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1、第十四章油井砂、蠟、水、稠石油工程電子教案2021/10/4第一節(jié)防砂與清砂第二節(jié)防蠟與清蠟第三節(jié)找水與堵水第四節(jié)稠油開(kāi)采第十四章油井砂、蠟、水、稠課后作業(yè)教學(xué)要求思考題2021/10/4第一節(jié)防砂與清砂油井出砂:是指構(gòu)成儲(chǔ)層巖石部分骨架顆粒產(chǎn)生移動(dòng),并隨地層流體流向井底的現(xiàn)象。一、油井出砂的危害油井出砂會(huì)將油層砂埋、油管砂堵,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使井底坍塌,損壞套管,使油井停產(chǎn)。油井出砂會(huì)加速井下設(shè)備、工具等的磨蝕,甚至磨損。油井出砂,會(huì)造成停產(chǎn)而影響產(chǎn)量、增加井下作業(yè)量,從而提高了采油成本。2021/10/4二、油層出砂的原因及規(guī)律油層出砂與巖石的膠結(jié)強(qiáng)度、應(yīng)力狀態(tài)和開(kāi)采條件有關(guān)。巖石的
2、膠結(jié)強(qiáng)度主要取決于膠結(jié)物的種類(lèi)、數(shù)量和膠結(jié)方式。砂巖的膠結(jié)物粘土膠結(jié)強(qiáng)度小碳酸巖膠結(jié)強(qiáng)度中硅質(zhì)膠結(jié)強(qiáng)度大同類(lèi)膠結(jié)物量多膠結(jié)強(qiáng)度大量少膠結(jié)強(qiáng)度小2021/10/4膠結(jié)方式基底膠結(jié)膠結(jié)強(qiáng)度大孔隙膠結(jié)膠結(jié)強(qiáng)度中接觸膠結(jié)膠結(jié)強(qiáng)度低流砂地層易坍塌2021/10/4開(kāi)采條件對(duì)油井出砂特性的影響1)其它開(kāi)采條件相同時(shí),生產(chǎn)壓差愈大、滲流速度愈高,井壁附近流體對(duì)巖石的沖刷力就愈大,若液體粘度高更易出砂。2)相同生產(chǎn)壓差下,地層是否出砂還取決于建立生產(chǎn)壓差的方式。它是指緩慢還是突然(或急劇)的方式建立壓差。因?yàn)樵谕瑯訅翰钕露咴诰诟浇a(chǎn)生的壓力梯度不同。2021/10/4三、防砂方法1.制訂合理
3、的開(kāi)采措施2)在易出砂油水井管理中,開(kāi)、關(guān)井操作要平穩(wěn),并嚴(yán)防油井激動(dòng)。要針對(duì)油層和油井條件,正確地選擇完井方法,制訂合理的開(kāi)采措施:1)在制訂油井配產(chǎn)方案時(shí),要通過(guò)礦場(chǎng)試驗(yàn)使所確定的生產(chǎn)壓差不會(huì)造成油井大量出砂。如因受壓差限制而無(wú)法滿(mǎn)足采油速度要求時(shí),只能在采取其它防砂措施之后才能提高采油壓差,否則將無(wú)法保證油井正常生產(chǎn)。2021/10/4三、防砂方法3)易出砂井應(yīng)避免強(qiáng)烈抽汲和氣舉等突然增大壓差的誘流措施。4)對(duì)膠結(jié)疏松的油層,為解除油層堵塞而采用酸化等措施時(shí),必須注意防止破壞油層結(jié)構(gòu),以避免造成油井出砂。對(duì)粘土膠結(jié)的疏松低壓油層,避免用淡水壓井,要防止水大量漏入油層,引起粘
