填砂工艺的应用认识.doc

填砂工艺的应用认识填砂工艺是我油田或是其他油田经常应用的一中工艺技术， 由于地层出砂对油井生产造成极大危害，它可以降低油井的产量，甚至导致油井无法正常生产，其主要原因就是地层砂沉降到井筒内，阻挡油流流入井筒或砂随油流进入泵内，造成卡泵，甚至卡管柱。因此，反向思维看，既然地层出砂可以阻挡油流进入井筒或卡泵、卡管柱，同样地层出砂也可以阻挡修井液或其他修井介质进入地层，由于这个原理，我们将近似于地层砂的石油工程砂人为的填入到井筒内，以便达到完成某项修井作业的目的，这就是我们常用的填砂工艺技术。一、 填砂工艺的分析与计算1.从油层物理研究结果可以看出，砂子颗粒的分选程度对孔隙度的影响很大，砂的分选性越好它的孔隙度越大，渗透率就越高；反之，砂的分选性越差它的孔隙度就越小，渗透率就越低，小颗粒砂填充了大颗粒间的孔隙，从而降低了孔隙度和渗透率，填砂的目的就是封堵地层，所以应选择分选性差的砂子。起初我们经常填入0.50-0.80mm的石英砂，分选性较好，渗透率高，对地层的封堵效果差，所以至今改用为0.18-1.50mm的石油工程砂，它的分选性比较差，封堵效果比较好，而且在油层所限的井，在所填砂面以上或在所埋油层与要求砂面之间加填5-10m的泥球，来增加封堵密封强度，而且在这种情况下，对砂面试压12Mpa的效果比较好，能达到施工目的及要求。2.填砂数量的计算填砂数量的计算公式：Q=3.14/4D2HK式中：D套管内径，mm H填砂的厚度，mm Q所填砂量，m3 K填砂系数以上是理论的计算公式，但实际填入砂量要大于理论计算的数量，原因有以下三点：1.压力因素：我们计算的数量是在地面的，而地面压力为0，把砂子填入井筒内后，由于压力的作用，在井筒内受到一个压实的作用，填砂井段越深压实的作用越大，所以计算后的砂量从地面沉到井底它的体积会逐渐降低。2.损失因素：因为填砂过程中，工程砂经过油管和套管最后落入井底，在这个过程中由于油、套管内壁死油或稠油、蜡，砂子会或多或少地粘附在管壁上，另外在地面井口操作过程中会洒落一些，所以地面计算后砂量落到井底会造成一定的损失。3.地层漏失原因：由于地层的漏失程度不同，在井筒压力的作用下，会有部分砂子进入地层中，所以地层砂填到地下后，也会造成一定的损失，而且这个损失是最大的，计算不出来的，地层亏空越严重，吸收的砂量就越大。计算公式中的K值就是这三个因素的表示。经过多年施工井的经验，和各区块油井的亏空程度，及新、老井情况，填砂系数K值=1.05-1.30二、填砂工艺要求：1.为了防止砂在井筒内形成砂桥，首先下入管柱到原砂面或井底位置，用压井液正循环洗井一周，洗出井内的原油或稠油、蜡等，进行脱气，带出井底泥浆及浮砂浆等。2.井筒干净后，根据设计要求上提管柱至要求砂面以上50米，填入计算好的砂量，若要求砂段比较长，我们可采取分段填砂，也就是分两次或三次填砂，这样比较安全，因为一次填入砂量大的话，在井筒下部容易形成砂桥，而且如果填入速度快，油套环形空间上返的砂量大，上返位置高，容易卡管柱，所以要根据设计及井况制定具体的填砂方案。3.填砂一般是边填砂边打入压井液，砂子被压井液携带到井底，而压井液从套管返出，因此在加砂过程中砂量要均匀，而且加入时入口要有出气通道，防止砂堵油管，控制好泵入液量和加砂量，如果量过大，砂子会随压井液返出或返上环形空间过高，实践证明，一般加砂量在每小时1-11.5m3。4.填砂完毕后，要有一个充分的沉砂时间，通常我们填砂后，油管加入3-5min压井液（这时观察出口返液情况），活动管柱1-2小时后，再上提管柱100-200米，沉砂，这样先活动沉砂1-2小时，可防止直接上提管柱后在套管内形成砂桥，通过技术手册和多年的实际情况，施工井在1500-3800米的井，沉砂时间应在4-10小时，就可以沉到井底。5.经过沉砂后，加深管柱硬探砂面，如过高可进行冲砂作业达到设计要求；若过低，有可能是地层吸收较多，油管内有砂堵情况，或部分砂子未沉到井底3种原因，可通过验证后再进行补充作业完成；若砂面正好符合设计要求，应在设计要求砂面以上2-3米彻底循环洗井，洗净井