采油工程1(4).ppt

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1、第六部分复杂条件下的开采技术课程包主要内容：一、防砂与清砂二、防蜡与清蜡三、油井堵水四、稠油与高凝油开采技术一、油层出砂原因防砂与清砂出砂危害①砂埋油层或井筒砂堵造成油井停产；(1)内因—地质因素②出砂使地面和井下设备严重磨蚀、砂卡；③增加冲砂检泵、地面清罐等维修工作量；④出砂严重时还会引起井壁坍塌而损坏套管。(2)外因—开采因素(一)内因—砂岩油层的地质条件1.应力状态钻井前砂岩油层处于应力平衡状态。钻开油层后，井壁附近岩石的原始应力平衡状态遭到破坏，造成井壁附近岩石的应力集中。2.岩石的胶结状态油层出砂与油层岩石胶结物种类(粘土、碳酸盐和硅质

2、、铁质三种)、数量(数量越多，胶结强度越大)和胶结方式(基底胶结、接触胶结、孔隙胶结)有着密切的关系。(二)外因—开采因素由于固井质量差，使得套管外水泥环和井壁岩石没有粘在一起，在生产中形成高低压层的串通，使井壁岩石不断受到冲刷，粘土夹层膨胀，岩石胶结遭到破坏，因而导致油井出砂。1.固井质量2.射孔密度如果射孔密度过大，有可能使套管破裂和砂岩油层结构遭到破坏，引起油井出砂。流体渗流而产生的对油层岩石的冲刷力和对颗粒的拖曳力是疏松油层出砂的重要原因。油、水井工作制度的突然变化，使得油层岩石受力状况发生变化，也容易引起油层出砂。3.油井工作制度油层压

3、力降低，增加了地应力对岩石颗粒的挤压作用，扰乱了颗粒间的胶结；油层含水后部分胶结物被溶解使得岩石胶结强度降低；4.其它不适当的措施，降低了油层岩石胶结强度，使得油层变得疏松而出砂。二、防砂方法(一)制定合理的开采措施(1)制定合理的油井工作制度：通过生产试验使所确定的生产压差不会造成油井大量出砂(控制生产压差)。对于受生产压差限制而无法满足采油速度的油层，要在采取必要的防砂措施之后提高生产压差。(2)加强出砂层油水井的管理：开、关操作要求平稳；尽量不放套管气或缓放,应避免强烈抽汲措施。(3)对胶结疏松的油层，酸化、压裂等措施要谨慎(4)正确选择完

4、井方法和改善完井工艺。(二)采取合理的防砂工艺方法衬管、筛管、滤砂管等防砂机械防砂砾石充填防砂人工胶结砂层人工井壁化学防砂其它化学防砂法注热空气固砂焦化防砂短期火烧油层固砂降低流速增大油层径向应力其它压裂防砂(1)下入防砂管柱挡砂如割缝衬管、绕丝筛管、胶结滤砂管、双层或多层筛管等。这类方法工艺简单，具有一定的防砂效果，但由于防砂管柱的缝隙或孔隙易被油层细砂所堵塞，一般效果差、寿命短；充填物的种类很多，如砾石、果壳、果核、塑料颗粒、玻璃球或陶粒等。这种防砂方法能有效地将油层砂限制在油层中，并使油层保持稳定的力学结构，防砂效果好，寿命长。机械防砂对油

5、层的适应能力强、成功率高、成本低，目前应用十分广泛。(2)下入防砂管柱加充填物1.机械防砂2.化学防砂(1)人工胶结砂层防砂方法从地面向油层挤入液体胶结剂及增孔剂，然后使胶结剂固化，在油气层层面附近形成具有一定胶结强度及渗透性的胶结砂层，达到防砂目的的方法。如酚醛树脂溶液及酚醛溶液地下合成等。(2)人工井壁防砂方法地面将支护剂和未固化的胶结剂按一定比例拌和均匀，用液体携至井下挤入油层出砂部位，在套管外形成具有一定强度和渗透性的壁面，可阻止油层砂粒流入井内而又不影响油井生产的工艺措施。如水泥砂浆、树脂核桃壳、树脂砂浆、预涂层砾石等。相比较而言：化学

6、防砂方法适用于渗透率相对均匀的薄层段，在粉细砂岩油层中的防砂效果优于机械防砂。但其对油层渗透率有一定的损害，成功率也不如机械防砂，还存在老化现象、相对成本较高等缺点，应用程度不如机械防砂。3.焦化防砂向油层提供热能，促使原油在砂粒表面焦化，形成具有胶结力的焦化薄层。主要有注热空气固砂和短期火烧油层固砂两种方法。4.其它防砂方法依靠油气层砂粒在炮眼口处形成具有一定承载能力的砂拱，达到防砂目的。该方法成败的关键在于砂拱的稳定性。保证砂拱稳定性必须考虑两个关键问题：一是降低并稳定油层流体速度；二是保持或提高井筒周围油层的径向应力。三、清砂方法冲砂：通过

7、冲管、油管或油套环空向井底注入高速流体冲散砂堵，由循环上返液体将砂粒带到地面，以解除油水井砂堵的工艺措施，是广泛应用的清砂方法。捞砂：用钢丝绳向井内下入专门的捞砂工具(捞砂筒)，将井底积存的砂粒捞到地面的方法。一般适用于砂堵不严重、井浅、油层压力低或有漏失层等无法建立循环的油井。效率低,不常用.常用的清砂方法(一)冲砂液(1)具有一定的粘度，以保证具有良好的携砂能力；(2)具有一定密度，以便形成适当液柱压力，防止井喷；(3)配伍性好,不损害油层；(4)来源广泛、价廉等。三、清砂方法(二)冲砂方式（1）正冲砂（2）反冲砂（3）正反冲砂：冲砂液由冲砂

8、管(或油管)泵入，被冲散的砂粒随冲砂液一起沿油套环空返至地面的冲砂方法。：冲砂液由油套环空泵入，被冲散的砂粒随冲砂液一起从油管返至地面的