4、土膨脹。5)根據(jù)油層條件和開(kāi)采工藝要求,正確地選擇完井方法和改善完井工藝。對(duì)于油水(或氣)層交互及層間差異大的多油層,常采用射孔完井。2021/10/42.礫石充填防砂方法常用礫石充填有兩種:裸眼礫石充填和套管礫石充填。此種防砂方法是較早的機(jī)械防砂法,近年來(lái)在理論上、工藝及設(shè)備上不斷完善,被認(rèn)為是目前防砂效果最好的方法之一,特別是在注蒸汽井中的防砂,其效果更為顯著。礫石充填防砂方法屬于先期防砂(即在油井投產(chǎn)前的完井過(guò)程中采取的防砂措施)工藝。2021/10/4礫石充填防砂方法工藝原理對(duì)礫石充填就是將地面選好的礫石用具有一定粘度的液體攜至井內(nèi)充填于具有適當(dāng)縫隙的不銹鋼繞絲篩管(或割
5、縫襯管)和地層出砂部位之間,形成具有一定厚度的礫石層,阻止油層砂粒流入井內(nèi)的充填方式。礫石層先阻擋了較大顆粒的砂子,形成砂橋或砂拱,進(jìn)而又阻止了細(xì)砂入井。通過(guò)自然選擇形成了由粗粒到細(xì)粒的濾砂器,既有良好的流通能力,又能防止油氣層大量出砂。2021/10/43.人工井壁防砂方法人工井壁防砂通常是指從地面將有特定物理、化學(xué)性能的膠結(jié)劑和桃殼砂或其它填充物的支護(hù)劑混合均勻,由攜砂液攜帶擠過(guò)泡眼后,在出砂部位堆積固化后形成有一定強(qiáng)度和滲透性能,可阻擋地層砂的井壁防砂方法,起到阻止油層砂子流入井內(nèi)而不影響油井生產(chǎn)的作用。這類(lèi)防砂方法也稱(chēng)為顆粒防砂方法,其中有水泥砂漿、樹(shù)脂、核桃殼及樹(shù)脂砂漿
6、等方法。2021/10/4四、清砂1.撈砂(機(jī)械)特點(diǎn):不需外來(lái)沖砂液,不會(huì)污染油層。但存在一次撈砂量少,井深時(shí)起下鉆時(shí)間長(zhǎng),撈砂效率低,不經(jīng)濟(jì)等缺點(diǎn)。清砂方法包括:撈砂和沖砂。對(duì)于低壓油層,由于地層漏失而無(wú)法建立循環(huán)的井,采用鋼絲繩下入專(zhuān)門(mén)的撈砂工具——撈砂筒進(jìn)行清砂的方法。2021/10/42.沖砂特點(diǎn):一次沖砂量大、清洗井底完全、工藝簡(jiǎn)單。但當(dāng)?shù)貙訅毫ο禂?shù)低時(shí),沖砂液會(huì)大量漏進(jìn)地層,污染油層,從而增大排液開(kāi)采難度;當(dāng)井很深而地層壓力較低時(shí),沖砂液難以返至地面,水力沖砂法失效,且易出現(xiàn)砂卡;當(dāng)?shù)貙訛樗粜缘貙訒r(shí),水力沖砂法易漏入地層,污染油層。沖砂(水力):向井內(nèi)打入液體,利
7、用高速液流將砂堵沖散,并利用循環(huán)上返的液流將沖散的砂子帶到地面。適用條件:能建立循環(huán)的井。2021/10/4清砂成功的關(guān)鍵:選擇沖砂液和沖砂方式。常用沖砂液:油、水、乳狀液、汽化液等。為防止油層污染,可在液體中加入表面活性劑。一般油井用原油,水井用清水(或鹽水),低壓井用混氣沖砂液。對(duì)沖砂液的要求:①具有一定的粘度,以保證有良好的攜砂能力;②具有一定的密度,以便形成適當(dāng)?shù)囊褐鶋毫?,防止井噴;③?lái)源方便,而又不損害油層。(1)沖砂液2021/10/4①正沖砂沖砂液沿沖砂管(油管)向