级差16. 2,防砂成功率100%,平均有效期465 d。应用结果表明,该管柱综合性能安全可靠,很好地满足了非均质多层井分层化学防砂的要求,具有良好的推广应用前景。     

适用于多层防砂的LH网络树脂覆膜砂室内研究

疏松砂岩油藏开发到中后期,射开的油层增多,由于油层出砂而造成的亏空日益严重,防砂难度越来越大。为此开发了适合于多层防砂的LH网络树脂覆膜砂。介绍了网络剂的筛选、网络剂长度及加量的确定、网络覆膜砂强度的改进及影响网络覆膜砂的各种相关因素。研究认为,LH网络覆膜砂具有较高的强度及渗透率,在一定压力和排量下有防止覆膜砂反吐的功能,可用一次防砂管柱实现多层防砂施工。     

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。     

中浅层细粉砂岩注水井化学防砂试验研究

针对我国中浅层细粉砂岐油藏开采过程中严重出砂的问题,研制出一种新型改性呋喃树脂固砂剂,并在青海油田中浅层细粉砂岩油藏水井防砂应用成功。该化学体系施工简便,固结强度高,有效期长,对渗透率损害小。三口注水井固砂效果表明,该固砂剂及配套防砂工艺非常适合青海油田中浅层细粉砂防砂,解决了该油田长期以来未攻克的难题,取得巨大的经济效益。     

胜利海上疏松砂岩油藏分层防砂分层采油技术

胜利海上疏松砂岩油藏存在油层多、井段长、夹层厚、层间非均质性强和易出砂等问题,采用笼统防砂电动潜油泵合采,层间矛盾突出,不能充分发挥各产层的作用,制约了其有效开发。为此,进行了适用于海上疏松砂岩油藏的分层防砂分层采油技术研究。针对笼统防砂充填不密实、防砂后通径小的问题,研发了大通径分层充填防砂技术,实现了分层防砂,并增大了防砂后的通径,方便了后期实施分层采油;研制了遇油遇水膨胀封隔器和在线电动调节阀,形成了分层采油技术,实现了分层开采和各层流量的在线调节。在海上的埕北20C-A井进行了分层防砂试验,各油层实现了差异充填防砂,使各油层潜能得到了释放;在与胜利海上疏松砂岩油藏储层物性相近、油井的完井工具尺寸相同的陆上GO2-17-A井和GO4-19-B井,进行了分层采油试验,2口井均实现了分层开采和各油层产液量的精确调控,提高了产油量,降低了含水率。现场试验表明,采用分层防砂分层采油技术解决了海上疏松砂岩油藏合采层间矛盾突出的问题,可以充分挖掘各油层的潜能,提高开发效果。      

化学防砂新工艺的矿场试验研究

针对我国中浅层细粉砂岩油藏开采过程中严重出砂的问题,研制出了 新型改性呋喃树脂固剂及3种酸套防砂工艺,直接固沙工艺,压裂固砂工艺,多级闭合酸酸化固砂工艺,该新工艺方法成功地应用于青海柴达木盆东部多层系薄层疏松细粉砂岩气田气井防砂和尕斯油田中浅层细粉砂岩油藏水井防砂,该化学体系费用低,与地下流体配伍性好,固结后渗透率损害低（16％－28％）,固结强度高,有效期长,使用安全,易于注入和施工,3口气井和3口水井固砂效果表明,该固砂剂及配套防砂工艺,非常适合青海油田中浅层细粉砂防砂,解决了该油田长期以来未攻克的难题,取得了巨大的经济效益。     

雁木西疏松砂岩油藏压裂防砂技术研究与应用

疏松砂岩油藏,胶结强度差。投产后出砂严重,储层出砂会造成严重的地层伤害及卡泵事故。以吐哈最典型的疏松砂岩油藏雁木西油藏为背景,研究形成了疏松砂岩油藏压裂防砂新技术,该技术采用高砂比、低排量、连续段塞加砂技术,实现端部脱砂,从而提高裂缝导流能力。并通过压裂防砂机理研究,从而优选出性能优良的纤维覆膜砂支撑剂。其抗压、抗折能力强,50 MPa下破碎率0.99%,仅为常规支撑剂的四分之一。岩心试验8h出砂量仅为0.16 mg,能有效过滤细粉砂岩,减少油井出砂,最终提高疏松砂岩油藏的产能。     

耐高温泡沫树脂低伤害均匀固砂技术

针对常规泡沫树脂体系耐温性较差和辽河油田疏松砂岩稠油油藏化学固砂储层伤害大与有效期短的问 题,以环氧树脂、酚醛树脂、疏水纳米SiO₂、硅烷偶联剂等为原料制得纳米改性树脂基液,然后加入固化剂、乳化 剂、起泡剂、稳泡剂等添加剂制得泡沫树脂固砂体系。评价了该体系的固化温度、固砂强度、渗透性能、耐温性能 和非均质多层注入性能;研发了配套的泡沫发生器,形成了耐高温泡沫树脂低伤害均匀固砂技术,并在辽河油田 进行了现场应用。结果表明,泡沫树脂固砂体系的最优配方为：20%～30%树脂基液+8%～12%酚醛胺类固化 剂+0.3%乳化剂OP-10+0.5%起泡剂有机硅表面活性剂+0.1%固体稳泡剂纳米SiO₂+0.1%聚合物稳泡剂聚乙二 醇+57%～71%清水。该体系的起泡体积约为发泡前的7 倍、半衰期大于20 min,可在35 ℃以上固化,固化后耐 温可达280 ℃,既具有低温固化的特点,又具有耐高温的特点。在不同温度下固化的泡沫树脂固结岩心的抗压 强度达到5 MPa以上,固砂强度高,满足疏松砂岩固砂强度的要求。对用0.25～0.42 mm石英砂制得的固结岩心 的固砂渗透率达到4.8 μm²,优于常规树脂固砂剂（1.9 μm²）。在非均质多油层中可明显防止高渗透层突进,改善 固砂剂注入剖面,实现均匀固砂。现场试验取得良好的防砂效果,验证了该技术可实现均匀固砂和低伤害特 性。利用泡沫树脂流体特性实现非均质多油层均匀固砂,达到了提高化学固砂效果和防砂有效期的目的。     

提高化学防砂效果关键技术探讨

结合疏松砂岩油田开发后期的油藏特征，对目前国内的主要化学防砂方法进行分析，对如何提高化学防砂的成功率，延长化学防砂井的有效期等关键技术提出了见解。     

稠油油藏蒸汽吞吐井长效防砂技术

为进一步提高稠油蒸汽吞吐井的防砂有效期,从防砂工具、充填材料及充填工艺等方面对长效防砂技术进行了研究。根据充填口重复开关的思路设计了充填工具,并对其密封件的材料进行了优选,研制了长效防砂工具;利用多层覆膜方法研发了耐高温高强度覆膜支撑剂;采用多段塞充填工艺进行施工,形成了稠油油藏蒸汽吞吐井长效防砂技术。长效防砂工具密封件4轮次吞吐试验后,其压缩永久变形率小于55%、抗拉强度8.9 MPa、拉断伸长率102%,能满足蒸汽吞吐井防砂要求;耐高温高强度覆膜支撑剂耐温300 ℃,4轮次吞吐试验后固结强度7.1 MPa、渗透率96 D,完全满足蒸汽吞吐井防砂生产要求;多段塞充填工艺降低了防砂成本及后期处理难度。稠油油藏蒸汽吞吐井长效防砂技术在胜利油田11口井进行了现场应用,平均防砂有效期长达930 d,满足了蒸汽吞吐井对防砂的要求。      

JD-2新型热采井防砂材料的研究与应用

针对涂敷砂人工井壁防砂注蒸汽后强度较低,造成防砂成功率低,有效期较短的问题,通过对不同类型的耐高温树脂、高强度骨架颗粒、偶联剂、固化剂进行优选及加量调整,研制出了一种适用于疏松砂岩油藏注蒸汽热采井的JD-2新型热采井防砂材料。结果表明:在330℃1、5.6 MPa、pH值为8的水蒸汽条件下J,D-2注蒸汽井新型防砂材料恒温7 d,抗折强度大于3.0 MPa,渗透率大于30μm2。现场试验13口井,成功率为92.8%,单井平均有效期为347 d。     

海上油田分层防砂分层注水高效集成技术

针对目前海上分层防砂分层注水有效期短、施工周期长、作业成本高的问题,研究了新型海上油田分层防砂分层注水高效集成工艺。通过采用穿越型悬挂丢手封隔器,能够同时连接防砂管柱和注水管柱,采用小直径液控压缩四胶筒分层封隔器,同时实现分层防砂封隔器的坐封以及后期注水管柱的精细分层。该技术的防砂管柱与注水管柱一趟下入,节省施工时间一半以上。穿越型悬挂封隔器的可溶丢手支撑套溶解后,能够实现防砂管柱与注水管柱的独立检修,延长防砂管柱的使用寿命,降低作业成本。该技术已在胜利海上油田成功应用10井次,最大施工井斜65°,工具最大下深3 780 m,工作最大压差10 MPa,施工成功率100%,分层合格率100%,有效提高了海上水驱油藏的开发程度。     

有机硅高温固砂技术研究及在稠油开采中的应用

克拉玛依六~九区稠油区块属砂岩油藏,地层结构疏松,注高温、高压蒸汽的热采方式加剧了油层的破坏,致使生产井出砂日趋严重,严重影响了该区稠油油藏的正常生产。六~九区自1991年以来,先后实施了绕丝管防砂等机械防砂及羟基铝防砂等化学固砂措施,由于防砂范围有限、效果差、固砂周期短、成本较高等原因,这些措施均未得到推广应用。有机硅改性固砂剂克服了以上缺点,具有较好的高温固砂性能,室内试验结果表明:在300℃下,优选的有机硅高温固砂剂固结体抗压强度在4MPa以上,同时该固砂剂对地层伤害小,水相渗透率达0.60μm2以上。高温固砂剂在六~九区稠油油藏现场试验了10井次,有效率90%,增产原油1180.7t,处理后原油含砂率均为微量,取得了理想的效果,具有较高的推广价值。     

机械防砂与分层采油一体化管柱研究与应用

针对胜利油田疏松砂岩油藏机械防砂后井筒内径变小,现有分采工艺均无法实施的问题,研制了适合小直径套管的机械分层防砂与分层采油一体化管柱。该管柱采用1套换层工具控制2层采油,打破了以往的每个油层都需要1个换层工具进行分采的做法,简化了管柱结构,并可与多种机械分层防砂工艺管柱配套。该项工艺技术现场实施30井次,成功率100%。该技术可使疏松砂岩油藏各油层均衡生产,能较大限度地发挥中、低渗透层产能,并延长油井工作寿命。     

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。     

疏松砂岩稠油油藏水驱后期转蒸汽吞吐及其防砂措施研究

方法 利用蒸汽吞吐开采技术及配套的防砂措施,开发水驱后的疏松砂岩稠油油藏。目的 探索疏松砂岩稠油油藏水驱开发后期进一步提高采收率的途径。结果 在采取相应防砂措施基础上,将高温高压蒸汽注入油层后,使原油粘度下降,原油在地层中的流动性大大增强,油井采出液中含水下降,油量上升,油层动用程度得到改善。结论 蒸汽吞吐开采与相应的防砂措施结合是提高疏松砂岩笛油油藏采收率的有效途径。     

HD-1注汽井新型防砂材料的研究与应用

孤岛油田属稠油疏松砂岩油藏,生产过程中油井出砂严重,现有的涂敷砂人工井壁防砂注蒸汽后强度较低,造成防砂成功率低,注汽后高强度采液生产周期较短。为此,通过室内试验,优选出耐高温树脂、高强度骨架颗粒、偶联剂、固化剂,进行室内配方优化试验,评价固结体耐高温性能,测定其渗透率,研制出一种适用于疏松砂岩油藏注蒸汽热采井的HD-1注汽井新型防砂材料。在孤岛油田稠油注蒸汽热采区共试验72口井,成功率为91.0%,截止目前,累计产油为121 572 t,单井平均有效期为233 d。现场应用表明:HD-1注汽井新型防砂材料耐高温、强度高,防砂成功率高,有效期长,能够有效改善注蒸汽热采井的防砂效果。     

纤维复合防砂技术在孤岛油田的应用

纤维复合防砂是针对疏松砂岩油藏防细粉砂而提出的一项新技术,对于防细粉砂、气井防砂效果尤为显著。从纤维复合防砂机理入手,进行了特种纤维的耐酸、碱、高矿化度水及其耐高温试验,同时针对孤岛油田进行了纤维复合体的性能评价,并进行了矿场试验,以期为疏松砂岩油藏的防细粉砂难题提供技术支持。纤维复合防砂技术是采用两种可分别起“稳砂”和“挡砂”作用的特种纤维,一种稳砂,将细粉砂变成较大的细粉砂结合体;另一种挡砂,挡住细粉砂结合体进入井筒。纤维的加入大大提高了树脂涂覆砂的强度,延长了防砂有效期。
     

压裂防砂技术在南堡35-2油田大斜度井的应用

南堡35-2油田明化镇组储层为中高孔、中高渗疏松砂岩稠油油藏,需要压裂防砂来实现增产和防砂。根据端部脱砂压裂的原理,并结合南堡35-2油田A16井明化镇组储层特点,优选出适合该井压裂防砂的清洁压裂液、支撑剂和工具,针对井斜大的特点优化了压裂防砂工艺,采用一趟管柱对明化镇1油组和0油组成功进行了压裂防砂施工。压后油井产液量提高明显,且不出砂,证明压裂防砂达到了增产和防砂的双重作用,是开发疏松砂岩稠油油藏的一项进攻性措施。