CN102330545B - 一种稠油油藏油井防砂方法 - Google Patents
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Abstract
稠油油藏油井防砂方法，应用于油田稠油开采。首先，准备工作有：起出生产管柱，下入冲砂管柱，探砂面并冲砂，并投球试压，起出冲砂管柱；进行通井刮管、洗井，起出通井管柱。防砂施工包括：下入防砂管柱，进行磁定位校深；进行试压合格；座封、打开充填通道；正循环携砂液与石英砂进行填砂；丢手、上提防砂管柱，起出丢手管柱。完井下入采油生产管柱。效果是：应用于稠油井防砂，一次成功率100％，单井连续生产超过600天。
Description
技术领域
本发明涉及油田采油技术领域，特别涉及一种稠油油藏油井防砂方法。
背景技术
随着油田滚动扩边的深入，出现了一部分普通稠油油藏，这类油藏埋藏深度相对较浅、一些油井出砂严重，常规的防砂方法不能解决问题，造成这部分普通稠油不能正常开采。
胶结疏松的砂岩颗粒随油、水进入井筒或携带至地面，会冲蚀、磨损、堵塞深井泵和管线以及地面设备,或沉积于井底,堵塞油层，使油井减产或停产；甚至油层坍塌，挤毁套管，导致油井大修或报废。采油时应根据生产动态、砂样分析及声波测井等资料，及时了解出砂原因、层位及性质，采取有效的防砂措施。防砂措施有筛管滤网和化学胶固两类，前者适用于各种完井方式，应用较广，后者主要用在套管射孔完成的井。通过试油、试采已证实出砂的油层，应考虑防砂完井。
筛管滤网防砂:也称机械防砂，将多缝筛管固定在带孔的钢管上，下至出砂层段并用携砂液将一定粒径的砂粒循环填充于筛管外，靠管外砂粒所形成的桥拱，滤阻油层出砂。对油层单一、无水、气夹层的井，可采用先期防砂。即油层部分用扩眼钻头扩眼后，再下入筛管填砂。对多层合采或有水、气夹层的井，用射孔完井。清洗套管和炮眼后，再在套管内下筛管填砂。筛管的结构，从割缝到外包金属网或预填砾石，发展 到用有机或无机材料预制滤管。目前多用梯形截面的不锈钢丝点焊成强度高、渗滤面大、耐腐蚀的金属绕丝滤管。此法要求根据砂样粒度分析资料，选定筛管缝宽及填入砂粒的直径。
化学防砂:向出砂油层注入一定量的化学胶结剂，将油层砂子胶固在一起。常用的胶结剂有树脂类（如酚醛树脂、环氧树脂等），有时也用水泥类材料。要求胶结剂在固结时体积收缩，或加入增孔剂，造成一定的渗透性，以尽量减少对产量的影响。对已经大量出砂的油层，用下列方法形成有渗透性的人工井壁：①将砂与胶结剂按比例混合后,挤入地层；②预先向出砂层填砂,再将原料如甲醛和苯酚以及固化剂按序挤入地层，在地层条件下合成树脂；③石英砂外包一层树脂，在未完全固化前挤入地层，在油层温度条件下固化；④用N2作载体把SiCl4蒸气引入油层，使之分解,析出的Si对疏松砂子起胶结作用。化学防砂的优点是可用于同井多油层防砂，不缩小井眼；缺点是成本较高，易降低出砂层的生产能力，对于油井先期防砂或注水井防砂，效果较好。
清砂:清除井底沉砂，一般下入油管，用洗井液循环冲洗，带出地面。炮眼内积砂，用专门的洗井封隔器分段冲洗。井下深井泵等设备内的积砂，须将设备起出地面，检查清理。
发明内容
本发明的目的是：提供一种稠油油藏油井防砂方法，实现普通稠油的油井防砂。
本发明采取的技术方案是：稠油油藏油井防砂方法，
一、施工准备
A、起出生产管柱：起出油井正常采油生产的生产管柱。生产管柱包括油管、抽油泵和抽油杆。
B、下入冲砂管柱，探砂面并冲砂：在井下套管内下入带有球座、冲砂笔尖的冲砂管柱，冲砂管柱包括油管、球座、冲砂笔尖，冲砂管柱从井口自上而下为油管连接球座，球座的下端连接冲砂笔尖，油管、球座、冲砂笔尖之间螺纹连接；向冲砂管柱内泵入冲砂液进行冲砂；冲砂达到井内的砂面至人工井底的距离在20～20.5m之间；当井内砂面至人工井底的距离小于20m时，从油管内用400型泵车注入填砂液，填砂液是粒径为0.4～0.8mm的石英砂与浓度为2%的KCl水溶液的混合物，石英砂与KCl水溶液的重量百分比在5～6%之间；控制400型泵车排量在400～500L/min，使砂面到人工井底的距离在20～20.5m之间。球座就是一种井下管柱上连接的单流阀，本领域技术人员很熟悉并经常使用使用。
