防砂工艺新技术简介.ppt

防砂工艺新技术简介,采油工艺研究院防砂技术研究中心,汇报提纲,一、直斜井防砂主导工艺技术二、水平井防砂新技术三、侧钻分支井防砂完井技术四、配套工具及水平井打捞技术,高压挤压砾石充填技术,一、直斜井防砂主导工艺技术,压裂防砂一体化技术,多油层分层挤压充填防砂工艺,直井防砂主导技术,1、高压挤压砾石充填技术,高压挤压充填技术将石英砂大量挤进地层,在井筒附近形成多级挡砂屏障的高渗透带，大大扩大挡砂层厚度,将地层砂和石英砂的混合面推向较远处，以扩大低渗透面的渗流面积，消除孔眼附近的瓶颈阻流，降低生产压差，从而控制出砂，并有效解除井筒附近的污染堵塞，提高产量。,工艺特点：1)一趟管柱可完成地层挤压与环空充填防砂施工的所有工序；2)能够实现有套压和无套压施工，其中无套压挤压施工，特别适用于上部油层套漏的油井，并保护上部套管；3)密封压力达35MPa，抗上顶力70t，可实现大排量的压裂施工，以减少砾石的破碎。,一、直斜井防砂主导工艺技术,2、压裂防砂一体化技术,重点解决稠油区块，渗透率较低区块，层位较深，常规高压充填填砂困难的井，解决油井产量低的问题；,一趟管柱可完成压裂与环空充填施工的所有工序，避免起下管柱破坏压裂端部脱砂形成的短宽裂缝；返排及时，降低地层伤害；超大流通内径设计，最大可达到4m3/min排量；可实现无套压高压施工，保护套管。,工艺过程,工艺特点,一、直斜井防砂主导工艺技术,3、多油层分层挤压充填防砂工艺,重点解决多个油层之间夹层长、层间差异大，层间矛盾突出油井，在高采油强度条件下的防砂难题；,工艺特点,一趟管柱可完成2层及2层以上挤压充填施工；封闭其它层而只对施工油层高压挤压，有效地解决了非均质油藏多油层井防砂难题；挤压后再进行循环充填使砾石带更加密实实现无套压高压施工，保护上部套管。注：本管柱改进型已完成,一、直斜井防砂主导工艺技术,充填完后提至上层继续施工,一、直斜井防砂主导工艺技术,汇报提纲,一、直斜井防砂主导工艺技术二、水平井防砂新技术三、侧钻分支井防砂完井技术四、配套工具及水平井打捞技术,二、水平井防砂新技术,水平井管内砾石充填技术,二开盲板式裸眼充填技术,二开免钻塞裸眼砾石充填技术,水平井防砂新技术,三开井裸眼充填技术,1、水平井管内砾石充填技术,1）油田开发中后期，含水升高，采液强度增大，出砂加剧，要求防砂强度应有显著的提高；,2）高泥质和粉细砂油藏，生产中极易堵塞滤砂管，利用高渗砾石充填以后，在炮眼附近可显著改善近井地带流通能力；,4）单纯滤砂管挡砂，对水平段部分高渗透带而言，流量大，出砂多，极易形成过水孔道，造成底水锥进，使油层过早水淹，采用砾石充填，可将地层出砂阻挡在井筒以外，而高渗透带流量相对大，地层运移来嵌入砾石层的地层砂相对较多，使其渗透率相对降低，有一定的防止底水锥进的控水效果，有利于提高最终采收率。,3）稠油超稠油油藏原油粘度高，流动阻力大，对地层砂携带能力强，出砂较严重，很容易将生产层段砂埋堵塞，采用砾石充填防砂，可有效改善近井地带流通能力，降低注汽压力。,技术优势,二、水平井防砂新技术,1、水平井管内砾石充填技术,一趟管柱大排量完成地层挤压与环空充填所有工序；采用了阻流辅助机构将地层及环空填满填实；确定了砾石不沉降地最小携砂液临界流速。,工艺特点,工艺管柱,二、水平井防砂新技术,2、二开盲板式裸眼充填技术,水平井裸眼开采技术在提高油井产量和油田最终采收率方面具有明显的技术优势，已在胜利等油田得到较多应用并取得了较好的效果。尤其是利用水平井裸眼充填防砂工艺技术，通过在滤砂管和裸眼井壁之间环空充填砾石，并适当对地层进行改造，可有效的提高地层近井地带完善程度，防止井壁坍塌，延长防砂有效期，提高裸眼水平井产量。