2024/8/13油氣井防砂技術1油井出砂防砂技術

李宗田2016年3月2024/8/13油氣井防砂技術2一、出砂油田分布及油井出砂的危害二、油井出砂的原因及出砂預測三、國內防砂工藝技術及應用效果四、國外防砂新技術五、啟示和建議提綱2024/8/13油氣井防砂技術3世界上主要出砂油田阿塞拜疆墨西哥灣英國北海委內瑞拉尼日利亞羅馬尼亞洛杉磯盆地挪威油區加拿大阿爾伯達巴西油區印度尼西亞中國勝利、遼河、大港、渤海灣等不完全統計，世界上，防砂井占到總井數的五分之二左右。一、出砂油田分布及油井出砂的危害2024/8/13油氣井防砂技術4疏松砂巖油藏在我國分布范圍廣、儲量大，其油井產量在原油總產量中占有十分重要的地位。主要出砂油田有：勝利、遼河、華北、大港油田以及渤海、南海油田等。國內主要出砂油田一、出砂油田分布及油井出砂的危害2024/8/13油氣井防砂技術5勝利油田開發形勢圖埕島油田孤島油田孤東油田勝坨油田臨盤油田東辛油田樁西油田濱南油田樂安油田勝利油田主要出砂區塊一、出砂油田分布及油井出砂的危害2024/8/13油氣井防砂技術6油田數量勝利油田疏松砂巖油田73個38個疏松砂巖油田占已開發油田52.05％勝利油田主要出砂區塊一、出砂油田分布及油井出砂的危害2024/8/13油氣井防砂技術747.25億噸37.16億噸疏松砂巖油田占78.65％勝利油田疏松砂巖油田油田探明儲量勝利油田主要出砂區塊一、出砂油田分布及油井出砂的危害2024/8/13油氣井防砂技術8疏松砂巖油田年產油量占勝利油田83.91％2770.1萬噸2324.4萬噸勝利油田疏松砂巖油田油田產量勝利油田主要出砂區塊一、出砂油田分布及油井出砂的危害2024/8/13油氣井防砂技術9中生界

上第三系館陶組

下第三系東營組沙河街組88.5％勝利主要出砂層系（孤東）一、出砂油田分布及油井出砂的危害2024/8/13油氣井防砂技術10造成砂堵、砂卡、砂埋油層井下設備沖蝕嚴重，如井下襯管、泵、篩管等導致地層虧空，坍塌，套損，油井報廢地面管線、閥門等沖蝕嚴重環境污染及運輸處理等問題一、出砂油田分布及油井出砂的危害2024/8/13油氣井防砂技術11造成篩管沖蝕導致防砂失效井口流程一、出砂油田分布及油井出砂的危害2024/8/13油氣井防砂技術12(CourtesyofResLink)(BP,SandManagementForum,2004)造成篩管沖蝕、砂堵導致防砂失效一、出砂油田分布及油井出砂的危害2024/8/13油氣井防砂技術13(BP,SandManagementForum,2004)(Eclipse,SandManagementForum,2004)(CourtesyofStatoil)(CourtesyofStatoil)井下設備沖蝕嚴重一、出砂油田分布及油井出砂的危害2024/8/13油氣井防砂技術14(Eclipse,SandManagementForum,2004)儲油罐沉砂嚴重一、出砂油田分布及油井出砂的危害2024/8/13油氣井防砂技術15一、出砂油田分布及油井出砂的危害二、油井出砂的原因及出砂預測三、國內防砂工藝技術及應用效果四、國外防砂新技術五、啟示和建議提綱2024/8/13油氣井防砂技術16油井出砂通常是由于井底附近巖層結構遭受破壞引起的，其中弱膠結或中等膠結砂巖油層的出砂現象較為嚴重，這類巖石膠結性差，強度低。在較大生產壓差或壓力波動影響下，通常會造成巖石結構剪切或疲勞破壞而出砂。油層出砂與油藏深度、地層壓力、地層膠結狀態以及地層流體種類、相態、流速等有密切關系。二、油井出砂的原因及出砂預測1、出砂原因宏觀分析2024/8/13油氣井防砂技術17從力學角度分析，油層出砂機理主要有兩個：即剪切破壞機理和拉伸破壞機理。前者為炮眼周圍應力作用結果，與生產壓差有直接關系；后者為流體作用于地層顆粒的拖拽力所致，與過高的開采速度即過大的流體速度有關。這兩個因素相互作用，相互影響。