C、第二次探砂面并投球试压：向冲砂管柱内泵入洗井液进行正循环洗井，洗井液从油套环空返出到地面，洗井液的排量控制在8～15m3/h；待油套环空返出清水后停止洗井；油套环空内的砂沉淀；沉砂2小时，进行第二次探砂面，确定砂面至人工井底的距离在20～20.5m之间；
从地面向油管内投入钢球，钢球座封在球座内，向井下油管内泵入液体进行试压，油管内的压力升至25MPa，稳压5分钟，压力降小于或等于0.5MPa为合格。试压合格后起出井内带球座和冲砂笔尖的管柱。
D、进行通井刮管：在井内下入带有通井规的通井管柱，通井管柱包括油管、油管变扣接头和118mm通井规；从井口自上而下为油管，油管下端连接油管变扣接头，油管变扣接头下端连接通井规；油管、油管变扣接头与通井规之间螺纹连接。自井口按8～10m/min速度下入通井 管柱至砂面；然后进行反洗井，从油套环空泵入清水做洗井液，洗井液从油管返出，洗井液的排量控制在15～20m3/h，待从油管返出清水停止洗井。起出通井管柱。
二、防砂施工
A、下入防砂管柱，进行磁定位校深：在井内下入带有油管短节、扶正器、渗氮割缝筛管、油管短节和丝堵的防砂管柱。防砂管柱的管柱组合从井口从上至下依次螺纹连接油管、油管短节、扶正器、渗氮割缝筛管、油管短节和丝堵。
采用磁定位校深，使得丝堵的位置在人工砂面以上10±0.5m处；渗氮割缝筛管下端距丝堵的上端5±0.5m,低于防砂油层下部2±0.1m；渗氮割缝筛管上端距充填装置的下端端20±0.1m,高于防砂油层顶部2±0.1m；充填装置下端距防砂油层顶部22±0.1m。
所述油管为直径为73mm加厚油管；渗氮割缝筛管直径73mm、纵向筛缝为0.2mm，北京中油大诚石油天然气技术有限公司生产和天津市正方科技发展有限公司生产；扶正器直径为114mm。
B、试压：地面管线连接到井口油管上端，用泵井从油管打压至20MPa，稳压5分钟为合格。
C、座封、打开充填通道：清水正循环洗井两周。从油管内投入直径28mm钢球，用3～5m3/h的排量正打压座封，钢球座封球座上；当压力上升到8.0MPa时，稳压3～5分钟；当压力上升到12.0MPa时，稳压3～5分钟；然后继续打压至压力下降后，停止地面打压，完成封隔器座封和钢球掉入井底，开启了循充填通道。
D、填砂：在地面用泵车正循环携砂液，携砂液是2%的KCl水溶液； 待泵压稳定并且排量稳定在500～800L/min时开始向携砂液中加入石英砂，石英砂与携砂液重量百分比（携砂百分比）控制在8～10%。当泵车出口压力与油套环空压力压差达到5.0MPa时，停止向携砂液中加石英砂；当泵车出口压力与油套环空压力压差达到8.0MPa时，从油套环空反洗井，从油管洗出多余的石英砂。所述的石英砂粒径为0.4～0.8mm。
E、丢手：拆掉连接在油套环空上的洗井井口流程，上提防砂管柱至未座封前负荷，正转管柱20～25圈，将自上而下连接有扶正器、渗氮割缝筛管、油管短节和丝堵的管柱从油管上倒扣丢在油井内。起出丢手上部的管柱。
F、完井：按地质方案要求下入采油生产管柱。采油生产管柱组合为：从井口自上而下依次螺纹连接油管、抽油泵和导锥；采油生产管柱内的柱杆组合为：抽油杆连接抽油泵柱塞。
本发明有益的效果：发明稠油油藏油井防砂方法，利用渗氮割缝筛管内填充的石英砂将油层年出的砂挡在外边，避免了地层砂井进入泵筒造成卡泵。本发明应用于稠油井防砂一次成功率100%，单井连续生产超过600天。施工合格率100%。
具体实施方式
本发明在华北油田的30余口普通稠油井进行防砂实验。一次成功率100%，施工合格率100%。特别是赵41－23、赵41－11等油井后，单井连续生产超过600天。
实施例：赵41－23井。50℃时粘度为1892.18mPa.s，沥青质含量高为47.58％，含硫9.78％。出砂严重无法生产。
一、施工准备
A、起出生产管柱：起出油井正常采油生产的生产管柱。生产管柱包括油管、抽油泵和抽油杆。
B、下入冲砂管柱，探砂面并冲砂：在井下套管内下入带有球座、冲砂笔尖的冲砂管柱，冲砂管柱包括油管、球座、冲砂笔尖，冲砂管柱从井口自上而下为油管连接球座，球座的下端连接冲砂笔尖，油管、球座、冲砂笔尖之间螺纹连接；向冲砂管柱内泵入清水冲砂液进行冲砂至1849m；砂面高出人工井底17.05m（人工井底1866.05m），从油管内用400型泵车注入填砂液，填砂液是粒径为0.4～0.8mm的石英砂与浓度为2%的KCl水溶液的混合物，石英砂与KCl水溶液的重量百分比在5.5%之间；控制400型泵车排量在450L/min，使砂面到1846.0m。
C、第二次探砂面并投球试压：向冲砂管柱内泵入清水洗井液进行正循环洗井，洗井液从油套环空返出到地面，洗井液的排量控制在12m3/h；待油套环空返出清水后停止洗井；油套环空内的砂沉淀；沉砂2小时，进行第二次探砂面，砂面1846.0m，至人工井底的距离20.05m；从地面向油管内投入直径28mm的钢球，钢球座封在球座内，向井下油管内泵入清水进行试压，油管内的压力升至25MPa，稳压5分钟，压力降0.35Mpa，试压合格。起出井内带球座和冲砂笔尖的管柱。
D、进行通井刮管：在井内下入带有通井规的通井管柱，通井管柱包括油管、油管变扣接头和118mm通井规；从井口自上而下为油管，油管下端连接油管变扣接头，油管变扣接头下端连接通井规；油管、油管变扣接头与通井规之间螺纹连接。自井口按9m/min速度下入通井管柱至1846.0m砂面；然后进行反洗井，从油套环空泵入清水洗井液，洗井液 从油管返出，洗井液的排量控制在16m3/h，待从油管返出清水停止洗井。起出通井管柱。
二、防砂施工
A、下入防砂管柱，进行磁定位校深：在井内下入自上而下连接有油管短节、扶正器、渗氮割缝筛管、油管短节和丝堵的防砂管柱。防砂管柱的管柱组合从井口从上至下依次螺纹连接油管、油管短节、扶正器、渗氮割缝筛管、油管短节和丝堵。
采用磁定位校深，防砂油层1779～1832m，丝堵下端的位置在井深1839m；渗氮割缝筛管下端在1834m,渗氮割缝筛管下端在1777m,充填装置下端在1757m。
所述油管为直径为73mm加厚油管；渗氮割缝筛管直径73mm、纵向筛缝为0.2mm，北京中油大诚石油天然气技术有限公司生产或天津市正方科技发展有限公司生产；扶正器直径为114mm。
B、试压：地面管线连接到井口油管上端，用泵井从油管打压至20MPa，稳压5分钟不刺不漏合格。
C、座封、打开充填通道：清水正循环洗井两周。从油管内投入直径28mm钢球，用3.5m3/h的排量正打压座封，钢球座封到球座上；当压力上升到8.0MPa时，稳压5分钟；当压力上升到12.0MPa时，稳压5分钟；然后继续打压至压力下降后，停止地面打压，完成封隔器座封和钢球掉入井底，开启了循充填通道。
D、填砂：在地面用泵车正循环携砂液，携砂液是2%的KCl水溶液；待泵压稳定并且排量稳定在600L/min时开始向携砂液中加入石英砂，石英砂（携砂）与携砂液重量百分比控制在8.8%。当泵车出口压力与油 套环空压力压差达到5.0MPa时，停止向携砂液中加石英砂；当泵车出口压力与油套环空压力压差达到8.0MPa时，从油套环空反洗井，从油管洗出多余的石英砂。所述的石英砂粒径为0.4～0.8mm。
E、丢手：拆掉连接在油套环空上的洗井井口流程，上提防砂管柱至未座封前负荷，正转管柱25圈，将自上而下连接有扶正器、渗氮割缝筛管、油管短节和丝堵的管柱从油管上倒扣丢在油井内。起出丢手上部的管柱。
F、完井：按地质设计方案要求下入采油生产管柱。采油生产管柱组合为：从井口自上而下依次螺纹连接油管、抽油泵和导锥；采油生产管柱内的柱杆组合为：抽油杆连接抽油泵柱塞。
井下生产管柱组合：直径73mm油管，长度1494.35m，油管下端连接防砂泵，防砂泵外径44mm,防砂泵下端深度1502.35m；防砂泵下端连接导锥，导锥直径73mm，导锥下端深度1559.68m。
杆柱组合：采用的是HY级抽油杆下端连接刮蜡杆，刮蜡杆下端连接HY级抽油杆，HY级抽油杆下端连接刮蜡杆，刮蜡杆下端连接加重抽油杆，加重抽油杆下端连接抽油泵的柱塞。
Claims (1)
1.一种稠油油藏油井防砂方法，其特征在于：
一、施工准备
A、起出生产管柱：起出油井正常采油生产的生产管柱，生产管柱包括油管、抽油泵和抽油杆；