,二、水平井防砂新技术,工艺过程,油层,钻出水平井眼,2、二开盲板式裸眼充填技术,二、水平井防砂新技术,油层,下入完井管柱,7in套管,分级箍,管外封隔器,7in滤砂管,盲板,底部充填工具,工艺过程,2、二开盲板式裸眼充填技术,二、水平井防砂新技术,油层,膨胀封隔器,工艺过程,2、二开盲板式裸眼充填技术,二、水平井防砂新技术,油层,打开分级箍,工艺过程,2、二开盲板式裸眼充填技术,二、水平井防砂新技术,油层,试循环,工艺过程,2、二开盲板式裸眼充填技术,二、水平井防砂新技术,油层,注水泥,工艺过程,2、二开盲板式裸眼充填技术,二、水平井防砂新技术,油层,碰压关闭分级箍,工艺过程,2、二开盲板式裸眼充填技术,二、水平井防砂新技术,油层,候凝,工艺过程,2、二开盲板式裸眼充填技术,二、水平井防砂新技术,油层,钻塞,工艺过程,2、二开盲板式裸眼充填技术,二、水平井防砂新技术,油层,钻塞,工艺过程,2、二开盲板式裸眼充填技术,二、水平井防砂新技术,油层,起出钻塞管柱,工艺过程,2、二开盲板式裸眼充填技术,二、水平井防砂新技术,油层,下入洗井、酸化、地层填砂、环空充填一次管柱,充填工具,阻流器,工艺过程,2、二开盲板式裸眼充填技术,二、水平井防砂新技术,油层,洗井、酸化,工艺过程,2、二开盲板式裸眼充填技术,二、水平井防砂新技术,油层,砾石充填,工艺过程,2、二开盲板式裸眼充填技术,二、水平井防砂新技术,油层,上提管柱、关闭充填口，反洗出多余砂,工艺过程,2、二开盲板式裸眼充填技术,二、水平井防砂新技术,油层,起出管柱，生产,工艺过程,2、二开盲板式裸眼充填技术,二、水平井防砂新技术,水平井裸眼砾石充填目前已较成熟，2010年2月10日完成的大港陆上第一口裸眼充填水平井港4-60-3H，裸眼充填段长150m，目前提液100m3/d，日产油20t/d，明显比周边井高。,2、二开盲板式裸眼充填技术,应用效果,二、水平井防砂新技术,3、二开免钻塞裸眼充填技术,1、在钻塞过程中需要钻掉关闭胶塞、分级箍内腔、水泥塞及盲板四部分，钻塞周期长，套管内壁易受损或松扣；,2、受井深轨迹的影响，钻压难以控制，存在套管侧钻及卡钻的风险；,3、实践证明：钻塞过程中易在防砂管柱及外充填工具内腔沉留大量铝屑块等落物，导致内外充填工具不能实现准确对接，使得充填过程带有很大风险。,钻盲板存在的问题,因此，为确保水平井裸眼充填技术的有效实施，必须对水平井钻盲板裸眼充填工艺进行技术改进，确保固井后留一个干净的井筒。,二、水平井防砂新技术,油层,下入完井管柱,7in套管,外注水泥器,管外封隔器,7in滤砂管,外充填工具,工艺过程,3、二开免钻塞裸眼充填技术,二、水平井防砂新技术,油层,下入胀封、固井管柱,管外封隔器,胀封、固井管柱,胀封管外封隔器,工艺过程,3、二开免钻塞裸眼充填技术,二、水平井防砂新技术,油层,胀封、固井管柱,外注水泥器,打开外注水泥器固井,工艺过程,3、二开免钻塞裸眼充填技术,二、水平井防砂新技术,油层,胀封、固井管柱,外注水泥器,反洗出固井多余水泥,工艺过程,3、二开免钻塞裸眼充填技术,二、水平井防砂新技术,油层,起出胀封、固井管柱,工艺过程,3、二开免钻塞裸眼充填技术,二、水平井防砂新技术,油层,下入内充填管柱,内充填工具,压差式充填阻流装置,工艺过程,3、二开免钻塞裸眼充填技术,二、水平井防砂新技术,油层,洗井、酸化,工艺过程,3、二开免钻塞裸眼充填技术,二、水平井防砂新技术,油层,地层填砂、环空充填,工艺过程,3、二开免钻塞裸眼充填技术,二、水平井防砂新技术,油层,关闭充填口，反洗出多余砂,工艺过程,3、二开免钻塞裸眼充填技术,二、水平井防砂新技术,油层,起出管柱，生产,工艺过程,3、二开免钻塞裸眼充填技术,二、水平井防砂新技术,3、二开免钻塞裸眼充填技术,技术规范,外注水泥器设计,外注水泥器照片,外注水泥器技术规范,二、水平井防砂新技术,内注水泥器设计,内注水泥器照片,内注水泥器技术规范,3、二开免钻塞裸眼充填技术,技术规范,二、水平井防砂新技术,外充填工具技术规范,外充填工具照片,外裸眼充填工具设计,3、二开免钻塞裸眼充填技术,技术规范,二、水平井防砂新技术,4、三开井裸眼充填技术,套 管,裸 眼,悬挂充填工具,三开裸眼充填管柱,1、一开，水泥固井；2、二开,水泥固井；3、三开；4、下防砂管柱；5、坐封；6、替浆、酸洗；7、地层挤压；8、环空循环充填；9、倒扣丢手，起出内管柱；10、下泵完井。