国外防砂新技术

1、国内外防砂新技术国内外防砂新技术一、概 况二、国内外防砂新技术三、防砂工艺发展方向阿塞拜疆阿塞拜疆墨西哥湾墨西哥湾英国北海英国北海委内瑞拉委内瑞拉尼日利亚尼日利亚罗马尼亚罗马尼亚洛杉矶盘地洛杉矶盘地挪威油区挪威油区加拿大加拿大阿尔伯达阿尔伯达巴西油区巴西油区印度尼西亚印度尼西亚中国胜利、辽河、中国胜利、辽河、大港、渤海湾等大港、渤海湾等一、概 况直直 井井复杂结构井复杂结构井单单 层层多多 层层套管防砂完井套管防砂完井裸眼防砂完井裸眼防砂完井滤砂管防砂滤砂管防砂化学防砂化学防砂砾石充填砾石充填复合复合防砂防砂挤压挤压充填充填压裂压裂防砂防砂复杂结构井复杂结构井 裸眼防砂完井裸眼防砂完井一、概

2、况一、概 况国内国内国外国外胜利采油院、辽河采油院胜利采油院、辽河采油院大港采油院等防砂单位大港采油院等防砂单位Schlumberger、BJ、Baker、Halliburton、Weatherford 等等水平井裸眼充填技术水平井裸眼充填技术可膨胀防砂筛管技术可膨胀防砂筛管技术射孔防砂一体化技术射孔防砂一体化技术分层挤压充填技术分层挤压充填技术1 1、膨胀前刚体外径小，、膨胀前刚体外径小，井身结构适应性强井身结构适应性强4 4、流通面积大流通面积大，井眼，井眼附加压降小附加压降小，可提高作业油井生产能力，可提高作业油井生产能力2 2、膨胀后内径大（膨胀后内径大（仅缩小仅缩小25.4mm25.

3、4mm），提高井径利用率），提高井径利用率3 3、膨胀后与井壁直接接触，、膨胀后与井壁直接接触，增强井壁稳定性增强井壁稳定性5 5、与砾石充填相比，施工简单，、与砾石充填相比，施工简单，成本低成本低1995年年shell公司授权公司授权weatherford子子公司公司Petroline进行开发，进行开发，1999年首次商年首次商业使用业使用随后随后Baker公司公司、 Halliburton 公司公司、 Schlumberger公司公司均投入研究。均投入研究。二、国内外防砂新技术u 1910年年 延性管和旋转膨胀补贴延性管和旋转膨胀补贴u 1917年年 实体膨胀锥膨胀波纹管实体膨胀锥膨胀波纹

4、管u 1940年年 液压液压/爆炸式膨胀延性管爆炸式膨胀延性管u 1962年年 波纹管上使用波纹管上使用树脂玻璃纤维树脂玻璃纤维涂涂层技术层技术u 1980年年 波纹管加压后旋转膨胀波纹管加压后旋转膨胀u 1992年年 实体膨胀锥割缝管实体膨胀锥割缝管、延性管、延性管u 1865年年 有缝钢管出现有缝钢管出现u 1995年年可膨胀防砂筛管可膨胀防砂筛管目标：目标：可膨胀可膨胀套管套管二、国内外防砂新技术可膨胀中心管可膨胀中心管重叠式过滤层重叠式过滤层可膨胀保护外管可膨胀保护外管123二、国内外防砂新技术二、国内外防砂新技术ESS(in)外径外径(in)膨胀外径膨胀外径(in)最后内径最后内径

5、(in)应用范围应用范围2-7/8”3.33.875 4.25比井眼尺比井眼尺寸小寸小0.98in4”, 5” 18+ #csg3”-4” hole3-”3.94.5 4.755”, 5” csg4-”-4” hole4”4.435.875 6.257” 35 # csg5-7/8” 6-1/8” hole4-”4.96 7.257” 23-32 #csg6” 6” hole5-”5.978.325 9.1259-5/8 csg8-3/8” 91/8” hole二、国内外防砂新技术膨胀管串膨胀管串防砂管串防砂管串盲盲 堵堵底部接头底部接头悬挂封隔器悬挂封隔器顶部接头顶部接头膨胀筛管膨胀筛管钻杆

6、钻杆扶正器扶正器液压膨胀工具液压膨胀工具机械膨胀工具机械膨胀工具二、国内外防砂新技术二、国内外防砂新技术 自自1999年年Weatherford公司首次成功应用以来，截至公司首次成功应用以来，截至2006年底在年底在全球累计应用全球累计应用48000m，实施，实施405口井口井，60%用于用于裸眼井裸眼井防砂，防砂，40%用于用于套管井套管井防砂；防砂；中国中国区域施工区域施工41口井口井。另外。另外Baker公司应用公司应用25口口、 Halliburton 公司应用公司应用13口口、 Schlumberger公司应用公司应用1口口。总体。总体成成功率功率达到达到95%以上，同传统防砂完井相

