水平井管内砾石充填防砂

1、会计学1水平井管内砾石充填防砂水平井管内砾石充填防砂增加油气井的泄油面积增加油气井的泄油面积延缓底水锥进延缓底水锥进提高油气井产量和采收率提高油气井产量和采收率增加可采储量增加可采储量开发难动用油藏。开发难动用油藏。国内水平井技术发展状况国内水平井技术发展状况一、前言 国内从国内从“八五八五” 就开展了水平井完井工艺技术的攻关研就开展了水平井完井工艺技术的攻关研究究，到到2 2006006年完成年完成750750余口余口水平井任务，水平井任务，20072007年完成年完成600600口左口左右右，2008年计划实施水平井要达到年计划实施水平井要达到1000口。口。 胜利油田胜利油田截至截至20

2、072007年底，年底，累计完钻各类水平井累计完钻各类水平井829829口口，2008年计划实施年计划实施440口左右。口左右。 胜利油田水平井历年投产情况柱状图胜利油田水平井历年投产情况柱状图一、前言胜利油区水平井分布于胜利油区水平井分布于7474个油田中的个油田中的5252个。个。其其中疏松砂岩油田有中疏松砂岩油田有3535个，个，占到三分之二。占到三分之二。胜利油田水平井应用油藏类型胜利油田水平井应用油藏类型油藏类型油藏类型地层不地层不整合整合稠油稠油断块断块裂缝裂缝薄层薄薄层薄互层互层整装厚层整装厚层正韵律正韵律“八五八五”“九五九五”“十五十五”水平井完井方式主要采用：套管射孔完井、

3、筛管完井、裸眼完井。截至水平井完井方式主要采用：套管射孔完井、筛管完井、裸眼完井。截至20072007年底年底，胜利油区投产的水平井中胜利油区投产的水平井中78.9%78.9%采用了采用了套管射孔完井。套管射孔完井。完井方式完井方式井数井数百分比百分比固井射孔完井固井射孔完井62478.9筛管完井筛管完井698.8裸眼完井裸眼完井91.1精密滤砂管精密滤砂管8811.2套管射孔套管射孔78.9筛管完井筛管完井8.8裸眼完井裸眼完井1.1一、前言 疏松砂岩油藏水平井开发的主要特点：一是地层胶接疏松，生产过程中易出砂；二是井身结构复杂，对入井工具和管柱要求高。“八五”以来对水平井防砂工艺进行了攻关

4、，形成并长期应用了滤砂管防砂工艺技术。水平井平置式滤砂管防砂工艺管柱水平井悬挂式滤砂管防砂工艺管柱 水平井滤砂管防砂技术以其施工工艺简单，井身结构适应水平井滤砂管防砂技术以其施工工艺简单，井身结构适应性强等技术优势，长期以来为疏松砂岩水平井有效开发提供性强等技术优势，长期以来为疏松砂岩水平井有效开发提供了技术保证。了技术保证。一、前言 随着水平井应用规模的不断加大，应用油藏类型不断增多，以及油田开发阶段的变化，水平井开发采用单一的滤砂管防砂出现了新的矛盾。3）开发中后期油田综合升高，放大压差生产，采液强度增大，出砂加剧，）开发中后期油田综合升高，放大压差生产，采液强度增大，出砂加剧，滤砂滤砂管

5、局部容易被含砂液冲蚀损坏管局部容易被含砂液冲蚀损坏；1）高泥质油藏、粉细砂油藏、稠油油藏高泥质油藏、粉细砂油藏、稠油油藏，生产中滤砂管挡砂层易被堵塞，且解，生产中滤砂管挡砂层易被堵塞，且解堵困难；堵困难；2）滤砂管）滤砂管砂埋后砂埋后，防砂后，防砂后产量下降快产量下降快（20%）,有效期短；有效期短；4）底水油藏中的水平井采用滤砂管防砂后，）底水油藏中的水平井采用滤砂管防砂后，底水锥进快底水锥进快，使油层过早水淹。，使油层过早水淹。一、前言 因此，开展了因此，开展了“水平井管内砾石充填防砂工艺技水平井管内砾石充填防砂工艺技术术”的攻关研究。的攻关研究。 1）高渗透密实的砾石充填层，）高渗透密实

6、的砾石充填层，有效减缓或避免有效减缓或避免生产过程中防砂筛管被生产过程中防砂筛管被堵塞堵塞，有助于提高油井产量；，有助于提高油井产量；2） 炮眼及筛套环空形成高密实的砾石充填层，炮眼及筛套环空形成高密实的砾石充填层，改善近井流动条件，降改善近井流动条件，降低炮眼压降低炮眼压降，有助于生产流体在水平段均匀产出；，有助于生产流体在水平段均匀产出；3）油藏适应性强，防砂有效期长油藏适应性强，防砂有效期长。一、前言一、前 言二、水平井充填机理及工艺原理三、主要开展的工作及成果四、现场应用效果五、结论二、充填机理及工艺原理试验井筒试验井筒起升系统起升系统工艺流程工艺流程数据数据 采采集处理集处理 “九五

7、”初，为研究“水平井内的砾石充填规律”，胜利采油院建立了大型水平井实尺寸物理模型，得出了水平井“平衡堤充填”机理。水平井砾石充填的水平井砾石充填的充填过程示意图充填过程示意图 水平井砾石充填的水平井砾石充填的充填过程示意图充填过程示意图 二、充填机理及工艺原理 滤失滤失 冲管冲管 充填平衡堤充填平衡堤 充填砾石在水平段充填砾石在水平段易沉降、携砂液的易沉降、携砂液的漏失漏失易形成砂桥易形成砂桥充填亏空区充填亏空区充填亏空区充填亏空区 对于砾石充填来讲，任何充填程度的不密实，都将导致防砂技术的失效。因此，我们通过分段连续充填工艺的实施，较好地解决了“提高水平井砾石充填率” 的问题。二、充填机理及

8、工艺原理二、充填机理及工艺原理冲管冲管 充填充填工具工具防砂防砂筛管筛管压差式分级压差式分级阻流装置阻流装置一、前 言二、水平井充填机理及工艺原理三、主要开展的工作及成果四、现场应用效果五、结论三、主要开展的工作及成果 充填平衡堤充填平衡堤 1.1.研究开发了水平井研究开发了水平井分段连续充填工艺管柱分段连续充填工艺管柱2.2.优选研究了优选研究了SPF-1SPF-1型型水平井充填清洁携砂液体系水平井充填清洁携砂液体系3.3.筛选研究了筛选研究了DM-1DM-1型型水平井低密度充填材料水平井低密度充填材料4.4.优选研究了水平井分段连续充填优选研究了水平井分段连续充填施工工艺参数施工工艺参数三

9、、主要开展的工作及成果 设计的设计的压差式分级阻流装置压差式分级阻流装置，使得，使得分段连续充填技术思路分段连续充填技术思路得以实现，并且得以实现，并且提高充提高充填效率填效率；丝堵丝堵 充填工具充填工具复合绕丝筛管复合绕丝筛管压差式分级阻压差式分级阻流装置流装置 研制开发了研制开发了两种水平井充填工具两种水平井充填工具，可满足，可满足5 51 1/ /2 2inin、7in7in、9 95 5/ /8 8inin常规井常规井和和热采井热采井充充填现场需要；填现场需要； 复合绕丝层筛管复合绕丝层筛管的设计的设计缓解了缓解了泥质、稠油、粉细砂对泥质、稠油、粉细砂对滤砂管造成的堵塞滤砂管造成的堵塞

10、，提高了水平井充填防砂成功率。提高了水平井充填防砂成功率。三、主要开展的工作及成果充填密封总成开关机构及充填总成丢手装置解决了水平段坐封、丢手、充填转换问题。高压密封机构悬挂机构充填机构丢手机构强悬挂（700KN）、耐高压（35MPa）、大通径：满足4m3/min施工排量，以及水平井均匀注汽的需要三、主要开展的工作及成果内部结构内部结构外保护结构外保护结构外外 观观绕丝层绕丝层精精 密密过滤层过滤层中心管中心管拉伸拉伸冲孔冲孔 绕丝层绕丝层的设计的设计缓解缓解了泥质、稠油、粉细砂对滤砂管造成的了泥质、稠油、粉细砂对滤砂管造成的堵塞堵塞； 精密过滤层精密过滤层的设计，提高了的设计，提高了防砂成功

11、率防砂成功率； 拉伸冲孔外保护结构拉伸冲孔外保护结构提高了防砂管柱在长井段充填过程中抵抗携砂流体提高了防砂管柱在长井段充填过程中抵抗携砂流体冲蚀能力。冲蚀能力。三、主要开展的工作及成果u低残渣、低伤害，降低防砂带来油层的二次污染低残渣、低伤害，降低防砂带来油层的二次污染u粘度可调，携砂性能好，易于充填密实粘度可调，携砂性能好，易于充填密实u具有较低的表面张力易返排具有较低的表面张力易返排表面活性剂类携砂液体系表面活性剂类携砂液体系1、粘温性：、粘温性：粘度为粘度为40120mPas2、携砂能力：、携砂能力：80下下,沉降速度沉降速度0.8mm/s3、地层伤害率、地层伤害率10%4、表面张力、表

12、面张力30mN/m三、主要开展的工作及成果 为使充填的支撑剂在水平段内更易悬浮，优选研究了为使充填的支撑剂在水平段内更易悬浮，优选研究了烧结烧结低密度瓷粒低密度瓷粒做为水平井充填支撑剂。做为水平井充填支撑剂。密 度密 度抗压强度及破碎率抗压强度及破碎率三、主要开展的工作及成果457. 0543. 018. 009. 0543. 0c)(8156. 0)()1 (566. 1iolpnvDDgdCVv三、主要开展的工作及成果排量对充填效率的影响排量对充填效率的影响 砂比与充填效率的影响砂比与充填效率的影响 050100150050100流体粘度(mPa.s)充填效率（%）携砂液粘度对充填效率的影

13、响携砂液粘度对充填效率的影响三、主要开展的工作及成果1、采用了水平井分段连续充填技术思路，解决了长井段水平井砾石充填难题；2在数模和物模的基础上，形成了水平井循环（挤压）充填科学的施工参数，有效地指导了现场施工。三、主要开展的工作及成果1、适用于5 51 1/ /2 2inin、7in7in、9 95 5/ /8 8inin水平井套管射孔完井，尤其适用于高泥质、粉细砂、稠油油藏；2现场经验表明：水平段充填长度在150m之内充填效果最好。一、前 言二、水平井充填机理及工艺原理三、主要开展的工作及成果四、现场应用效果五、结论四、现场应用效果序序号号井号井号层层位位井段井段m施施工工日日期期施工情况

14、施工情况施工前产施工前产量量m3/d施工后产施工后产量量m3/d排量排量 m3/min填砂填砂量量m3最高砂最高砂比比%最高泵最高泵压压MPa液液油油液液油油1面面120-4-P7ES 441051.01108.02003.011.01.1812.32.61.714.48.32西西H1Nm31296.01478.02005.011.02.81116.01.80.932.1243营营13-平平2Ed11537.831684.52006.050.851.87514.511.01.236.023.54营营47-平平1Ng31570.01620.02006.101.22.112122.41.921.2

15、45胜胜3-热平热平1ES31328.11349.02006.051.125.21516.53.01.236.618.76沾沾5-平平1Ng411370.01450.02006.121.29.415184.10.215.610.27庙庙101-平平7Ng2043.62054.12006.122.0116016.0停产停产45.2268高高63-平平5Nm1927.81940.02006.122.01.12526.0403310459高高54-平平1ES11146.01240.02007.043.0506018.5新井投产新井投产563210孤东孤东7-2平平6Ng 521360.91385.0

16、2007.081.831.54018.3停产停产2623.511沾沾5-平平3Ng411220.01476.02007.051.511.552018.0新井投产新井投产17.09.812沾沾5-平平4Ng411327.21498.72008.042.516.83018.0新井投产新井投产18.913.413曲曲8-平平1Ng31555.011625.82007.111.56.31518.1停产停产15.010.014孤孤2-20P524Ng 531490.01530.02008.041.8173022.0新井投产新井投产7822三、现场应用效果一、前 言二、水平井充填机理及工艺原理三、主要开展

17、的工作及成果四、现场应用效果五、结论五、结论1、 较好地解决了较好地解决了的的难题；难题；2、研究的、研究的 分段连续充填管柱分段连续充填管柱、合适粘度的、合适粘度的携砂液体系携砂液体系、低密度充填材料低密度充填材料、优化的、优化的施工参数施工参数为获得为获得提供的技术保障，成为水平井充填提供的技术保障，成为水平井充填；3、现场试验应用结果表明、现场试验应用结果表明:该技术该技术,施工成功率高施工成功率高，.谢谢谢谢 胜利油田胜利油田截至截至20072007年底，年底，累计完钻各类水平井累计完钻各类水平井829829口口，2008年计划实施年计划实施440口左右。口左右。 胜利油田水平井历年投

18、产情况柱状图胜利油田水平井历年投产情况柱状图一、前言一、前 言二、水平井充填机理及工艺原理三、主要开展的工作及成果四、现场应用效果五、结论 滤失滤失 冲管冲管 充填平衡堤充填平衡堤 充填砾石在水平段充填砾石在水平段易沉降、携砂液的易沉降、携砂液的漏失漏失易形成砂桥易形成砂桥充填亏空区充填亏空区充填亏空区充填亏空区 对于砾石充填来讲，任何充填程度的不密实，都将导致防砂技术的失效。因此，我们通过分段连续充填工艺的实施，较好地解决了“提高水平井砾石充填率” 的问题。二、充填机理及工艺原理一、前 言二、水平井充填机理及工艺原理三、主要开展的工作及成果四、现场应用效果五、结论 为使充填的支撑剂在水平段内更易悬浮，优选