油井机械防砂工艺技术与装备的发展水平

作者:未知

  摘 要:油井出砂是影响疏松砂岩油藏开采的主要问题,严重降低油井生产效率与生产质量,对油田的生产与开发带来诸多不利影响。为提升油井开采的安全性与稳定性,需要对油井做好防出砂措施,降低砂岩油藏出砂现象的发生率,提升油田开采质量,保证油田开采效率。为此,本文将针对油井机械防砂工艺技术与设备的发展水平进行研究与探讨。
  关键词:油井机械;防砂工艺技术;防砂装备
  国外关于油井机械防砂技术的研究相对比较早,我国关于油井机械防砂技术的研究相对比较晚,因此我国油井机械防砂技术与国外先进国家先比存在较大的差距,对我国石油化工产业的发展带来一定负面影响。国外防砂作业中所运用到的机械防砂技术以筛管砾石填充防砂技术与滤砂管防砂技术为主,其中砾石填充技术是形成最早的一种方法技术,其施工作业工艺相对比较成熟。随着社会的不断发展,我国油井机械防砂工艺不断得到提升,为我国石油产业的发展带来巨大的推动力。
  1 高压充填防砂技术
  高压充填方法技术所运用到的防砂管柱主要由安全接头、筛管、FS封隔器、可溶性扶正器、丝堵等构成,借助大排量的携砂液将砾石—石英砂携带到油气井生产层套管外部的空洞位置,砾石—石英砂被携带到绕丝馆和套管的环形空间,借助高压作用对其实施压实处理,进而形成密实的防砂屏障。
  1.1 高压填充防砂技术的应用优势
  高压填充防砂技术在实际应用中可实施地层和绕丝管外部实施填砂处理,以此充填成形,最大限度缩短钻井施工作业的周期,降低油井防砂作业的应用成本;高压填充防砂技术在油井中的应用,可在油井井筒内部形成一个密度较高的渗透带,最大限度降低油气井中的流体对地层砂砾带来冲击,使靠近井筒流体所具备的流动压力梯度能够小于原始地层所具备的压力梯度,进而降低油井出砂率;高压充填防砂技术能够对油层产生压裂作用,增强地层渗透率,并在井筒周围形成一个高渗透连续地段,缓解油井堵塞现象,保证油井作业能够顺利开展,提升油井作业生产效率,保证油井作业质量。
  1.2 高压充填防砂技术应用劣势
  高压填充防砂技术仅适合被运用单层井段与短层井段,在多油层或者是长井段其防砂质量将无法得到保证。若油井上部有封堵层或者是卡封层,作业人员对油井下部实施填充防砂处理时,受高压作用,必将为封堵层与卡封层带来严重的负面影响。在实际应用过程,无论是参数设置,还是参数优化控制,均对作业人员的操作具有强烈的依赖性。不同的油气井实际施工作业情况有所不同,需避免砂体在充填过程出现移动现象或者是混合现象。
  2 滤砂管防砂工艺技术
  在运用滤砂管防砂工艺技术时,无论选用何种滤砂管均是将滤砂管与防砂封隔器等设备进行配置并下放到井内,使滤砂管能够对准油层部位,最后坐封丢手。油井生产作业过程,油流将砂从底层携带到滤砂管的外部,比滤砂管滤体空间大的地层砂与油流分离,以此达到防砂的目的。与高压充填防砂技术相比,操作简单,作业经费更低,能够同时对油井初期与后期实施防砂处理。
  2.1 双层预填充绕丝筛管
  双层预填充绕丝筛管主要由内层筛管、外层筛管、中心管、预填充砾石层构成,拥有较高的抗压强度、良好的渗透率、较大的流通面积,能够实现对井筒内部流体的分级过滤,避免地层砂流入到生产油筒内,该材料适合被运用到小斜度仅和直井中。
  2.2 不锈钢金属棉滤砂管
  不锈钢精梳棉滤砂管主要由内管、外管、不锈钢丝压制而成的金属棉片構成,能够形成一个具有挡砂功能的屏障,拥有良好的渗透性、较大的流通面积以及较强的抗压能力。因不同生产压力环境能够形成不同的孔喉通道,不同大小的地层砂在通过孔喉时被引流到井筒内,由不锈钢丝压制而成的精梳棉拥有良好的弹性,切实保证金属棉的挡砂能力。
  2.3 金属毡滤砂管
  金属毡滤砂管是将钢丝网缠绕到带孔中心管的外部,使金属丝能够均匀的分布到钢丝网的外部,使其能够在钢丝网的外部形成一种毡状,将其套入到带孔套管的内部,然后对套管两端实施密封处理,借助金属毡与不锈钢丝网对地层砂实施阻挡处理,以此达到防砂的目的。由于滤砂管孔径相对比较大,拥有较大的渗流面积,满足大注入量的各项要求。
  2.4 陶瓷滤砂管
  陶瓷滤砂管是借助烧结而成的陶瓷管对地层砂实施阻隔处理,根据地层渗透率与挡砂精度的各项要求合理选择陶粒尺寸,防止陶瓷管在井下作业过程出现膨胀现象。陶瓷滤砂管拥有较强的渗透性、耐酸碱性以及耐高温性能,适合被运用到注蒸汽热采井防砂中。
  2.5 可膨胀筛管
  可膨胀防砂筛管由可扩展割缝中心管、过滤层和可扩张式保护外套三部分构成。由附在割缝管本体上的特制的金属丝网组成过滤层。在扩张过程中,重叠式渗滤隔膜中间层发生径向滑移,另外两层则发生轴向滑移,直到防砂筛管达到理想的直径。具有过流面积大,可提高单井寿命以及油气藏的采收率,与管外封隔器配合可实现分层开采等优点。
  3 总结
  综上所述,现如今我国油井机械防砂工作中主要运用滤砂管防砂技术,但是这种防砂技术与高压填充防砂技术之间存在较大的差距,需要我国油田企业在今后的发展中不断借鉴国外新型机械防砂技术,加大对分层填充与振动砾石填充工作的研究。
  参考文献:
  [1]康香村,崔清海.油井机械防砂工艺装备的发展水平探究[J].中国石油和化工标准与质量,2011,31(12):136.
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