7、比以上，同传统防砂完井相比降低成本降低成本20%，增产增产70%左右。左右。二、国内外防砂新技术1、在筛管、在筛管/裸眼环空形成高渗透挡砂屏障裸眼环空形成高渗透挡砂屏障l有利于减缓或避免筛管堵塞，对稠油、粉细砂岩油藏防砂优有利于减缓或避免筛管堵塞，对稠油、粉细砂岩油藏防砂优势明显势明显l防砂有效期长，充分发挥水平井增产优势，延长油井寿命防砂有效期长，充分发挥水平井增产优势，延长油井寿命l有利于流体均匀流入筛管内部，延缓底水锥进有利于流体均匀流入筛管内部，延缓底水锥进3、简化完井管柱结构、简化完井管柱结构,提高完井速度提高完井速度,节约完井成本节约完井成本2、提高油井完善程度，降低近井表皮系数，

8、增大、提高油井完善程度，降低近井表皮系数，增大井筒流通面积，最大程度的水平井增产优势井筒流通面积，最大程度的水平井增产优势BJ公司公司：1062TM水平井裸眼防砂完井系统水平井裸眼防砂完井系统Schlumberger公司公司：QUANTUM水平井裸眼充填系统水平井裸眼充填系统Baker公司公司:水平井裸眼充填系统水平井裸眼充填系统Agip公司公司 : 水平井裸眼充填系统水平井裸眼充填系统二、国内外防砂新技术井底循环压力保持技术井底循环压力保持技术：防止压开地层及流体漏失防止压开地层及流体漏失；裸眼水平井段根部到指部筛管裸眼水平井段根部到指部筛管/裸眼裸眼全环空循环洗井功能全环空循环洗井功能；滤

9、饼清除技术；滤饼清除技术；充填效率保持措施充填效率保持措施：BJ阻流器阻流器、Schlumberger分流筛管分流筛管;充填工具置于充填工具置于套管段套管段。BJ公司公司：1062TM水平井裸眼防砂完井系统水平井裸眼防砂完井系统Schlumberger公司公司：QUANTUM水平井裸眼充填系统水平井裸眼充填系统Baker公司公司:水平井裸眼充填系统水平井裸眼充填系统Agip公司公司 : 水平井裸眼充填系统水平井裸眼充填系统二、国内外防砂新技术管柱结构管柱结构充填总成充填总成安全装置安全装置分流筛管分流筛管二、国内外防砂新技术工艺过程工艺过程1、下入管柱、下入管柱2、坐封工具、坐封工具3、滤饼清

10、除、砾石充填、滤饼清除、砾石充填4、油气井投产、油气井投产技术特点技术特点一一趟管柱趟管柱可以完成可以完成滤饼清除滤饼清除和和裸眼充填裸眼充填所有工序所有工序采用采用分流筛管分流筛管技术，为携砂流体提供交替通道，提高充填效率技术，为携砂流体提供交替通道，提高充填效率采用了采用了井底循环压力井底循环压力保持技术保持技术拥有筛管拥有筛管/裸眼裸眼全环空循环洗井全环空循环洗井功能功能拥有拥有井下压力数据实时采集井下压力数据实时采集功能功能 采用清洁携砂体系，有利于油层保护采用清洁携砂体系，有利于油层保护现场应用现场应用井段长度：井段长度：400m；排量：排量：800l/min;设计填砂量：设计填砂量

11、：2.0m3；实际填砂量：实际填砂量：1.8m3；砂比：砂比：6%最高压力：最高压力：27.6MPa采用了具有泥饼解除功采用了具有泥饼解除功能的携砂液能的携砂液二、国内外防砂新技术二、国内外防砂新技术BakerHughes：Mini-Beta系统系统Halliburton：Single-Trip技术技术 中国胜利采油院中国胜利采油院：分层挤压充填技术分层挤压充填技术Schlumberger公司公司：MZ 技术技术BJ公司公司：MST技术技术二、国内外防砂新技术技术特点技术特点一趟管柱一趟管柱完成多层防砂施工完成多层防砂施工可以实现上部油层的可以实现上部油层的压裂充填压裂充填及下部油层的及下部油

12、层的砾石充填砾石充填分流筛管分流筛管的应用使得整个的应用使得整个管柱管柱和施工和施工工序工序更为更为简单可靠简单可靠虽然在管柱设计中增加了安全接头，但分流筛管大的外径和虽然在管柱设计中增加了安全接头，但分流筛管大的外径和MZ皮碗式层间封隔器，皮碗式层间封隔器，后处理困难后处理困难现场应用现场应用井深：井深：2623.7m井斜：井斜：25井段长度：井段长度：47m；设计填砂量：设计填砂量：38.6t；实际填砂量：实际填砂量：43.1t；上层压裂防砂施工上层压裂防砂施工 排量：排量： 2.4m3/min 破裂压力：破裂压力：32.2MPa 最高施工压力：最高施工压力：38.5MPa下层充填施工下层