除此之外，還有微粒運移機理，會導致地層滲透率降低，從而進一步增大流體對地層顆粒的拖曳力，以至于引發砂粒脫落基體成為自由砂而隨流體產出。1、出砂原因宏觀分析二、油井出砂的原因及出砂預測2024/8/13油氣井防砂技術18影響地層出砂的因素一般分為三類，即地質因素、開發因素和完井因素。地質油藏因素由地層和油藏本身性質決定，屬內因條件。開發因素和完井為主觀因素，可以根據地層油藏的具體情況來進行調整。1、出砂原因宏觀分析二、油井出砂的原因及出砂預測2024/8/13油氣井防砂技術19區塊分析對比試油及生產資料分析井口含砂監測聲波時差數據分析地層孔隙度與出砂關系出砂指數計算數值計算地層出砂模擬試驗2、出砂預測通過一定的技術手段或經驗方法，判斷某個特定油田出砂與否及出砂嚴重程度的定量或定性預測技術。二、油井出砂的原因及出砂預測2024/8/13油氣井防砂技術20區塊分析對比地質條件對比巖芯分析對比流體特性對比試油及生產資料分析試采測試資料分析生產數據分析作業、檢泵、沖砂情況分析二、油井出砂的原因及出砂預測2024/8/13油氣井防砂技術21無源超聲測試砂粒砂粒監測通過無源超聲波技術實現：檢測砂粒沖擊管壁內側（位于彎頭后的傳感器安裝位置）產生的超聲波。流量監測通過有源脈沖-多普勒技術實現：內置多普勒元件通過極高頻的脈沖來跟蹤流體中的粒子或氣泡。多普勒脈沖測試流速井口含砂在線監測儀器二、油井出砂的原因及出砂預測2024/8/13油氣井防砂技術22聲波時差用聲波在地層中的傳播時差（Δt）可以進行出砂情況預測，經驗表明：當Δt>295us/m時，油井在生產過程中會出砂，應采取防砂措施。二、油井出砂的原因及出砂預測2024/8/13油氣井防砂技術23孔隙度地層的孔隙度大于30%，地層出砂較為嚴重，完井過程中必須考慮防砂措施；地層的孔隙度在20-30%之間，地層出砂減緩，也須考慮防砂；地層的孔隙度小于20%，地層出砂輕微，油井是否需要防砂可根據有關測試資料而定。二、油井出砂的原因及出砂預測2024/8/13油氣井防砂技術24出砂指數式中：

B……出砂指數，104MPa

K……體積彈性模量，104MPa

G……切變彈性模量，104MPa

μ……泊松比

Δts,Δtp……聲波時差，us/m二、油井出砂的原因及出砂預測2024/8/13油氣井防砂技術25出砂指數判定經驗當B﹥

2X104MPa時，不出砂；當B<

2X104MPa并﹥1.4X104MPa時，微出砂；當B<

1.4X104MPa時，大量出砂。二、油井出砂的原因及出砂預測2024/8/13油氣井防砂技術26儲層平均出砂指數1.4。出砂較嚴重鄭王莊油田鄭364井S1段出砂指數計算結果二、油井出砂的原因及出砂預測2024/8/13油氣井防砂技術27一、出砂油田分布及油井出砂的危害二、油井出砂的原因及出砂預測三、國內防砂工藝技術及應用效果四、國外防砂新技術五、啟示和建議提綱2024/8/13油氣井防砂技術28油氣井防砂概念：通過機械或化學方法有效的阻止地層中承載骨架砂的運移，而游離于承載骨架砂孔隙之中的“非承載砂”及固相傷害物隨著地層流體進入井筒，確保近井地帶地層流體的滲流能力，最終達到防砂產油的目的。三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術29防砂技術研發機構國內國外勝利采油院、遼河采油院大港采油院等防砂單位Schlumberger、BJ、Baker、Halliburton、Weatherford等三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術30新疆玉門青海四川滇黔桂南海中原華北大港大慶吉林江蘇勝利油田渤海防砂中心業務范圍分布蘇丹（Unity)油田－機構簡介哈薩克斯坦（KARDASYN

)油田2024/8/13油氣井防砂技術31三、國內防砂工藝技術及應用效果1、國內防砂技術發展歷程2、主要優化軟件及室內試驗3、主導防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術32

我國疏松砂巖油藏分布范圍廣，動用儲量大，油氣水井出砂是這類油藏開采的主要矛盾。國內從60年代初期就開展了防砂工藝技術的攻關研究，主要以核桃殼、酚醛樹脂溶液地下合成、水帶干灰砂等化學防砂工藝為主。

70年代開始了機械防砂工藝技術的研究，先后研發了環氧樹脂濾砂管、金屬濾砂管等機械防砂工藝。三、國內防砂工藝技術及應用效果1、國內防砂技術發展歷程2024/8/13油氣井防砂技術33

80年代勝利油田從美國引進了以繞絲篩管礫石充填為主的防砂工藝技術，取得了較好的防砂效果。

90年代，在學習消化國外高速水礫石充填的基礎上，開發了高壓擠壓礫石充填防砂技術及限壓充填技術；同時在中高滲透區塊開發應用了壓裂防砂一體化工藝技術，實現了油井的增產防砂。

2000年后，自主開發研制了水平井礫石充填技術及裸眼篩管防砂完井一體化技術，對國內水平井的大規律開發起到重大技術支撐作用。三、國內防砂工藝技術及應用效果1、國內防砂技術發展歷程2024/8/13油氣井防砂技術34疏松砂巖油藏防砂技術整體發展趨勢20世紀80年代濾砂管防砂化學防砂礫石充填復合防砂擠壓充填壓裂防砂裸眼防砂完井發展歷程20世紀90年代21世紀初期三、國內防砂工藝技術及應用效果1、國內防砂技術發展歷程2024/8/13油氣井防砂技術35

疏松砂巖油藏防砂技術系列循環充填工藝濾砂管防砂工藝擠壓充填工藝涂敷砂防砂工藝抑砂劑抑砂工藝化學機械復合防砂

樹脂固砂工藝壓裂充填工藝

機械防砂技術復合防砂技術化學防砂技術壓裂防砂技術四大主導技術八項工藝措施防砂工藝技術三、國內防砂工藝技術及應用效果1、國內防砂技術發展歷程2024/8/13油氣井防砂技術36整體方向直井復雜結構井單層多層套管防砂完井裸眼防砂完井三大觀念轉變單一工藝集成工藝井筒地層+井筒低壓高壓疏松砂巖油藏防砂技術整體發展趨勢三、國內防砂工藝技術及應用效果1、國內防砂技術發展歷程2024/8/13油氣井防砂技術372、防砂專用軟件及室內試驗出砂機理研究軟件SAND-Pro出砂預測數值模擬軟件防砂方法優選、工藝設計及效果評價軟件MFrac壓裂防砂數值模擬軟件SandcontrolOffice油氣井防砂綜合決策系統三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術38常規實驗室砂粒篩析實驗室流體性能實驗室巖芯流動實驗室膠結性能實驗室2、防砂專用軟件及室內試驗三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術39主要試驗內容地層砂、石英砂粒度篩析巖芯膠結物含量及礦物成份試驗巖芯膨脹及傷害試驗完井液、攜砂液性能試驗化學固砂強度試驗擋砂機理試驗2、防砂專用軟件及室內試驗三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術40主要儀器設備：粒度分析系統巖心流動實驗裝置膠結性能檢測實驗裝置具備能力：

具備地層砂、礫石篩析實驗、完井液配伍性研究，優選防砂方法，優化施工設計等實驗能力。MS2000激光粒度分析儀彈簧拉壓實驗機全自動粒度篩分儀正立數字式顯微鏡防砂技術實驗室——化學防砂實驗室三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術41主要儀器設備：防砂工藝優化及效果評價裝置水平井多功能物模實驗裝置防砂工藝優化及效果評價裝置防砂技術實驗室——機械防砂實驗室具備能力：

可進行直井、斜井、水平井實際井筒和近井地帶的礫石充填模擬試驗，防砂方法優選，工藝參數優化設計及效果評價等試驗。水平井多功能物模實驗裝置三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術42

大型防砂模擬實驗室三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術43

大型防砂模擬實驗室三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術44

大型防砂模擬實驗室三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術45

大型防砂模擬實驗室三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術463、油氣井防砂工藝及配套技術機械防砂技術化學防砂技術復合防砂技術壓裂防砂技術特殊結構井防砂技術三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術47機械防砂技術充填防砂技術濾砂管防砂技術循環充填擠壓充填樹脂濾砂管金屬棉濾砂管金屬氈濾砂管陶瓷濾砂管割縫襯管1）機械防砂技術三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術481）機械防砂技術－正循環充填工藝三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術491）機械防砂技術—反循環充填工藝三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術50擠壓防砂單層擠壓防砂分層擠壓防砂1）機械防砂技術—擠壓充填防砂工藝技術三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術51A、單層擠壓礫石充填防砂技術工藝原理一次管柱下入井下設計位置大排量、高砂比、高泵壓向地層擠入礫石通過控制轉換進行環空循環充填三、國內防砂工藝技術及應用效果1）機械防砂技術—擠壓充填防砂工藝技術2024/8/13油氣井防砂技術52

