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封隔高压一次充填防砂技术

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高压 一次 充填 技术
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收稿日期 : 2002203227; 改回日期 : 2002207224作者简介 : 乔仁春 (1968— ) , 男 , 山东省莱阳市人 , 1990 年毕业于石油大学钻井专业 , 胜利油田井下作业公司市场办副主任兼土库曼防砂项目总工程师。联系电话 : (0546) 8746969第 30 卷 第 4 期2002 年 8 月石 油 钻 探 技 术R N G T SV o l. 30 N o. 4A 2002! 试井与开采 #封隔高压一次充填防砂技术乔仁春(胜利石油管理局井下作业公司 , 山东东营  257064)摘 要 : 封隔高压一次充填防砂技术具有防砂有效期长、施工简单、施工周期短、对油层污染程度低等特点 , 能避免二次充填对油层的污染和施工周期长的缺点。在土库曼斯坦图尔哲别油田 A 层的应用表明 , 该技术具充填效果好 , 能起到一定解堵作用的特点 , 经济效益显著 , 值得推广应用。关键词 : 封隔 ; 砾石充填 ; 绕丝筛管 ; 防砂中图分类号 : T 文献标识码 : B   文章编号 : 100120890 (2002) 04200702021  封隔高压一次充填技术原理封隔高压一次充填技术是将砾石 - 石英砂 , 用大排量携砂液带到油气井产层套管外的空洞处和绕丝管与套管的环形空间 , 经高压压实形成挡砂屏障。在需进行防砂作业的油井内 , 将防砂管柱下到预定位置 , 坐封封隔充填工具 , 打开充填通道。地面泵组提供的高压携砂流体 , 经封隔高压一次充填工具的充填通道进入油管、套管环形空间 , 最后进入油层。随着加砂量的不断增加 , 地层被充填压实 , 随后 , 井筒也被充填压实 , 此时地面泵压升高 , 达到预定压力值后停止充填。从油、套环形空间泵入洗井液 , 经封隔高压一次充填工具的反洗通道 , 将油管内的砂子冲洗至地面。上提管柱正转倒扣丢手 , 充填孔道自动关闭 , 中心管自动打开 , 完成封隔高压一次充填防砂作业。2  防砂管柱防砂管柱由丝堵、绕丝管、安全接头、可溶性扶正器和 填工具组成 , 如图 1 所示。图 1  防砂管柱示意图隔高压一次充填工具主要由液压部分、锁紧部分、密封部分、卡瓦锚定部分、充填部分、关闭部分、丢手部分等组成。 <13917 <17718S 充填工具的主要技术参数分别为 : 最大外径 115150 留井部分最小内径 52 70 长度均为 1320m , 坐封钢球直径 35 38 坐封压差均为 10~ 15M 密封压差均≤ 30M 工作温度均≤120℃ ; 上连接螺纹均为 27 8下连接螺纹 27 8 31 2重量为 56 92  施工工艺及工艺特点311 施工工艺1) 管汇试压。接好地面管汇 , 开泵试压 30M m 刺不漏方可进行下步施工。2) 坐封封隔高压一次充填工具。工具下达预定位置后 , 用携砂液正循环洗井 , 记录此时管柱重量 , 从油管内投入钢球一只 , 用水泥车小排量加压坐封。3) 开启充填通道。继续加压至压力突降 , 此时中心管关闭 , 充填通道开启。4) 验封。打开套管闸门 , 试挤携砂液 , 观察套管出液情况 , 计算出单位时间的吸水量。5) 确定施工排量。可根据砂粒直径和射孔井段长度设计相应的排量 , 必须满足积压式充填要求。6) 充填。开泵进行充填 , 直到泵压升高到预定压力值 , 停止充填。7) 反洗井。从套管内泵入清洁携砂液 , 洗出油管内多余的砾石 , 洗净为止。8) 丢手。充填完成后 , 上提管柱至原负荷 , 正转油管倒扣丢手 , 确认倒开后上提管柱 , 此时充填通道自动关闭 , 中心管自动打开。