• / 7
  • 下载费用:5 下载币  

胜利油田防砂技术新进展

关 键 词:
胜利油田 技术 进展
资源描述:
胜利油田防砂技术新进展(胜利油田有限公司)吴建平智勤功谢金川 高斌一、“九五”末胜利油田防砂工艺状况胜利油田地质构造复杂,油藏类型多,疏松砂岩油藏所占比例大.分布区域广,产量高o“九五”末胜利油田共探明油田64个,其中疏松砂岩出砂油藏有23个油田,占探明油田个数的35.舛%;“九五”末胜利油田总开发井数21450口,防砂井5740口,占26.76%。胜利油田防砂技术人员针对疏松砂岩油田开发不同阶段油藏的特点,从20世纪70年代初期开展了防砂工艺技术的研究攻关,经过三十多年的室内研发与现场应用,逐步形成了以绕丝筛管砾石充填、悬挂滤砂管为代表的机械防砂工艺技术;以涂料砂、固砂剂、干灰砂为代表的化学防砂工艺技术以及复合防砂工艺技术和压裂防砂工艺技术四套成熟的防砂工艺。通过对孤东、孤岛等出砂严重的典型区块的应用情况统计表明:机械防砂一次成功率为72.3%,化学防砂一次成功率为65.4%,复合防砂一次成功率为76.2%;绕丝筛管砾石充填防砂有效期达到360d,滤砂管防砂有效期达到240d,化学防砂有效期达到128d,复合防砂有效期达到380d;绕丝筛管砾石充填防砂后产量损失19.6%,滤砂管防砂后产量损失17.3%.化学防砂后产量损失23.5%,复合防砂后产量损失22.4%。应用效果与“八五”末相比,整体情况表现为:现场施工成功率下降,由“八五”末的85.6%下降到71.3%,下降14.3%:平均防砂有效期缩短,由“八五”末的540降42.5%;经过防砂后产量损失大,平均损失20.7%。这种防砂综合效果变差的主要原因是:随着油田不断开发,油藏条件变化.原有的防砂技术与油藏适应性变差。因此,发展防砂新技术,加强防砂工艺与油藏的针对性,提高防砂综合效果,显得尤为重要。二、“十五”前三年防砂技术新进展近几年随着油田开发形势的不断变化以及提升油田防砂工艺水平的需求,防砂工作者的防砂理念也得到不断转变,一是逐步开创了以损失油井产量为代价的被动型防砂思想解放为增产效果的主动型防砂思想的新理念;二是防砂工艺与油藏进一步紧密结合使防砂工艺更具针对性、科学性;三是加速了防砂工艺与相关采油工艺的结合,形成了一系列采油工程一体化的集成技术,这种的理念转变,缩短了施工周期,降低了施工成本,增加了油井产量.提高了油田的整体开采效果。在这些理念的转变下,防砂基础理论的研究获得了新的进展,防砂新技术得到突破,基本满足了油田开发的新要求。为了提高防砂工艺与油藏的针对性,“十五”前三年防砂工作者针对不同的问题、井况及不同类型的油藏,开发应用了五项防砂新技术。针对“九五”末防砂施工成功率低,完善应用了防砂优化设计技术;针对老油田经过长期开发,地层砂随产出液大量产出,造成地层亏空的问题,开发应用了挤压充填防砂工艺技术;针对稠油油藏及低产能油藏的不断投入勘探160开发,应用了压裂防砂一体化技术;针对水平井日益增多,为最合理开发水平井控制储量。开发应用了水平井分段防砂技术;随着油田细分层系工作的不断深入,针对非均质油藏多层井。研究应用了分层注水防砂一体化技术。新技术的研究应用,使得防砂工艺与油藏的针对性得到加强,疏松砂岩的防砂整体效果得到进一步提升,满足了油田开发的需要。(一)防砂优化设计技术1.利用表皮系数及防砂前后产能比对防砂效果进行评价油层近井地带的表皮系数是衡量经过作业后油层污染程度的重要指标。直接影响着防砂后油井的产量,为此建立了油井经过不同防砂后表皮系数及防砂前后的产量比的计算公式,通过计算机计算软件模拟与计算来优选防砂方法,确保防砂后油井的产量。‘2.建立液固两项流模型,实现施工排量的优化设计在挤压砾石充填施工中,施工排量的设计是决定施工效果的重要参数之一,·传统施工排量主要是靠经验认为决定。