彌補地層虧空,預防套損套變；提高近井地帶滲透率，降低生產壓差及近井地帶流體流速，緩解地層出砂。解除近井地帶堵塞，提高導流能力具有良好的增產、防砂雙重效果，是開發地層虧空井、污染井等有效的防砂技術手段。工藝特點三、國內防砂工藝技術及應用效果A、單層擠壓礫石充填防砂技術1）機械防砂技術—擠壓充填防砂工藝技術2024/8/13油氣井防砂技術53適用范圍短井段油井采油強度高出砂嚴重的防砂難題重點解決三、國內防砂工藝技術及應用效果A、單層擠壓礫石充填防砂技術1）機械防砂技術—擠壓充填防砂工藝技術2024/8/13油氣井防砂技術54應用效果通過對現場近8000口井的單層擠壓防砂統計，取得了以下應用效果：三、國內防砂工藝技術及應用效果A、單層擠壓礫石充填防砂技術1）機械防砂技術—擠壓充填防砂工藝技術2024/8/13油氣井防砂技術55為鄭王莊沙一段4100萬噸及館陶組600萬噸儲量的上報提供堅實的基礎。加快了鄭王莊油田由勘探轉入開發的步伐根據該區塊開發布署，鄭36塊-鄭41塊區塊建成年產能23.6萬噸。其中館陶組總開發井數16口，年產能3.3萬噸；沙一段總開發井數100口，年產能20.3萬噸。

單層擠壓充填應用效果三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術56管柱下入坐封頂部封隔器丟手投球打壓B、分層擠壓礫石充填防砂技術工藝原理三、國內防砂工藝技術及應用效果1）機械防砂技術—擠壓充填防砂工藝技術2024/8/13油氣井防砂技術57管柱下入坐封頂部封隔器丟手投球打壓上提管柱坐封層間封隔器工藝原理三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術58管柱下入坐封頂部封隔器丟手投球打壓上提管柱坐封層間封隔器下放管柱工藝原理三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術59管柱下入坐封頂部封隔器丟手投球打壓上提管柱坐封層間封隔器下放管柱擠壓下層工藝原理三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術60管柱下入坐封頂部封隔器丟手投球打壓上提管柱坐封層間封隔器下放管柱擠壓下層活動管柱擠充轉換下層循環工藝原理三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術61管柱下入坐封頂部封隔器丟手投球打壓上提管柱坐封層間封隔器下放管柱擠壓下層活動管柱擠充轉換下層循環上提管柱工藝原理三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術62管柱下入坐封頂部封隔器丟手投球打壓上提管柱坐封層間封隔器下放管柱擠壓下層活動管柱擠充轉換上提管柱擠壓上層下層循環工藝原理三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術63管柱下入坐封頂部封隔器丟手投球打壓上提管柱坐封層間封隔器下放管柱擠壓下層活動管柱擠充轉換上提管柱擠壓上層活動管柱擠充轉換上層循環下層循環工藝原理三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術64管柱下入坐封頂部封隔器丟手投球打壓上提管柱坐封層間封隔器下放管柱擠壓下層活動管柱擠充轉換上提管柱擠壓上層活動管柱擠充轉換上層循環下層循環工藝原理三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術65

一趟管柱可完成2層～8層擠壓充填施工,工序少,施工周期短,作業成本低；封閉其它層而只對施工油層高壓擠壓，避免了施工中管內層間串通；擠壓后再進行循環充填使礫石帶更加密實實現無套壓高壓施工；頂部封隔器中間封隔器底部封隔器內管外管工藝特點三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術66適用范圍層數多、夾層大、井段長、層間矛盾突出油井，在高采油強度條件下的防砂難題；重點解決B、分層擠壓礫石充填防砂技術三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術67應用情況該工藝目前在勝利油田現場應用7口井，海上埕島油田5井次，防砂成功率100%，防砂后日平均產液量35m3，油量26t,為勝利埕島油田的經濟、有效開發提供了堅實的技術支撐。B、分層擠壓礫石充填防砂技術三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術68其防砂原理就是將濾砂管懸掛對準在油層部位，利用濾砂管自身的高滲透過濾層，將地層砂有效的擋在濾砂管和套管環形空間內及炮眼附近，并形成自充填擋砂層，以阻止地層進一步出砂。工藝原理1）機械防砂技術--濾砂管防砂三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術69

該工藝具有強度高、擋砂層滲透率大、施工工藝簡單等特點，不但在直井和小斜度井中大量推廣應用，也成為了水平井和氣井勘探防砂試油的主導工藝。技術特點三、國內防砂工藝技術及應用效果1）機械防砂技術--濾砂管防砂2024/8/13油氣井防砂技術70常用濾砂管類型陶瓷濾砂管金屬氈濾砂管樹脂濾砂管金屬棉濾砂管割縫襯管三、國內防砂工藝技術及應用效果1）機械防砂技術--濾砂管防砂2024/8/13油氣井防砂技術71目前在用濾砂管精密微孔濾砂管三、國內防砂工藝技術及應用效果1）機械防砂技術--濾砂管防砂2024/8/13油氣井防砂技術72精密微孔濾砂管工藝特點采用精密沖孔技術，降低砂層對沖縫篩管的直接沖蝕作用。

采用高密沖孔技術，有效開孔縫長是普通割縫管的3-5倍，普通沖縫篩管的2-3倍。材質是不銹鋼金屬材料，故濾網表面光滑、耐磨、耐腐蝕和耐高溫，基本上不產生收縮、伸延象，不易被顆粒堵塞，易清洗。三、國內防砂工藝技術及應用效果1）機械防砂技術--濾砂管防砂2024/8/13油氣井防砂技術73施工程序三、國內防砂工藝技術及應用效果1）機械防砂技術--濾砂管防砂2024/8/13油氣井防砂技術74濾砂管適用范圍泥質含量低于5%地層砂粒度中值＞0.1mm地層砂分選性好三、國內防砂工藝技術及應用效果1）機械防砂技術--濾砂管防砂2024/8/13油氣井防砂技術752）化學防砂工藝技術化學防砂是向地層內擠入化學藥劑，把疏松砂巖地層的顆?；虺涮畹降貙拥牡[石膠結起來，從而穩定地層結構或形成具有一定強度和滲透率的人工井壁，達到防止地層出砂的目的。工藝原理三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術76樹脂固砂人工井壁防砂有機物固砂原油固砂其它固砂方法方法分類三、國內防砂工藝技術及應用效果2）化學防砂工藝技術2024/8/13油氣井防砂技術77工藝分類1.繞絲篩管礫石充填類復合防砂工藝

(1)樹脂固砂+充填防砂

(2)耐高溫無機固砂劑+充填防砂

(3)敷膜砂+充填防砂2.懸掛濾砂管類復合防砂工藝

(1)樹脂固砂+懸掛濾砂管防砂

(2)耐高溫無機固砂劑+懸掛濾砂管防砂

(3)敷膜砂+懸掛濾砂管防砂3）復合防砂三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術78該防砂工藝適用于粉細砂、地層虧空嚴重、高含水、高采液強度的常規井、注蒸汽井、氣井等特殊井防砂。適用范圍3）復合防砂三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術79工藝原理4）壓裂防砂工藝技術采用端部脫砂技術，利用1000型壓裂車組將高粘壓裂液和充填礫石泵入，高泵壓將地層壓開充填以大量的礫石，形成短寬裂縫和端部脫砂，然后進行管內環空礫石循環充填。三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術80生產壓差大大下降井筒周圍流體流速下降減小生產流體對地層砂的攜帶，達到控砂增油目的壓前平面徑向流壓后雙線性流示意100×10-3um2油藏2×10-3um2污染地帶>100um2水力裂縫工藝原理4）壓裂防砂工藝技術三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術81

儲層分層應力和物性的認識縫高控制技術端部脫砂形成短寬裂縫技術壓裂液造縫加砂造成前緣砂堵砂堵后繼續注入保持濾失與注入量平衡，使裂縫寬度盡可能寬凈壓力雙對數曲線造縫延伸端部脫砂盡最大可能擠入三、國內防砂工藝技術及應用效果4）壓裂防砂工藝技術2024/8/13油氣井防砂技術82近井流態轉變為雙線性流;突破井底污染堵塞帶降低生產壓差及井筒周圍流體流速,提高近井地帶導流能力。較大幅度降低稠油熱采井注汽壓力。因此，具有明顯的增產、防砂雙重效果，是開發污染油藏、稠油油藏等有效的防砂技術手段。工藝特點三、國內防砂工藝技術及應用效果4）壓裂防砂工藝技術2024/8/13油氣井防砂技術83適用范圍及選井條件

※近井地帶存在污染損害，地層滲透率較高K=(500~1000)×10-3μm2，而出砂歷史較短的油井?！鶎τ谔馗邼B透率K>1000×10-3μm2，但地層尚有一定硬度E>700MPa，或者當K=(500~1000)×10-3μm2，E=(700~3500)MPa范圍內，建議采用該工藝。三、國內防砂工藝技術及應用效果4）壓裂防砂工藝技術2024/8/13油氣井防砂技術84水平井套管完井防砂水平井裸眼完井防砂水平井篩管防砂水平井管內礫石充填水平井裸眼篩管防砂水平井裸眼礫石充填5）特殊結構井防砂工藝技術三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術851、水平井管內濾砂管防砂工藝原理三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術86新型水平井濾砂管防砂產品體系三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術87三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術88三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術89第一口雙臺階水平井“臨2-平1井”防砂三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術90第一口海油陸采水平井“孤7-平1井”防砂三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術91炮眼金屬氈濾砂管絲堵1034熱采卡瓦封隔器958熱采卡瓦封隔器200m200m163m安全接頭熱補償器熱補償器第一口大井眼單井蒸汽驅輔助重力泄油水平井防砂(鄭科-平1井)鄭411井鄭科平1井鄭418井三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術92

勝利油田采用管內礫石充填防砂的水平井有118口，其中沾5-平1井，日液達到20t/d左右。水平井礫石充填防砂工藝稠油、細砂巖套管防砂完井套管內濾砂管失效處理后重復防砂完井應用于2、水平井管內礫石充填防砂工藝三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術93實施難點

濾失

沖管

充填平衡堤

充填礫石在水平段易沉降、攜砂液的漏失→易形成砂橋充填虧空區充填虧空區

對于礫石充填來講，充填程度的不密實，都將導致防砂的失效。因此對于水平井礫石充填技術，其解決的核心問題就是“提高礫石充填效率”的問題。根據水平井“平衡堤充填”機理，常規充填易形成虧空區。三、國內防砂工藝技術及應用效果2、水平井管內礫石充填防砂工藝2024/8/13油氣井防砂技術94正加砂擠壓充填三套工藝管柱逆向充填工藝管柱逆向充填工藝管柱工藝原理：充填管柱下到設計位置后打壓座封丟手起出座封管柱，再下入充填施工管柱進行逆向充填，施工完成后起出內管柱。三、國內防砂工藝技術及應用效果2、水平井管內礫石充填防砂工藝2024/8/13油氣井防砂技術95應用效果

從2003年至今，共進行了118口水平井礫石充填防砂作業，均取得了成功，施工成功率100%。12口井充填工具均下入到水平段，平均水平井長度在150m左右。2005年在大港油田西H1井，防砂施工井段長195m。三、國內防砂工藝技術及應用效果B、水平井管內礫石充填防砂工藝2024/8/13油氣井防砂技術96

地層砂力度中值＞0.12mm，分選性好，粉細砂含量少泥質含量相對較低（<10%)

原油粘度相對較低，膠質瀝青質含量少地層膠接強度相對較高，生產過程中井壁不易坍塌3、水平井裸眼篩管防砂工藝技術工藝原理及特點

該技術是利用裸眼封隔器、分級箍、盲板、洗井閥等特殊完井工具在水平井造斜段實現注水泥，根據油藏情況利用裸眼封隔器和大通徑篩管對油層部位進行分段完井的一項防砂完井技術。適用范圍三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術97工藝管柱

勝利采油院研制了帶管外封隔器的裸眼完井防砂一體化技術。2004年12月以來共在冀東、大港及勝利油田共應用890口井，投產后效果顯著，取得較大經濟效益。應用效果三、國內防砂工藝技術及應用效果3、水平井裸眼篩管防砂工藝技術2024/8/13油氣井防砂技術98技術優勢在篩管/裸眼環空形成高滲透擋砂屏障減緩篩管堵塞，對稠油、粉細砂巖油藏防砂優勢明顯防砂有效期長，充分發揮水平井增產優勢，延長油井壽命有利于流體均勻流入篩管內部，延緩底水錐進簡化完井管柱結構,提高完井速度,節約完井成本提高油井完善程度，降低近井表皮系數，增大井筒流通面積，最大程度的水平井增產優勢三、國內防砂工藝技術及應用效果4、水平井裸眼礫石充填防砂工藝技術2024/8/13油氣井防砂技術99裸眼濾砂管防砂完井管柱裸眼充填防砂完井管柱酸洗反洗閥充填酸洗工具總成D、水平井裸眼礫石充填防砂工藝技術三、國內防砂工藝技術及應用效果2024/8/13油氣井防砂技術100裸眼濾砂管防砂酸洗管柱裸眼充填防砂酸洗充填管柱洗井總成充填酸洗工具三、國內防砂工藝技術及應用效果D、水平井裸眼礫石充填防砂工藝技術2024/8/13油氣井防砂技術101一、出砂油田分布及油井出砂的危害二、油井出砂的原因及出砂預測三、國內防砂工藝技術及應用效果四、國外防砂新技術五、啟示和建議提綱2024/8/13油氣井防砂技術102技術優勢1、膨脹前剛體外徑小，井身結構適應性強4、流通面積大，井眼附加壓降小，可提高作業油井生產能力2、膨脹后內徑大（僅縮小25.4mm），提高井徑利用率1、可膨脹防砂篩管技術3、膨脹后與井壁直接接觸，增強井壁穩定性5、與礫石充填相比，施工簡單，成本低1995年shell公司授權weatherford子公司Petroline進行開發，1999年首次商業使用隨后Baker公司、Halliburton

公司、Schlumberger公司均投入研究。Weatherford公司：ESS（ExpendableSandScreen)技術四、國外防砂新技術2024/8/13油氣井防砂技術1031、可膨脹防砂篩管技術可膨脹管技術發展歷程1910年延性管和旋轉膨脹補貼1917年實體膨脹錐膨脹波紋管1940年液壓/爆炸式膨脹延性管1962年波紋管上使用樹脂玻璃纖維涂層技術1980年

波紋管加壓后旋轉膨脹1992年

實體膨脹錐割縫管、延性管1865年有縫鋼管出現1995年可膨脹防砂篩管目標：可膨脹套管Weatherford公司：ESS技術四、國外防砂新技術2024/8/13油氣井防砂技術104膨脹防砂篩管結構可膨脹中心管重疊式過濾層可膨脹保護外管Weatherford公司：ESS技術1231、可膨脹防砂篩管技術四、國外防砂新技術2024/8/13油氣井防砂技術105Weatherford公司：ESS技術可膨脹防砂篩管試驗及性能規范1、可膨脹防砂篩管技術四、國外防砂新技術2024/8/13油氣井防砂技術106Weatherford公司：ESS技術ESS(in)外徑(in)膨脹外徑(in)最后內徑(in)應用范圍2-7/8”3.33.875–4.25比井眼尺寸小0.98in4?”,5”18+#csg3?”-4?”hole3-?”3.94.5

–

4.755”,5?”csg4-?”-4?”hole4”4.435.875–6.257”35#csg5-7/8”

–6-1/8”hole4-?”4.96–7.257”23-32#csg6”

–6?”hole5-?”5.978.325–9.1259-5/8csg8-3/8”

–91/8”hole可膨脹防砂篩管試驗及性能規范1、可膨脹防砂篩管技術四、國外防砂新技術2024/8/13油氣井防砂技術107Weatherford公司：ESS技術膨脹防砂管柱膨脹管串防砂管串盲堵底部接頭懸掛封隔器頂部接頭膨脹篩管鉆桿扶正器液壓膨脹工具機械膨脹工具1、可膨脹防砂篩管技術四、國外防砂新技術2024/8/13油氣井防砂技術1081、可膨脹防砂篩管技術Weatherford公司：ESS技術膨脹過程四、國外防砂新技術2024/8/13油氣井防砂技術1091、可膨脹防砂篩管技術Weatherford公司：ESS技術應用情況

自1999年Weatherford公司首次成功應用以來，截至2006年底在全球累計應用48000m，實施405口井，60%用于裸眼井防砂，40%用于套管井防砂；中國區域施工41口井。另外Baker公司應用25口、Halliburton