9) 按设计要求下入生产管柱。312  工艺特点1) 施工简单。封隔与高压一次充填结合在一起 ,减少了起下管柱次数 , 减少了作业占井时间 , 节省了地面施工费用。2) 防砂有效期长。大排量高压将地层充填与井筒充填结合在一起 , 确保了充填砾石与空洞、压裂裂缝周壁紧密相镶嵌 , 有效防砂半径大、有效期长 , 有较强的解堵作用 , 并提高了渗透率。3) 采液强度高。套管内下入了高强度的绕丝管 ,地层与环空被砾石充填结实 , 滤砂效果好 , 能大量提液。4) 保护油层。地层充填与环空充填合二为一 , 降低少了因携砂液更换带来的油层污染。5) 修井难度降低。管柱配套了安全接头和可溶解性扶正器 , 便于套铣、解卡 , 减少了转大修的机会。4 现场应用与效果分析411 现场应用从 2001 年 4 月开始 , 首先在土库曼斯坦图尔哲别油田的 A 层上选了具有代表性的 1231、 239、 1557 和1668 四口井 , 进行了封隔高压一次充填防砂施工 , 这4 口井都是一次充填成功。投产后 , 基本都达到了预期的产量 , 且达到减少地层污染、提高油井产量的目的。迄今为止 , 该油田 A 层 36 口需防砂的井全部采用高压法一次充填 , 除 1 口井一次充填失败又二次充填外 ,其余 35 口井都一次成功 , 这 36 口井都已投产。412 效果分析1) 高压一次充填平均施工周期 5d, 二次充填法平均施工周期 14d。不但节省占井时间 9d, 而且一次充填减少了候凝、钻塞、井筒充填、丢手封隔等主要工序 , 使施工简便易行。2) 该油田 A 层防砂井射孔段一般在 3~ 8m , 施工排量 019~ 115 m 3 m 泵压 6~ 30 M 加砂量 11~ 14 m 3, 充填半径 0167~ 1120m , 均达到了挤压式充填的设计要求 , 防砂半径大 , 在近井地带形成了高效能的挡砂屏障。而且由于减少钻砂塞和井筒的二次充填工序 , 减少了因压井液进入地层而对地层的污染。3) 采油强度高、渗透率高。表 1 为 4 口井施工前后生产情况对比。表 1   4 口井防砂前后生产情况对比表井号 对比 油压 套压 M 嘴 产液 m 3 日产油 t 含水 , %1231 措施前 8 42 10 1518 816 33措施后 15 40 10 4516 2413 35239 措施前 9 39 10 415 312 12措施后 13 40 10 1815 1310 141557 措施前 12 42 12 2213 1117 35措施后 16 40 12 5617 3016 341668 措施前 17 43 10 3412 1213 56措施后 18 43 10 8715 3011 58由表 1 可以看出 , 防砂后日产液、日产油均增加 ,这是由于大排量的前置液和携砂液对油层的冲刷 , 对油层有一定的解堵作用 , 油层堵塞减小 , 渗透率得到恢复。经统计 , 一次充填防砂的 36 口井累计增产98963t, 而且目前仍稳定生产。5 结束语高压一次防砂充填技术解决了二次充填中污染油层、降低充填效果、周期长等问题 , 施工简便易行 , 具有占井周期短、防砂有效期延长等特点。应用该技术防砂的油井开井时率增加 , 原油增产明显 , 经济效益显著。Pr on ta D ow om p S dm D S 257064, Ch P l h p re a l, p le rt on m h it of A pp s in u ie o il fo rm s u en th is rm s a of p is le to be w u w w 订 阅 2 0 0 3 年《 石 油 钻 探 技 术 》·17·第 30 卷第 4 期            乔仁春 : 封隔高压一次充填防砂技术
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