存在较大的盲目性。为此我们在建立液固两相流数学模型的基础上,推导出确保充填砂进入炮跟携砂液的最小流速K:K:1.566(1一c,)。Ⅻn,y.o。程)0”[o.8156(D。一D。)]·一临界流速;C。——颗粒平均浓度;. n。——颗粒沉降受阻指数;·y——动力秸度;g——重力加速度; 、‘p——颗粒与液体之间的密度差5。 液体密度;D。——套管内径;D;——油管外径。然后再根据具体井中射孔段的过流面积即可完成挤压排量的设计。3.利用测井资料,结合油藏岩石物性设计施工规模为了提高防砂工艺与油藏的针对性,在防砂规模的设计过程中,加强了测井资料和岩石物性资料的利用,根据测井资料判断油层的油水界面。由岩石物性资料来模拟对地层挤压或压裂后形成的充填带或裂缝的几何形态,从而实现最大程度充填或压裂地层获得高产,但又不压开水层,选择合适的施工规模,提高防砂的施工成功率。(二)挤压充填防砂工艺技术1.工艺原理挤压充填防砂工艺技术是将防砂工具和防砂器材一次下入井底,采用700型车组通过大排量、高砂比、高泵压,向地层挤入大量的砾石后进行环空循环充填,在井筒一定半径范围内形成密实的高渗透带,弥补地层亏空,提高近井地带渗透率,增加导流能力,降低生产压差,缓解地层出砂;并且形成了砾石阻挡地层砂,绕丝筛管阻挡砾石的二级挡砂屏障,达到良好的防砂目的。2.工艺特点(1)将地层填砂与环空充填有机结合,弥补地层亏空,提高防砂综合效果;161(2)降低近井表皮系数,提高渗透率,实现增产防砂双重效果;(3)改变近井地带应力状态,预防套变套损;(4)一趟管柱可以完成单层、两层或两层以上油井的防砂施工,简化施工工序,缩短施工周期;(5)对于非均质油藏多层井,可各层不同的渗透率级差等物性实现分层施工,缓解层问矛盾。3.应用效果该技术自2000年在现场试验成功以来,在胜利油田得到广泛应用,累计应用1100多口,施工成功率达到98%以上,防砂有效期已达3年以上,经过该技术防砂后油井井口含砂小于0.0l%,油井产量平均上升30%,2002.2003年应用井数占总防砂井数的60%以上。逐步成为油田疏松砂岩油藏开发中后期的主导防砂技术。胜利油田滨南采油厂的尚9—13井,是1989年完钻并防砂投产的一口老井,初期日产油5.2t,先后经历了化学树脂固砂、涂料砂固砂,循环砾石充填防砂等工艺,该井生产38后,日产油量降为1.“,2001年5月关井,为长期停产井。该井防砂难点主要表现为:地层亏空严重,生产过程中累计采出地层砂17矗;井段长层间渗透率差异大;该井产油井段跨度80.4m,夹层49,力产油层系为醴渗透率达到6828.09x 10_3一,而5×10层砂粒度中值差异大;5m;9一。结合该井特点,设计应用了分层挤压砾石充填防砂工艺新技术,用一趟管柱完成2个油层的施工,填砂粒径O.4—0.8m,绕丝筛管筛隙O.3工排量1000一1100L/曲l,设计填砂量20空填砂量O.3矗;填砂粒径0.3。0.6m,绕丝筛管筛隙O.2m,施工排量800一900L/计填砂量15空填砂量0.2工投产后。井口含砂小于0.0l%,已累计正常生产18个月,日产液15.2产油12t,增产防砂效果明显,使得停产两年的老井得以重新生产,并创造该井历史最高产量记录。(三)压裂防砂一体化工艺技术1.工艺原理压裂防砂一体化工艺技术是将压裂防砂施工管柱一次下人井底,利用千型压裂车组将高粘压裂液和充填砾石通过大大高于疏松砂岩地层吸收能力的排量、高砂比、高泵压将地层压开短宽裂缝后并充填以大量的砾石,形成端部脱砂,然后进行管内环空砾石循环充填,通过降低井底生产压差及液体流动速度,减少产出流体对地层砂的携带而达到控制地层出砂和提高近井油层的导流能力的目的。2.工艺特点(1)近井流态转变为双线性流;突破井底污染堵塞带,具有明显的增产作用;(2)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;(3)较大幅度降低稠油热采井注气压力;(4)压裂工艺与防砂工艺一次完成,简化施工工序,保护压裂形成的短宽裂缝,有利于压裂液及时返排,提高压裂防砂综合效果。3.应用效果自1999年胜利草124井第一口压裂防砂实施以来,迄今已累计应用200多口井,一次成功率达到100%,经过该技术防砂后油井井口含砂小于O.01%,油井产量平均上升50%】62以上,实现了增产、降低注气压力、防砂的目的,成为稠油油藏、低产能油藏防砂的有效措施。清河采油厂面120—4一008.0—1021.6m),原油粘度高(5000Ⅱ1Pa·s),地层砂粒度中值小(O.09一),以前采用砾石充填后日产液4.6矗,产油1.7t。该井防砂难点在于:油稠注气压力高,产能低,常规防砂后油井产量低;为提高该井产量,并考虑防砂后的热采工作,应用了压裂充填热采防砂一体化施工。地层压裂填砂16.80,环空循环填砂O.5工后该井日产液量上升14.4产油量上升8.3t,动液面上升102m,已连续正常生产15个月。(四)水平井分段防砂工艺技术通过对出砂水平井井底流动状态和出砂机理的研究与试验发现:对水平井进行分段开采可大大提高水平井控制储量的开采程度。在这种发现的指导下,近年来,为满足水平井分段开采的需要.研究应用了水平井分段防砂工艺技术。1.工艺原理通过对水平井分段长度的优化,确定射孔一次井段的长度,采取白下而上分段射孔开采的方式,将平置式防砂管柱及分段防砂工具下入射开井段的对应位置,防砂后,进行生产。待下一段开采完毕后,进行上返射孔防砂生产,直至完成全部井段的防砂生产。达到提高采出程度的目的。2.工艺特点 、(1)可以针对不同长度的射孔井段,设计防砂管柱;(2)平置式防砂管柱为水平井分段开采提供保障;(3)最大限度发挥水平井开采优势。3.应用效果自2001年对水平井进行分段防砂开采以来,已应用42口井,最多分段次数达到3次,防砂一次成功率达到100%,井口含砂均小于0.01%,一次防砂后均实现了防砂井段的全部开采时间。提高了水平井控制储量的开采程度。(五)分层注水防砂一体化技术 一1.工艺原理将防砂器材和注水工具有机连接与配套的坐封管柱按设计要求一次下入井中设计位置,从油管打压.实现所有分层封隔器同时坐封,然后丢手分层防砂注水管柱,这样分层封隔器将不同地层分开,并与注水阀形成封闭空间。然后下入注水管柱,实现分层注水。2.工艺特点(1)实现了分层防砂工艺与分层注水工艺的有效集成;(2)一趟管柱可以完成2—3层注水井的分层防砂施工;(3)根据每层吸水能力,可有效调配注水量。3.应用效果胜利海上埕岛油田的主力开发层馆陶组占探明储量77.3%,油藏特点表现为井段长、夹层大、层间矛盾突出,地层胶结疏松,注水开发过程中极易出砂.为了确保海上油田整体水驱开发效果。从1998年开始,对埕岛油田注水井实施了分层注水防砂一体化技术,目前已转注的52口井,开井52口,其中合注井18口,占34.6%。分注井34口(一级二段20口,二级三段14口),占65.4%,分注水量2763矗,占68.7%。目前埕岛油田日注水量已达1633954积注水300.05×1040.累积注采比0.15,注采比整体保持在O.8左右。经过几年来新技术的的不断应用,胜利疏松砂岩油藏防砂整体水平得到提升,主要表现在:一是防砂有效期延长。年防砂工作量减少。防砂有效期“九五”末平均310d,目前新技术防砂有效期上升到3年以上,胜利油田1999年防砂工作量由4300井次下降到2003年的2100井次。二是防砂工艺与油藏针对性得到进一步加强。针对地层亏空井可优选挤压充填防砂技术,针对稠油油藏或低产能油藏,可优选压裂防砂一体化技术,针对非均质油藏多层井可优选分层挤压砾石充填防砂技术或分层注水防砂一体化技术。这些新技术满足了当前防砂的需要。三、防砂工程面对的难题及下步攻关方向(一)防砂工程面对的难题1.老油区油田含水越来越高,大泵提液使得出砂进一步加剧油田进入高含水期,其主要生产手段是靠大泵提液,提高采液强度。势必造成液流速度增加和生产压差增大,从而使油井出砂加剧,高速含砂液流冲刷和放大生产压差对防砂挡砂屏障造成破坏,导致防砂失效,生产有效期短。如胜利采油厂胜坨油田沙一段、沙二段油层由于含水升高。油井平均含砂量由1996年的0.3%上升到2003年的O.88%。2.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目前对于复杂结构井的防砂技术基本采用的是滤砂管防砂技术,该种防砂方法适合于砾岩、粗砾砂岩、细砂岩等油藏,但随着油田的开发利用,老区含水升高,油层出砂加剧,大泵采液造成流体速度增加,单一滤砂管防砂局限性逐渐暴露;另外粉细砂岩油藏、泥质含量高,滤砂管防砂易造成堵塞,防砂有效期缩短。因此单一滤砂管防砂技术难以满足高含水期及特殊油藏防砂的需要。3.具有增产防砂双重作用的防砂技术难以满足套变套损井经过综合治理后油井防砂的需要 。从油田套损井情况来看,套损位置主要在射孔段部位,约占套损井总数的7l%,套损类型主要以缩径变形、弯曲、错断为主。套损位置在射孔段以上的占套损井总数的20%,套损类型主要以套管腐蚀漏失为主。目前套损井的治理工作在油田范围内已逐步开展,治理方法主要有套管整形(机械整形、爆炸整形、补贴工艺)、套管加固、倒换套管、套管内侧钻、套管堵漏等技术,在套损井治理后,近年来发展形成的增产防砂双重作用的防砂技术,由于井身结构的变化,造成防砂管柱和工具难以下到油层设计的防砂位置,无法实施防砂措施。(二)卞步攻关方向 .1.加强基础研究与技术创新,形成防砂工程新的技术支撑以往经验表明,基础理论和基础实验的研究进展总会带来工艺技术的突破,因此要进一步明确实验室的基础地位,从长远的眼光看待实验室的配套建设。要逐步解决油田开发中单项技术“唱独角戏”的问题。以油藏地质情况为核心,加快油田重点防砂实验室的进一步建设与利用.为防砂方案设计与防砂技术创新提供理论依据。 。2.针对油田含水高防砂难的问题,开展防砂堵水一体化技术攻关为解决高含水期油井防砂的难题,针对高含水油井的特点,在堵水和防砂分布实施的基础上集成配套,开发研究防砂堵水一体化工艺技术,选择性堵水后使油相渗透率与水164相渗透率之比达到3—6,可以较大程度的节约操作费用,进一步提高高含水期油井水驱效果。3.针对复杂结构井防砂问题攻关水平井砾石充填防砂技术为解决水平井为代表的复杂结构井防砂方法单一问题,开展防砂有效期长,适应性强,具有增产作用的水平井高压挤压砾石充填防砂技术,下步攻关方向主要是学习、调研国外水平井砾石充填防砂工艺先进技术的基础上。开展水平井低密度充填材料的研制、水平井携砂液的研究,水平井高压挤压充填工具、工艺管柱的设计及拖工参数优化,满足高含水期及粉细砂岩油藏水平井防砂的需求。目前采油院成功研制出短井段砾石充填工艺技术,2003年3月在清河油田面120一4一平7井,进行了应用,为该项技术的研究攻关积累了宝贵经验。4.开展过油管防砂工艺技术及膨胀砂管防砂技术,攻关套变套损井治理后防砂难题在套损套变井治理过程中,由于井筒内径变小造成原防砂管柱无法起出,为此开展过油管防砂工艺技术进行防砂可以最大限度地恢复油井产能。目前过油管防砂工艺技术在国外套损套变井得到了广泛应用,该工艺技术大体上可分为过油管机械防砂和过油管化学防砂.具体来说有以下四种:过油管砾石充填防砂、过油管小直径滤砂管防砂、过油管树脂固砂、过油管树脂涂敷砂防砂,其中过油管砾石充填防砂工艺又可分为封隔方法、双筛管法和下冲法三种,方法的选择和应用视油井具体情况而定。对于井筒内径变小,但原井内无防砂管柱的油井,进行膨胀筛管防砂也是一种很好的防砂方法,它是公司1997年研制成功的,它是将具有较小钢体外径筛管下入井中,在膨胀工具的作用下,使得膨胀筛管外径膨胀,紧贴防砂层段套管壁,该技术在国外油田得到了成功的应用。165胜利油田防砂技术新进展作者: 吴建平, 智勤功, 谢金川, 高斌作者单位: 胜利油田有限公司相似文献(10条)大华 高含水油田防砂工艺的适应性及方法优选初步研究 半月版)2009(3)引言胜利油田现河采油厂的大部分区块已进入高含水期,随着采液强度的提高,刚 尚南、林樊家油田防砂工艺技术创新及改进 1)本文针对尚南、林樊家油田出砂严重、防砂难度大的问题,对防砂工艺进行了配套完善和创新改进,介绍了几种新型实用的防砂配套工艺技术及措施,会云 林樊家油田防砂工艺的改进与应用 9(11)林樊家油田是一典型的薄层、粉细砂岩、常规稠油油藏,油层胶结疏松,出砂严重,于1986年投入开发,先后采用过绕丝管管内砾石充填防砂、涂料砂防砂和复合防砂工艺,初期取得了较好的效果,1990年产油达到了18万吨但由于防砂工艺单一,配套工艺不完善,导致防砂有效期短,原油产量逐年下降,过采油厂广大技术人员的不断研究和探索,在不同开发阶段针对林樊家油田地层特点和生产需要,形成了不同的防砂工艺技术,田防砂成本的控制与探讨 )本文从油田防砂的重要性、科学选择防砂工艺、利油田防砂技术新进展 2005搞好疏松砂岩油藏的勘探开发工作对胜利油田的长期持续稳定具有重要意义,防砂工艺技术作为疏松砂岩油藏开发的基础工程之一,始终贯穿胜利油田开发的整个历程,砂技术新进展、"十一五"防砂工程面临的难题及技术对策。经网络技术在油田防砂中的应用及发展方向分析 2(3)神经网络技术是基于神经科学研究成果而发展起来的边缘学科,对人工神经网络的应用研究已渗透到许多领域,绍了神经网络知识获取、训练学习、讨了神经网络技术在岩石力学参数计算、出砂预测、防砂施工参数优选等方面应用的可行性及发展前景,木西油田防砂产能预测与效果分析 2(12)雁木西油田隶属于吐哈油区,其主力油层为石炭系砂岩油层,深度达到5000m,受高温、高压和高地应力的作用,出砂较为严重,须用绕丝筛管砾石充填进行防砂,并作好产能预测和效果分析,宁 土库曼库图尔哲别油田防砂技术 1(4)针对土库曼斯坦库图尔哲别油田出了以00多口井的现场应用表明,该防砂系列技术解决了该油藏多年来采用其它常规防砂工艺技术而产生的防砂效果差、周期短、限制油井产能的问题,防砂有效率100%,一次成功率90%醛树脂胶粘剂的地下合成 0(3)介绍了醛树脂胶粘剂地下合成的配方组成,合成方法,讨论了各组分对人造挡砂屏障的强度及渗透性的影响。内蒙古石油化工2005,31(5)胜利油田具有油藏埋藏浅、压实程度差、地层砂胶结疏松、井出砂越来越严重,油井含水越来越高,两项措施是分别实施的,措施工作量大,分析论证的基础上,我们提出了一种既能降低油井出水又能防止油层出砂的工艺技术,力求研制出具有防砂堵水双重效果的化学剂,并制定出相应的施工工艺,以满足孤东等油田防砂堵水的要求,减少油井事故和措施工作量,降低措施综合成本,增加原油产量,:中国石油大学(北京)(授权号:2011年1月22日
展开阅读全文
  石油文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:胜利油田防砂技术新进展
链接地址:http://www.oilwenku.com/p-20051.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们
copyright@ 2016-2020 石油文库网站版权所有
经营许可证编号:川B2-20120048,ICP备案号:蜀ICP备11026253号-10号
收起
展开