,工艺过程,二、水平井防砂新技术,在大港油田庄海8nm-H1,庄海8nm-H3K和中原油田的第一口裸眼水平井卫-P1井得到应用，其中庄海8Ng-H3K井斜深4730米，垂深只有1092米，水平位移达4355多米，水垂比达到4的水平井裸眼充填的世界级难题，专门研发了可旋转充填管柱工艺，2009年3月29日成功施工完毕，经检索这是目前世界上第一种可旋转防砂管柱，解决了大位移水平井的完井问题，这项研究，将对海油陆采和一个人工岛控制开采50多平方公里的含油面积提供技术支撑。,4、三开井裸眼充填技术,现场应用情况,二、水平井防砂新技术,汇报提纲,一、直斜井防砂主导工艺技术二、水平井防砂新技术三、侧钻分支井防砂完井技术四、配套工具及水平井打捞技术,三、侧钻分支井防砂完井技术,目前侧钻井、分支井钻井技术已比较成熟，但完井防砂技术还未成熟配套，对于疏松砂岩油藏受井眼限制，水泥固井后射孔完井，只能采用挂更小滤砂管的方法进行完井，防砂失效后修井困难。因此，开展了裸眼防砂工艺的技术攻关研究，以满足日益增长的疏松砂岩油藏复杂结构井开采的需求。,三、侧钻分支井防砂完井技术,管柱结构及原理,三、侧钻分支井防砂完井技术,管柱结构及原理,三、侧钻分支井防砂完井技术,管柱结构及原理,三、侧钻分支井防砂完井技术,管柱结构及原理,三、侧钻分支井防砂完井技术,管柱结构及原理,三、侧钻分支井防砂完井技术,管柱结构及原理,三、侧钻分支井防砂完井技术,管柱结构及原理,三、侧钻分支井防砂完井技术,适用井况,三、侧钻分支井防砂完井技术,适用井况,三、侧钻分支井防砂完井技术,适用井况,注水、注聚、注汽，将提高产量和采收率,三、侧钻分支井防砂完井技术,适用井况,2010年3月23日完井的沾18-7-侧平20 井，水平段125m，7in井筒下侧钻41/2in筛管，完井后产液17m3/d，油15m3/d左右。,三、侧钻分支井防砂完井技术,应用情况,汇报提纲,一、直斜井防砂主导工艺技术二、水平井防砂新技术三、侧钻分支井防砂完井技术四、配套工具及水平井打捞技术,四、配套工具及技术,1、高压充填和压裂防砂一体化配套工具系列,研究开发了适用于51/2in、65/8in、7in、95/8in套管的JC-116、JC-140、JC-152、JC-210。,四、配套工具及技术,2、水平井充填工具系列,研究开发了JCP-116、JCP-140、JCP-152、JC-P210多种高压砾石充填工具 开发了适用于插入油管均匀注汽的超大通径水平井充填工具,研究开发了5in和41/2小套管JCa-104、JCa-95高压充填工具,3、侧钻井、侧钻水平井充填工具系列,四、配套工具及技术,开发了普通和耐热350热采两种类型，其中热采型已用改性氟胶取代易破损的石墨铅封。针对上部套漏或上部有射开层的井，采用无套压工具，不动管柱可反洗型管柱，可保护上部套管，使用方便。51/2工具最大排量应用过3m3/min，7in充填工具最小流通内径接近于31/2油管，最大排量应用过4m3/min。,四、配套工具及技术,研究开发了适用于3.7in、4in、41/2、5in、51/2in、65/8in、7in、95/8in套管Y445-77、Y445-86、Y445-95、Y445-104、Y445-115、Y445-140、Y445-150、Y445-210系列高压悬挂丢手封隔器。,4、Y445型悬挂丢手封隔器系列,其中小直径用于侧钻井，并尽量扩大内通径，如Y445-150内通径100，可用于油管插入均匀注汽,四、配套工具及技术,5、水平井打捞技术,水平井砂埋滤砂管能否打捞成功，关键不在作用在水平段的拉力多少，而是在于能否将砂埋滤砂管外的埋砂冲洗干净，将埋砂基本冲洗干净，打捞问题将迎刃而解。,谢谢各位领导、敬请指正,