胜利油区疏松砂岩油藏防砂工艺新进展及下步技术对策课件.ppt

胜利油区疏松砂岩油藏防砂工艺新进展及下步技术对策,汇报提纲,一、胜利油田防砂工艺现状二、防砂技术新进展 三、防砂工艺面对的挑战及技术对策四、结 论,滨南油田,孤岛油田,孤东油田,埕岛油田,临盘油田,一、胜利油田防砂工艺现状,胜利油区,疏松砂岩油田,67个,25个,油田个数与比例,疏松砂岩油田个数占油田总个数36.76,1、疏松砂岩油藏占已开发油藏的比例,42.90亿吨,16.95亿吨,疏松砂岩油田探明储量占胜利油区总探明储量39.51,探明储量与比例,胜利油区,疏松砂岩油田,35.28亿吨,14.86亿吨,动用储量与比例,疏松砂岩油田动用储量占胜利油区总动用储量42.12,胜利油区,疏松砂岩油田,2660万吨,949万吨,疏松砂岩油田年产油量占胜利油区总年产油量35.7,年产量与比例,胜利油区,疏松砂岩油田,搞好疏松砂岩油藏的开发工作，对胜利油田的长期持续稳定开发具有重要意义，防砂工艺作为疏松砂岩油藏开发的基础工程之一，始终贯穿于胜利油田的整个开发历程，防砂新技术的不断攻关与突破，对满足油田不同开发阶段的需求有着至关重要的作用。,由此可见：,2、已形成的防砂工艺技术,“九五”以来各防砂工艺应用井次,“九五”以来各防砂工艺应用比例,滤砂管,化学防砂,其它,压裂防砂,挤压充填,砾石充填,“九五”以来各防砂工艺有效期统计,（天）,砾石充填,滤砂管,挤压充填,化学防砂,压裂防砂,其它,四大观念的突破,四项新技术的形成,二、防砂技术新进展,四大观念的突破,突破一：基础理论研究获得新突破突破二:油水井维护措施转变为防砂增产措施；突破三：单纯重视工艺转变为工艺油藏并重；突破四：单一防砂工艺转变为与其它采油工艺有效集成。,四项新技术的形成,新技术一：高压挤压充填防砂工艺技术 新技术二：压裂防砂工艺技术新技术三：水平井为代表的复杂结构井防砂技术新技术四：分层注水防砂一体化技术,1、防砂基础理论研究取得新进展,进一步建立和完善了防砂实验室,油田重点防砂实验室筹建工作于2002年正式启动，有9大功能实验室构成，建成后，可以完成10大类100余种实验研究和测试任务，为防砂工艺的评价及新工艺新技术的开发提供平台。,防砂设计决策技术日臻完善,计算方法：出砂指数计算经验方法:孔隙度法、声波时差法等实验方法：出砂驱替实验数模方法：液固耦合FEM计算模型,科学判断油藏出砂程度为区块防砂提供依据指导油井合理生产,解决问题,出砂预测技术,提高防砂工艺设计水平科学指导防砂现场施工,系统数据管理防砂方法优选防砂工艺优化设计防砂效果预测与评价,防砂工艺适应性物理模拟优化,防砂工艺决策技术,解决问题,MEYER2001压裂防砂软件,MFrac压裂防砂数值模拟技术,防砂优化设计评价技术,决策技术的应用 该项技术先后在孤东油田六区、临盘盘二西区块、埕岛四井区、东辛永8块、郑王庄油田、埕北243/246井区等区块进行了应用，与现场拟合率达75以上，为以上区块防砂工艺决策提供了科学依据。,2、防砂技术获得新突破，使老油区得到持续稳定开发，以稠油超稠油为代表的难动用储量逐步得到落实和开采,新技术一：高压挤压充填防砂工艺技术,弥补地层亏空,预防套损套变；提高近井地带渗透率，降低生产压差及近井地带流体流速，缓解地层出砂；解除近井地带堵塞，提高导流能力；具有良好的增产、防砂双重效果，是开发地层亏空井、污染井等有效的防砂技术手段。,1）工艺特点,施工排量设计,液固两相流体数学模型的建立，先作如下假设：流场中的紊流是均匀的；紊流的范围是空间无限的；颗粒是球形的；作用于颗粒上的外力来源于位势场，如重力场等；颗粒运移期间，其周围领域内由同样流体包围。,2）施工参数优化设计,在此假定下得出确保充填砂进入炮眼携砂液的最小流速VC 为：,设计充填砂量计算公式如下：V=n（Vi+Vo）式中：Vi环空充填砂量；Vo地层充填砂量；n经验系数；,填砂量设计,Vo=R2H,短井段（单油层）工艺管柱,3）工艺管柱,一趟管柱可完成短井段地层挤压与环空充填防砂施工的所有工序；采用先丢手后施工的方式，施工安全可靠；能够实现无套压挤压施工；,多油层分层防砂工艺管柱,一趟管柱可完成2层及2层以上地层挤压与环空充填防砂施工的所有工序；解决长井段、油层多、非均质性严重油藏防砂难题,4）应用效果,应用效果一：弥补地层亏空，预防油井套变套损,防砂前后地层亏空程度对比表,应用效果二：解除近井附近污染,实现油井增产,治理因出砂造成的长停井,高压挤压充填施工后油井产量一般升高2t/d5t/d,增幅在30以上。