[精品]機(jī)械防砂工藝技術(shù)研究及探討.doc

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1、機(jī)械防砂工藝技術(shù)研究及探討機(jī)械防砂工藝技術(shù)研究及探討［摘耍］防砂工藝是解決油井出砂問題的一項重耍措施，但目前防砂費用高，且油井產(chǎn)量降低、甚至導(dǎo)致停產(chǎn)等問題仍未解決。盡管防砂工藝不斷改進(jìn)和完善，其缺點日趨減少，但仍會不同程度地減低油井產(chǎn)量。攜砂生產(chǎn)通過制定有效的出砂管理制度，根據(jù)油層出砂不同狀況，采用防、排砂泵進(jìn)行攜砂采油，并在此基礎(chǔ)上確定經(jīng)濟(jì)合理、環(huán)境允許的砂處理方法。這樣不僅可節(jié)約大量的熱采、防砂材料及施工費用，而且能提高產(chǎn)能。［關(guān)鍵詞］防砂工藝稠油砂巖機(jī)械防砂防砂效果屮圖分類號：TE933文獻(xiàn)

2、標(biāo)識碼：B1.防砂采油的發(fā)展砂巖油藏油層埋藏淺，膠結(jié)疏松，易出砂。過去由于沒有有效的抗砂攜砂采油裝置，治砂害的重點是在防砂方面,如機(jī)械防砂，限制油井出砂，甚至企圖將隨高粘原油攜出的大量細(xì)粉砂也限制在地層內(nèi)，追求最小粒度的濾砂裝置，此舉急劇增加了采油成本，縮短了生產(chǎn)周期。同時也造成頻繁的修井作業(yè)，給油田的生產(chǎn)管理帶來極大的困難。在長期的現(xiàn)場生產(chǎn)實踐中認(rèn)識到，要維持油井可能的最高產(chǎn)量，應(yīng)將大顆粒擋在泵系統(tǒng)之外，同時必須讓懸浮在原油中的細(xì)微粉砂隨原油一起產(chǎn)出，因為防砂粒徑越細(xì)，對防砂篩管的要求愈嚴(yán)，高粘

3、原油屮的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)或雜物將把防砂篩管完全堵死,造成防砂失敗。到目前為止防砂效果較好的是在砂粒粒徑中值為0.1mm以上的地層，砂粒中值在0.05?0.1mm或更小粒徑的地層，其防砂工藝還未找到效果顯著的方法。2.稠油油藏攜砂開采的必耍性為獲得最好的經(jīng)濟(jì)效益，對出砂的高粘原油采用防砂和攜砂生產(chǎn)相結(jié)合的生產(chǎn)工藝。攜砂生產(chǎn)不是主張出砂，它應(yīng)用的前提是必須保持地層中骨架砂拱的穩(wěn)定性，這一點和防砂是一致的；不同的是，攜砂生產(chǎn)通過實施有效的人工出砂管理，允許少量易堵地層的砂子隨產(chǎn)液流出，疏通地層孔隙，增大滲流

4、面積，從而收到比防砂更好的效果。防砂是解決油井出砂問題的一項重要措施，但防砂費用高，且油井產(chǎn)量降低、甚至導(dǎo)致停產(chǎn)等問題仍未解決。盡管防砂工藝不斷改進(jìn)和完善，其缺點FI趨減少，但仍會不同程度地減低油井產(chǎn)量。攜砂綸產(chǎn)通過制定有效的出砂管理制度，根據(jù)油層出砂不同狀況，采用防、排砂泵進(jìn)行攜砂采油，并在此基礎(chǔ)上確定經(jīng)濟(jì)合理、環(huán)境允許的砂處理方法。這樣不僅可節(jié)約大量的熱采、防砂材料及施工費用，而且能提高產(chǎn)能。攜砂開采稠油具有提高油田最終采收率的潛力。從世界上各大稠油油藏實施冷釆的效果看，整個一次采油期，冷采可

5、采出原始地質(zhì)儲量的15%左右。初期攜砂生產(chǎn)，為EOR技術(shù)改善了地層條件，使油藏的蒸汽吞吐和蒸汽驅(qū)過程更易于管理。3.出砂影響因素分析淺層稠油藏生產(chǎn)井出砂的根本原因，在于油層埋藏淺，結(jié)構(gòu)疏松；原油粘度高，攜砂能力強(qiáng)。但是油井的各生產(chǎn)參數(shù)對地層出砂有更直接的影響。3.1高溫高壓蒸汽對地層出砂的影響淺層稠油藏開發(fā)上采用的蒸汽吞吐的開采方式，注入的高溫高壓蒸汽對地層結(jié)構(gòu)有直接的破壞作用-首先高溫高壓蒸汽對地層結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的沖刷作用，另外井底飽和濕蒸汽液相PH值很高，可達(dá)10?13。這種堿性蒸汽在高溫、高壓

6、下注入地層，經(jīng)過高輪次的吞吐周期，不但改變了巖石表面的潤濕性，而且對地層中的石英、長石具有溶解軟化及對粘土礦物具有溶蝕作用，降低了地層膠結(jié)程度,引起井底周圍地層骨架結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞，造成在注汽和采油過程屮的顆粒運移，引起出砂。3.2注汽參數(shù)對地層出砂的影響①注汽壓力隨著注汽壓力增高，在高于合理極限注汽壓力時，因壓差變化大，井底油層產(chǎn)生較大激動，損壞了膠結(jié)疏松地層的結(jié)構(gòu)，造成巖層骨架破壞，油井周圍出砂形成空洞，致使套管外部約束減弱。②注汽強(qiáng)度從現(xiàn)場統(tǒng)計資料來看，注汽熱采出砂井大部分井都曾發(fā)生過汽竄，嚴(yán)重

7、出砂井發(fā)生過汽竄的比率更高，這是由于注汽強(qiáng)度過大，地層結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞所致，另外熱采井注入大流量高強(qiáng)度的蒸汽引起變相壓裂地層，造成油層出砂。3.3射孔參數(shù)對出砂的影響油井射孔后，地層應(yīng)力作用于射孔孔道周圍，使得地層發(fā)牛剪切破壞，造成地層骨架被破壞；另外若射孔參數(shù)不合理，孔密、孔徑過小以及射孔井段太短則減少滲流面積，增加注汽強(qiáng)度和采液強(qiáng)度，同樣會造成地層骨架的破壞，加劇地層出砂。另外射孔相位、深度等參數(shù)設(shè)計不合理時同樣會加劇油層出砂。3.4工作制度對出砂的影響①生產(chǎn)壓差對地層出砂的影響生產(chǎn)壓差對地層穩(wěn)定

8、性具有重要的影響，隨著生產(chǎn)壓差的增大，地層穩(wěn)定性變差，容易引起油井出砂。因此控制生產(chǎn)壓差是減少油井出砂的重要措施。采油過程中，液體滲流而產(chǎn)生的對顆粒的拖拽力是造成出砂重要因素之一，在其它條件相同時，生產(chǎn)壓差越大，滲流速度越高，井壁附近液流對巖石的沖刷力越大，因此油稠也容易引起出砂。②生產(chǎn)壓差的建立方式對地層出砂的影響所謂建立壓差的方式是指以緩慢的方式建立壓差還是以突然（或急?。┑姆绞浇翰?。因為在同樣的壓差下，兩者在井壁附近油層中造成的壓力梯度不同，急劇方式建立的壓差，會對井筒附