八面河油田常用防砂工艺及选井条件.ppt

八面河油田常用防砂工艺及选井条件工艺研究所措施室二O一一年九月一、出砂的机理及影响因素分析二、八面河油田防砂形势简介三、八面河油田主要防砂工艺介绍四、防砂方式的选择及影响效果的因素提纲 1、减产或停产作业油井出砂最容易造成砂埋油层、砂堵油管、地面管汇和贮油罐积砂。 2、地面和井下设备磨蚀由于油井产出流体中含有地层砂,主要成分是 SiO 2,硬度高,能使抽油泵阀座磨损而不密封、阀球点蚀、柱塞和泵缸拉伤、地面闸门失灵、输油泵叶轮严重冲蚀。 3、套管损坏、油井报废最严重的情况是随着地层出砂量的不断增加,套管外的地层孔穴越来越大, 到一定程度往往会导致突发性的地层坍塌。套管坍塌部位由于受力失去平衡产生变形或损坏。严重时会导致油井报废。防砂是保障出砂油田正常生产必须的措施! 1、出砂的危害一般油层的出砂可分为充填砂和骨架砂,当流体的流速达到一定值时,首先使得充填于油层孔道中的未胶结砂粒发生移动,油井开始出砂,随着流速的增加、油井受力发生变化,油井出砂量增加,当流体的流速和生产压差达到某一定值时,油井发生剪切破坏,造成岩石结构损坏,使骨架砂变为自由砂,被流体带动着移动,引起油井大量出砂。 2、出砂的机理 A、剪切破坏机理上覆岩层压力由孔隙压力与骨架应力共同平衡。随开采进行,油藏压力逐渐降低,施加在岩石骨架上的压力越来越大,当该力超过岩石的抗剪切应力, 岩石就会被剪切破坏。剪切破坏的主要因素是油藏压力的衰减或生产压差过大,如果油藏能量得不到及时补充或注水效果差或生产压差超过岩石强度,都会造成地层的应力平衡失稳,形成剪切破坏。 B、拉伸破坏机理在开采过程中,流体由油藏渗流至井筒,沿程会与地层颗粒发生摩擦,流速越大,摩擦力越大, 施加在岩石颗粒表面的拖曳力越大,即岩石颗粒前后的压力梯度越大,岩石就会遭受拉伸破坏。与过高的开采速度和过大的流体速度有关。流体对岩石的拉伸破坏主要集中在炮眼周围, 因为炮眼周围的流速远大于地层内部,另外,近井地带流体易脱气,粘度增大,对岩石颗粒的拖曳力也会增大。两种机理同时作用并相互影响,剪切引起地层破坏后,地层颗粒更容易在产液拖曳力作用下发生运移。 3、影响出砂的因素(1)地质因素(2)开采因素(3)完井因素自然因素人为因素 a、地层压降及生产压差对出砂的影响 b、流速对出砂的影响 a、射孔孔道填充物对出砂的影响 b、射孔参数对出砂的影响 b、颗粒胶结强度 a、构造应力的影响 c、流体性质 c、含水上升或注水对出砂的影响 d、蒸汽吞吐对出砂的影响断层附近和构造顶部区域原构造应力最大, 是地层强度最弱的部位,局部内部骨架已经被破坏, 是最容易也是出砂最严重的地区。地层埋藏越深,压实作用越强,胶结强度越高,越不易出砂。孔隙式胶结>孔隙-接触式胶结>接触式胶结 1、含油饱和度越高,胶结越好。 2、原油粘度越高,越易出砂( a、粘度高, 毛细管力小,胶结强度弱。 b、粘度高,作用在岩石颗粒上的拖曳力大 e、日常管理不当导致压力激动 1、压降过大导致岩石颗粒负荷大,形成剪切破坏。 2、压降引起脱气导致原油粘度增大 3、压降需要放大生产压差,作用在岩石上的拉伸作用力增大,更易出砂。 1、含水上升导致毛细管力下降,地层强度降低 2、胶结物被水溶解 3、注水对地层的冲刷作用加剧出砂 1、高温高压蒸汽将环空充填砂挤入地层或溶蚀,井筒内砾石充填带被破坏;放喷时大量地层砂回吐从绕丝管导致出砂。 2、热采采油速度高,导致近井地带地层压降大, 射孔后各种填充物导致孔道堵塞,孔道压降是生产压差的主要组成部分( 80% ) 应采取大孔道、高密度射孔方式降低流动阻力,降低流速。一、出砂的机理及影响因素分析二、八面河油田防砂形势简介三、八面河油田主要防砂工艺介绍四、防砂方式的选择及影响效果的因素提纲八面河油田分区分层出砂状况表八面河油田分区分层出砂状况表八面河油田储层性质:普遍埋藏较浅,原油粘度较高,岩心疏散,孔隙度较高,胶结疏松,胶结物含量低,储层易出砂。总体上看: 1、除广北区出砂轻微外,其它区块均不同程度出砂。 2、所有区块沙三段普遍出砂严重,沙四段较轻。 3、八面河油田地层砂的粒径中值在 - 之间。南区出砂尤为严重,防砂井数比例高达 % ,沙三上、沙三中油井基本上都需要防砂,沙四段大部分井需要防砂。 596 72 82 化防 1329 311 317 绕防 1128 475 483 高充平均有效期有效率%成功率%成功井次施工井次防砂方式近五年来主要防砂效果对比比例时间以绕防为主的机械防砂阶段八面河油田历年防砂方式构成图绕防和化学防砂互补阶段解堵类防砂和复杂结构井防砂阶段八面河油田防砂工艺技术的发展经历了三个阶段: