高壓充填防砂曲線分析及應用畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-21 20:52 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 可控制出砂。適用范圍：（1） 、不宜用于粉細砂巖和高泥質含量的地層；（2） 、不適用于高壓井；（3） 、套管直徑小于 5in 的小井眼施工困難，應慎用或不用；（4） 、對于多層系油藏，若要經(jīng)常調層開采的油井應慎用；（5） 、進行火燒油層開采的特稠油油藏不適合。除了以上條件外，絕大部分油井和地層都適宜采用繞絲篩管礫石充填防砂。工藝特點：（1） 、防砂強度高密實的礫石充填體阻止地層骨架砂運移，而繞絲篩管強度很大，滲流面積大，通過篩縫的流動阻力很小。 （2） 、有效期長，由于不銹鋼繞絲篩管耐腐蝕，石英砂化學性質穩(wěn)定，過濾體系無運動部件，砂粒被阻隔于系統(tǒng)之外，因此有很長的有效期。 （3） 、適應范圍廣經(jīng)多年的發(fā)展，該技術成熟，可供選擇的工藝方式很多，因而對地層、油井適應性好。不管井段長短，地層流體特征，無論直井、斜井、常規(guī)井、熱采井，單層或多層，成功率都很高。但粉細砂巖慎用。 （4） 、具有一定的產(chǎn)能損失一般防砂方法都不可避免地帶來油井的產(chǎn)能損失，現(xiàn)場資料表明：正常的管內(nèi)礫石充填產(chǎn)能損失約 30%，但采取補救措施可降至 10%。表 防砂方法分類襯管、篩管、濾砂管等防砂篩管或襯管+礫石充填篩管或襯管+預涂層礫石或陶粒充填機械防砂礫石充填防砂篩管或襯管+粒狀塑料或玻璃球、陶粒充填酚醛樹脂膠結防砂化學膠結防砂酚醛溶液地下合成防砂水泥砂漿人工井壁樹脂核桃殼人工井壁樹脂砂漿人工井壁人工井壁預涂層礫石人工井壁焊接玻璃固砂氫氧化鈣固砂四氯化硅固砂水泥—碳酸鈣混合液固砂聚乙烯固砂化學防砂其它化學防砂方法氧化有機物固砂注熱空氣防砂焦化防砂短期火燒油層固砂增大射孔段長度，增大射孔密度降低流速控制產(chǎn)量增大油層徑向應力 采用裸眼產(chǎn)層膨脹式封隔器其它壓裂防砂改善近井地帶滲流場，減小壓力梯度；裂縫支撐劑濾砂或與套管內(nèi)礫石充填結合防砂 高壓充填防砂防砂原理：高壓充填防砂是將管外充填與管內(nèi)充填相結合的一種防砂工藝。利用工具將選定縫隙尺寸的繞絲篩管下入油井正對出砂油層，采用高壓、大排量將工程砂帶到油氣井產(chǎn)層套管外空洞和篩管與套管環(huán)形空間，在地層一定深度內(nèi)實形成一定半徑的高滲透、大半徑的擋砂屏障，進而調整施工參數(shù)，使工程砂在油套環(huán)空內(nèi)沉積，完成油套環(huán)空充填。工程砂形成的高滲透體系降低了井筒附近流體的壓力梯度，從而緩解或避免了巖石的破壞，即緩解了出砂趨勢和程度。同時工程砂對地層砂有較好的橋塞作用，將地層流體攜帶的地層砂阻擋在工程砂外，而繞絲篩管擋住工程砂，形成較好的二級擋砂屏障，實現(xiàn)防砂目的。適用范圍：高壓充填防砂適用范圍與繞絲篩管礫石充填防砂類似，需要注意以下幾點：（1） 、施工層與上下水層距離要大于10m；（2） 、對多層系油藏要慎用，建議防砂層數(shù)不超過4層。工藝特點：（1） 、施工簡單。地層填砂與油套環(huán)空填砂結合在一起，減少了起下管柱次數(shù)，減少了作業(yè)占井時間，節(jié)約了地面施工費用。 （2） 、防砂有效期長。由于大排量高壓將地層充填與井筒充填結合在一起，確保了充填礫石與空洞周壁緊密鑲嵌，有效防砂半徑大，形成了高效能的擋砂屏障，故有效期長。 （3） 、采液強度高。由于套管內(nèi)下入了高強度的繞絲篩管，地層與環(huán)空又被礫石充填結實，故采液強度高，適用于大排量的提液。（4） 、攜砂力強。由于套管內(nèi)下入了繞絲篩管，流通面積小，流速大，易將礫石運移到空洞邊界，把空洞填滿擠實，故攜帶能力強。 （5） 、具有一定的解堵作用。施工工藝步驟：下入防砂管柱——充填前循環(huán)洗井——高壓充填——反洗——丟手——投產(chǎn)。本論文主要針對高壓充填防砂曲線進行分析研究，歸納出最常見的防砂類型并分析其原因，以達到提高防砂施工成功率的目的。第 3章 高壓充填防砂施工曲線類型及特征 加砂曲線類型通過整理多口油氣水井高壓充填防砂施工曲線，歸納出防砂施工曲線有以下 5 種類型。 下降型其特點是當注人排量穩(wěn)定，隨壓開裂縫的延伸和擴展，混砂比逐漸加大，泵壓連續(xù)下降(圖 )。 圖 下降型曲線 下降穩(wěn)定型其特點為注人排量相對穩(wěn)定時，隨著裂縫延伸和擴展，混砂比逐步增加，泵壓下降至一定程度后相對穩(wěn)定。 波動型其特點為注入液體排量穩(wěn)定，混砂比基本穩(wěn)定，隨著裂縫的延伸和擴展，泵壓波動起伏。. 4 上升型其特點為注入排量穩(wěn)定，混砂比穩(wěn)定或提高，泵壓連續(xù)上升(圖 )。圖 上升型加砂曲線. 5 穩(wěn)定型其特點為注入排量穩(wěn)定，混砂比穩(wěn)定或提高，泵壓基本不變。 原因分析地層裂縫中液體流動的連續(xù)方程為:Q0=λ+dv/dt （1）裂縫的體積方程式為:V≈ LWH （2）由于裂縫在延伸過程中縫寬的變化與縫內(nèi)壓力的變化是基本一致的，即:C= W/P （3）將(3)式代人(2)式，得:V= LPCH （4）式中各參數(shù)均是沿縫長的平均值。將(4)式代人(1) 式并表之為△t 中的增量得到:Q0=λ+ LPCH（△L/L+△P/P+△C/C+△H/H）/△t （5）式中：Q0 —注人地層裂縫的體積流量；λ— 注人液體的體積漏失速度；L, △L — 縫長、縫長增量；P, △P — 縫內(nèi)壓力、壓力增量；C, △C — 縫寬與壓力兩參數(shù)的比例系數(shù)、比例系數(shù)增量；H, △H — 縫高、縫高增量圖 3 .3 Pt 雙對數(shù)曲線圖 (1)下降、下降穩(wěn)定型:在 IgPIgt 曲線（圖 ）上為線段 IV，曲線斜率為負值，表示裂縫穿過低應力層，縫高發(fā)生不穩(wěn)定增長，或是溝通了天然裂縫。從方程(5)分析，當壓力增量△P 有明顯降低時，△L, △C, △H，λ 必有明顯提高，其中液體濾失量“λ”的增加可能由于壓開裂縫穿過了地層微隙，但它不能使△P 有明顯降低；縫長有較長的延伸與△P 較大降低不相容；在壓力下降情況下，比例系數(shù) C 增加沒有物理意義；分析認為造成
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