B、下入冲砂管柱，探砂面并冲砂：在井下套管内下入带有球座、冲砂笔尖的冲砂管柱，冲砂管柱包括油管、球座、冲砂笔尖，冲砂管柱从井口自上而下为油管连接球座，球座的下端连接冲砂笔尖，油管、球座、冲砂笔尖之间螺纹连接；向冲砂管柱内泵入冲砂液进行冲砂；冲砂达到井内的砂面至人工井底的距离在20～20.5m之间；当井内砂面至人工井底的距离小于20m时，从油管内用400型泵车注入填砂液，填砂液是粒径为0.4～0.8mm的石英砂与浓度为2%的KCl水溶液的混合物，石英砂与KCl水溶液的重量百分比在5～6%之间；控制400型泵车排量在400～500L/min，使砂面到人工井底的距离在20～20.5m之间；
C、第二次探砂面并投球试压：向冲砂管柱内泵入洗井液进行正循环洗井，洗井液从油套环空返出到地面，洗井液的排量控制在8～15m3/h；待油套环空返出清水后停止洗井；油套环空内的砂沉淀；沉砂2小时，进行第二次探砂面，确定砂面至人工井底的距离在20～20.5m之间；
从地面向油管内投入钢球，钢球座封在球座内，向井下油管内泵入液体进行试压，油管内的压力升至25MPa，稳压5分钟，压力降小于或等于0.5MPa为合格；试压合格后起出井内带球座和冲砂笔尖的管柱；
D、进行通井刮管：在井内下入带有通井规的通井管柱，通井管柱包括油管、油管变扣接头和118mm通井规；从井口自上而下为油管，油管下端连接油管变扣接头，油管变扣接头下端连接通井规；油管、油管变扣接头与通井规之间螺纹连接；自井口按8～10m/min下入通井管柱至砂面；然后进行反洗井，从油套环空泵入清水做洗井液，洗井液从油管返出，洗井液的排量控制在15～20m3/h，待从油管返出清水停止洗井；起出通井管柱；
二、防砂施工
A、下入防砂管柱，进行磁定位校深：在井内下入自上而下连接有油管短节、扶正器、渗氮割缝筛管、油管短节和丝堵的防砂管柱；防砂管柱的管柱组合从井口从上至下依次螺纹连接油管、油管短节、扶正器、渗氮割缝筛管、油管短节和丝堵；
采用磁定位校深，使得丝堵的位置在人工砂面以上10±0.5m处；渗氮割缝筛管下端距丝堵的上端5±0.5m,低于防砂油层下部2±0.1m；渗氮割缝筛管上端距充填装置的下端端20±0.1m,高于防砂油层顶部2±0.1m；充填装置下端距防砂油层顶部22±0.1m；
所述油管为直径为73mm加厚油管；渗氮割缝筛管直径73mm、纵向筛缝为0.2mm；扶正器直径为114mm；
B、试压：地面管线连接到井口油管上端，用泵井从油管打压至20MPa，稳压5分钟为合格；
C、座封、打开充填通道：清水正循环洗井两周；从油管内投入直径28mm钢球，用3～5m3/h的排量正打压座封，钢球座封到球座上；当压力上升到8.0MPa时，稳压3～5分钟；当压力上升到12.0MPa时，稳压3～5分钟；然后继续打压至压力下降后，停止地面打压，完成封隔器座封和钢球、球座掉入井底，开启了循充填通道；
D、填砂：在地面用泵车正循环携砂液，携砂液是2%的KCl水溶液；待泵压稳定并且排量稳定在500～800L/min时开始向携砂液中加入石英砂，石英砂与携砂液重量百分比控制在8～10%；当泵车出口压力与油套环空压力压差达到5.0MPa时，停止向携砂液中加石英砂；当泵车出口压力与油套环空压力压差达到8.0MPa时，从油套环空反洗井，从油管洗出多余的石英砂；所述的石英砂粒径为0.4～0.8mm；
E、丢手：拆掉连接在油套环空上的洗井井口流程，上提防砂管柱至未座封前负荷，正转管柱20～25圈，将自上而下连接有扶正器、渗氮割缝筛管、油管短节和丝堵的管柱从油管上倒扣丢在油井内；起出丢手上部的管柱；
F、完井：按地质设计方案要求下入采油生产管柱；采油生产管柱组合为：从井口自上而下依次螺纹连接油管、抽油泵和导锥；采油生产管柱内的柱杆组合为：抽油杆连接抽油泵柱塞。
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2011
- 2011-10-17 CN CN201110314899.0A patent/CN102330545B/zh active Active
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