公司應用13口、Schlumberger公司應用1口?？傮w成功率達到95%以上，同傳統防砂完井相比降低成本20%，增產70%左右。四、國外防砂新技術2024/8/13油氣井防砂技術110射孔防砂一體化管柱技術：利用一趟管柱首先實施射孔施工，再下放管柱實施防砂施工；具有代表性Schlumberger公司的QUANTUMPERFPAC體系復合射孔防砂技術：復合射孔彈在對套管射孔過程中,將射孔與防砂作業同時完成。其研發單位是中國遼河鉆采院。2、射孔防砂一體化技術Schlumberger公司：QUANTUMPERFPAC系統技術優勢1、將射孔技術與防砂工藝有效集成提高了完井速度，縮短了施工周期，降低了作業成本；縮短完井液與油層的接觸時間，減小漏失，有利于油層保護2、將射孔、防砂與監測技術集成配套，提高了油井完善程度與油井產率四、國外防砂新技術2024/8/13油氣井防砂技術1112、射孔防砂一體化技術Schlumberger：QUANTUMPERFPAC系統管柱結構射孔測試裝置防砂管柱總成射孔管柱總成防砂封隔器防砂濾砂管射孔封隔器射孔槍四、國外防砂新技術2024/8/13油氣井防砂技術1122、射孔防砂一體化技術工藝過程下入集成管柱坐封射孔封隔器射孔解封射孔封隔器，下放管柱至防砂設計位置坐封封隔器礫石充填防砂施工起出丟手管柱Schlumberger：QUANTUMPERFPAC系統射孔測試裝置防砂管柱總成射孔管柱總成技術特點一趟管柱可以完成射孔、防砂、監測所有工序簡化施工工序，縮短施工周期，節約施工費用減小了地層結構破壞，降低了完井液損失，增加了儲層產率水力驅動油管運輸射孔體系：使射孔精確、快速、高效實時射孔測試系統：可迅速清理射孔以及井眼破壞形成的碎片四、國外防砂新技術2024/8/13油氣井防砂技術113應用情況2、射孔防砂一體化技術

由中國遼河鉆采院研發的復合射孔防砂技術自1999年10月進入現場應用至今實施46口井。分布在遼河油田的錦45塊、杜84塊、冷37塊、高246塊、高18塊等防砂成功率94%,防砂材料出倉率90%以上,槍身孔眼直徑18mm～20mm。但其技術適應性、施工后對產能的影響、防砂有效期、防砂屏障強度等需要進一步深入研究。

Schlumberger：QUANTUMPERFPAC系統應用情況還需進一步調研。四、國外防砂新技術2024/8/13油氣井防砂技術114一、出砂油田分布及油井出砂的危害二、油井出砂的原因及出砂預測三、國內防砂工藝技術及應用效果四、國外防砂新技術五、啟示和建議提綱2024/8/13油氣井防砂技術1151、青年人如何走好職業生涯的第一步2、力戒科技浮躁3、比爾-蓋茨致青年一代的黃金準則

五、啟示和建議2024/8/13油氣井防砂技術116確立人生坐標樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀具有良好的社會公德、職業道德、家庭美德做有理想、有道德、有文化、有紀律的“四有”職工正確處理國家利益、集體利益和個人利益五、啟示和建議2024/8/13油氣井防砂技術117適應職業環境轉變心態，迅速進入角色具有踏實的工作態度對工作要有責任心樹立良好的形象建立、保持和諧融洽的人際關系善于發現變化并適應變化五、啟示和建議2024/8/13油氣井防砂技術118客觀實際需要自身的素質和能力進行職業設計發展行動原則：個人的價值實現，要與單位的發展方向有機統一,團隊價值永遠高于個人價值發展行動計劃：明確崗位工作的重點、目標、薪酬、培訓等需求，制定短期和中長期規劃發展行動日志：對發展計劃的實施過程進行記錄，并及時歸納分析總結五、啟示和建議2024/8/13油氣井防砂技術119為了達到預期目標，了解需要擁有哪些新的知識、技巧、能力和經驗等通過自學、單位培訓等各種方式，有針對性地加強理論學習，并在實踐中增強對工作的認知和理解，不斷提升自己的業務技能具有吃苦耐勞的品格、百折不撓的精神、堅韌不拔的毅力提升職業技能五、啟示和建議2024/8/13油氣井防砂技術120忠誠敬業是立業之本是成功之階忠誠敬業意味著對自己所從事工作的一種責任感，敬業才會樂業，會成為發自內心的一種動力，積極主動，集中精力做好每一件事，把自己當作企業的主人，把企業的事業視為自己的事業。忠誠敬業讓企業和員工雙贏一名員工想要發展自己，必然應該將個人價值與企業發展密切相聯，忠誠于事業，無私奉獻自己的聰明才智和辛勤汗水，才能最大限度實現自我價值。企業為員工提供了充分展示自我的平臺，員工忠誠、勤勉地為企業工作，那么最后的結果是雙贏。忠誠敬業五、啟示和建議2024/8/13油氣井防砂技術1211、青年人如何走好職業生涯的第一步2、力戒科技浮躁3、比爾-蓋茨致青年一代的黃金準則

五、啟示和建議2024/8/13油氣井防砂技術122

“為什么中國沒有自己的諾貝爾獎獲得者?為什么我國科技競爭力國際排序連續下滑?為什么學術腐敗現象頻繁發生?”——“一言以蔽之：科技浮躁產生的惡果!”“錢學森之問”五、啟示和建議2024/8/13油氣井防砂技術123（1）科技