,典型井例一,基本情况：井号：GD7-39-355 井段：1311.91320.9 m 作业前：液39.7t/d，油3.2t/d施工情况：施工排量：9001100L/min 挤压压力：25MPa 地层填砂量：20.0m3；环空填砂：0.29 m3；施工效果:施工后日产液75t/d,油18.0t/d,日油增幅4.6倍。,基本情况：井号：尚9-13 作业前：长停井，89年投产，历史最高产量5t/d（投产初期）工艺设计：一趟管柱分两层高压挤压施工施工情况 施工日期：2003年6月 挤压压力：16MPa 地层填砂量：20.0m3；环空填砂：0.7 m3；施工排量：9001100L/min 施工效果：日产液18t/d，油14.9t/d。,典型井例二,应用效果三：形成密实充填带，延长防砂有效期，降低防砂作业成本,充填带厚度可达到585mm1005mm，与环空充填挡砂层厚度25mm相比增幅24倍；采用大排量（800l/min1500l/min）施工，将近井地带粉细砂推向地层深部；防砂有效期达到1.5年以上；简化了施工工艺，降低了施工成本。,应用效果四：太平、林樊家老油田重新投入开发利用,存在问题：粉细砂岩，出砂严重主导工艺：高压挤压砾石充填防砂配套工艺：挤注解堵剂，混气排，抽稠防砂卡泵，电热杆,太平油田,存在问题：泥质含量高，地层砂分选性差主导工艺：高压挤压砾石充填防砂工艺配套工艺：混气排解堵及螺杆泵,林樊家油田,由于在防砂工艺上突破了传统的细砂岩、粉细砂岩防砂的工艺思路，采用了大排量、高砂比的高压挤压充填技术，并获得了勘探试油成功，这标志着太平油田、林樊家油田含油面积和储量得到了进一步的扩大。,应用效果五：郑王庄新油区的储量得到落实并逐步投入开发,郑家王庄油田,油藏特点：原油粘度：150049.6104mPa.s 层多、层薄 储层非均质性、敏感性严重主导防砂工艺：馆陶、沙一段：高压挤压充填防砂技术配套工艺：过泵加热降粘工艺 活性柴油解堵和油层保护技术,郑斜41井挤压砾石充填防砂后试油曲线,根据该区块开发布署，郑36块-郑41块区块建成年产能23.6万吨。其中馆陶组总开发井数16口，年产能3.3万吨；沙一段总开发井数100口，年产能20.3万吨。,为郑王庄沙一段4100万吨及馆陶组600万吨储量的上报提供坚实的基础。,加快了郑王庄油田由勘探转入开发的步伐,新技术二:压裂防砂工艺技术,1）工艺机理,压前平面径向流,近井流态转变为双线性流;突破井底污染堵塞带 降低生产压差及井筒周围流体流速,提高近井地带导流能力 较大幅度降低稠油热采井注汽压力 因此，具有明显的增产、防砂双重效果，是开发污染油藏、稠油油藏等有效的防砂技术手段。,2）工艺特点,采用全三维压裂优化设计软件进行压裂规模、压裂参数的优化设计、控制裂缝几何形状。,3）压裂防砂工艺设计,采用压裂转向剂控制裂缝高度的纵向扩展,应用效果一：以压裂防砂集成技术为基础，配套稠油热采工艺,使桩139区块储量得到进一步落实并有效开发,3）应用效果,桩139区块防砂试油历史,2000年6月对桩斜138井利用涂料砂防砂工艺，2001年11月利用绕丝筛管砾石充填防砂工艺对桩斜139井进行试油，效果均不理想。,造斜点高，井斜角大 原油粘度高（1200mPa.s9196mPa.s）出砂严重，试油难度大,桩139区块开发特点,下入压裂管柱,压裂施工,冲砂施工,桩139井压裂防砂施工,压裂防砂施工曲线,注前置液：38.6m3预处理剂：20m3石英砂：11m3涂料砂：1.4m3平均砂比：50%最高砂比：120%,施工参数及用量,桩139井试采曲线,桩139-X1井也采用压裂防砂技术进行试油，获得了日产液23.4m3/d，油16.7m3/d的理想试采效果,压裂防砂技术的应用带动了桩139块的勘探与开发，目前已探明含油面积2.5km2，石油地质储量590104t，完钻投产开发井23口，建产能9.7万吨，获得了良好的勘探开发效果。,应用效果二：试验应用压裂防砂一体化技术,缩短施工周期,提高压裂防砂综合效果,工艺过程,坐封丢手,试验井例,基本情况：井号：清河采油厂 面120-4-10井 层位井段：沙四段 1008.0m1021.8 m油层特点：原油粘度高：40005000 mp.s 地层砂粒径小：中值0.09mm生产井史：割缝筛管挤压砾石充填防砂失效；停产前日产油1.7t，产水0.9m3；防砂要求：采用压裂防砂一体化技术；根据地质预测，压裂防砂后产量日产油 4t6t达到要求。