13、充填施工 排量：排量： 400l/min 最高施工压力：最高施工压力：33MPa采用低聚物交联携砂体系采用低聚物交联携砂体系二、国内外防砂新技术二、国内外防砂新技术一趟管柱一趟管柱完成多油层分层挤压与充填施工；完成多油层分层挤压与充填施工；在施工过程中目的层与其它层实现完全分离，在施工过程中目的层与其它层实现完全分离，减少作减少作业液与油层的漏失业液与油层的漏失，有利于油层保护；，有利于油层保护；有利于后续的有利于后续的分层开采分层开采；后期处理后期处理难度较大；难度较大；该技术是目前多油层防砂的最新技术，预计今年将在该技术是目前多油层防砂的最新技术，预计今年将在印尼进行两口井的现场试验印尼进

14、行两口井的现场试验。二、国内外防砂新技术 最早开发的最早开发的BakerHughes：Mini-Beta系统系统 和和Halliburton：Single-Trip技术技术 技术成熟，已在中国渤海油田应用近技术成熟，已在中国渤海油田应用近300井次，井次，BJ公司公司MST技术仍处于初期试验阶段，中国胜利采油院的分技术仍处于初期试验阶段，中国胜利采油院的分层挤压充填技术现场试验已取得成功。层挤压充填技术现场试验已取得成功。 国外技术最大优点国外技术最大优点：施工过程中层间完全隔离，有利于：施工过程中层间完全隔离，有利于油层油层保护保护；最大的问题最大的问题：防砂失效：防砂失效后处理后处理难度大

15、费用高，目前该问难度大费用高，目前该问题已成为渤海油田突出的开发矛盾，不得不提出了题已成为渤海油田突出的开发矛盾，不得不提出了“简易防砂、简易防砂、适度防砂适度防砂的技术思路，开始转向采用滤砂管防砂。的技术思路，开始转向采用滤砂管防砂。 中国胜利采油院中国胜利采油院开发的技术则充分考虑了后处理问题，一般开发的技术则充分考虑了后处理问题，一般采用采用小修即可完成小修即可完成。二、国内外防砂新技术射孔防砂一体化管柱技术射孔防砂一体化管柱技术：利用一趟管柱首先实施射孔施工，再下放管柱：利用一趟管柱首先实施射孔施工，再下放管柱实施防砂施工；实施防砂施工； 具有代表性具有代表性Schlumberger公

16、司公司的的QUANTUM PERFPAC体系体系复合射孔防砂技术复合射孔防砂技术：复合射孔弹在对套管射孔过程中：复合射孔弹在对套管射孔过程中,将射孔与防砂作业同将射孔与防砂作业同时完成。其研发单位是时完成。其研发单位是中国辽河钻采院中国辽河钻采院。1、将射孔技术与防砂工艺有效集成、将射孔技术与防砂工艺有效集成l提高了完井速度，缩短了施工周期，降低了作业成本；提高了完井速度，缩短了施工周期，降低了作业成本；l缩短完井液与油层的接触时间，减小漏失，有利于油层保护缩短完井液与油层的接触时间，减小漏失，有利于油层保护2、将射孔、防砂与监测技术集成配套，提高了油、将射孔、防砂与监测技术集成配套，提高了油

17、井完善程度与油井产率井完善程度与油井产率二、国内外防砂新技术管柱结构管柱结构射射 孔孔测试装置测试装置防防 砂砂管柱总成管柱总成射射 孔孔管柱总成管柱总成防砂封隔器防砂封隔器防砂滤砂管防砂滤砂管射孔封隔器射孔封隔器射孔枪射孔枪二、国内外防砂新技术工艺过程工艺过程下下入入集集成成管管柱柱坐坐封封射射孔孔封封隔隔器器射射孔孔解封射孔解封射孔封隔器，封隔器，下放管柱下放管柱至防砂设至防砂设计位置坐计位置坐封封隔器封封隔器砾砾石石充充填填防防砂砂施施工工起起出出丢丢手手管管柱柱射孔射孔测试测试装置装置防砂防砂管柱管柱总成总成射孔射孔管柱管柱总成总成技术特点技术特点一一趟管柱趟管柱可以完成可以完成射孔射

18、孔、防砂防砂、监测监测所有工序所有工序 简化施工工序，缩短施工周期，简化施工工序，缩短施工周期， 节约施工费用节约施工费用 减小了地层结构破坏，降低了完井液损失，增加了储层产率减小了地层结构破坏，降低了完井液损失，增加了储层产率水力驱动油管运输射孔体系水力驱动油管运输射孔体系：使射孔精确、快速、高效：使射孔精确、快速、高效实时射孔测试系统实时射孔测试系统：可迅速清理射孔以及井眼破坏形成的碎片：可迅速清理射孔以及井眼破坏形成的碎片二、国内外防砂新技术应用情况应用情况 由由中国辽河钻采院中国辽河钻采院研发的研发的复合射孔防砂技术复合射孔防砂技术自自1999 年年10 月进入现场应用至今实施月进入现场应用至今实施46口井口井。分布在辽河油田的锦。分布在辽河油田的锦45 块、杜块、杜84 块、冷块、冷37 块、高块、高246