,施工情况：,施工参数 施工排量：3m3/min 最高泵压：15MPa 平均砂比：50 最高砂比：90 压裂填砂：16m3 环空填砂：0.23m3,施工效果：,施工前,施工后,日产油1.7t,日产油12t,增幅10.3t/d,新技术三:复杂结构井防砂技术,主导工艺：滤砂管防砂工艺,1）防砂技术的配套,侧钻水平井防砂,配套技术一：射孔技术,下相位120三排布孔,下相位180四排布孔,配套技术二：滤砂管打捞技术,专利打捞工具,水平井滤砂管打捞工艺技术已经在胜利油田孤东7-平3井、孤东7-平4井、角5平4等井上获得了成功的应用，一次下井就捞出了井内管柱，恢复了产能，取得良好的经济效益和社会效益。,该技术在孤东、孤岛、桩西、河口、滨南、临盘和现河等采油厂进行了大面积的应用，已累计进行防砂施工211井次，施工成功率达100%，其中完成水平井防砂124井次，侧钻井85井次，SAGD热采分段防砂2口井。,2）应用效果,并且实现了我国水平井防砂四个第一：,第一口双台阶水平井“临2-平1井”防砂,第一口海油陆采水平井“孤7-平1井”防砂,第一口稠油热采水平井“单2-平1井”防砂,第一口SAGD水平勘探试油井“郑科平1井”防砂,新技术四：分层注水防砂一体化技术,密闭注水双管分层防砂工艺密闭注水单管分层防砂工艺二次完井分层防砂分注水工艺,目前已形成工艺：,1）分层注水防砂一体化技术的开发,二次完井分防砂注水工艺,密闭注水分层防砂注水工艺,实现了分层防砂工艺与分层注水工艺的有效集成；一趟管柱可以完成23层注水井的分层防砂施工；根据每层吸水能力，可有效调配注水量。,2）应用效果,分层注水防砂一体化工艺技术在埕岛油田的成功应用，解决了非均质性砂岩油藏多层注水井防砂难题。分层防砂注水井正常注水达3年以上，确保了埕岛油田整体开发效果。,应用效果一：地层压力有所回升，油气比下降,2003年,10.52MPa,10.72MPa,增幅0.2MPa,2001年,地层压力变化,应用效果二：注水区液量稳定,45.1m3/d,49.7m3/d,2001年,2003年,注水区内平均单井日产液,1、防砂工程面对的挑战,老油区油田含水越来越高，使得出砂进一步加剧 复杂结构井防砂技术单一，无法根据具体油藏特点进行工艺优选 随着油田进一步开发，套变套损井日益增多,三、防砂工程面对的挑战及技术对策,2、潜力分析,胜利油田疏松砂岩油藏采出程度相对较低,防砂工艺的进展与突破，将使胜利油田疏松砂岩油藏产量进一步提高,采出程度,未采出储量比,3、防砂技术对策,对策一：加强成熟技术配套与集成，形成适应不同疏松砂岩油藏的防砂工艺系列,对策二：加强基础研究与技术创新,1、疏松砂岩油藏压裂防砂机理及裂缝形态控制技术研究攻关,压裂防砂机理端部脱砂控制技术一体化工艺完善与实施,2、堵水防砂一体化技术研究,在堵水和防砂分布实施的基础上集成配套，使得选择性堵水后使油相渗透率与水相渗透率之比达到36，达到降水增油防砂的目的。,3、水平井砾石充填防砂技术的攻关,国外水平井砾石充填技术,水平井高压挤压充填工具、工艺管柱的设计及施工参数优化 水平井低密度充填材料的研制 水平井携砂液的研究,国内水平井砾石充填技术攻关方向,采油院2003年在清河油田面1204平7井，短井段充填的成功，为该项技术的研究攻关积累了宝贵经验。下步攻关内容：,3、开展过油管及膨胀砂管防砂技术研究,过油管砾石充填防砂过油管滤砂管防砂过油管树脂固砂过油管树脂涂敷砂防砂,过油管防砂工艺技术,膨胀砂管防砂技术,膨胀筛管示意图,旋转膨胀工具,对策三：加强天然气藏防砂技术攻关与配套,利用油井防砂技术研究优势，开展不同气藏出砂规律、防砂技术研究攻关,做好出砂气藏战略性技术储备，使天然气尽快成为储量接替阵地.,1、防砂工艺是疏松砂岩油藏开发的基础工程之一，对胜利油田的长期稳定开发有着至关重要的作用。2、近年来防砂技术的新进展，为新老油田的持续稳产奠定了良好的基础；3、加强防砂成熟技术配套与集成、基础研究与技术创新、天然气藏防砂技术攻关与配套等工作，为油田重上三千万的战略目标提供强有力的技术支撑。,四、结 论,敬请各位领导批评指正！,谢谢大家！,