砾石充填防砂完井堵塞机理研究

发布时间：2021-07-18 17:51

　　目前,砾石充填防砂完井是防砂效果最好的一种防砂完井方式,但其充填工艺复杂,充填难度大,易出现防砂失效。此外,当充填砾石的类型不同,充填程度不同,生产速度不同时,其防砂效果也不同。但并没有相关文献针对这些进行研究,其堵塞规律的认识也不够清楚。为此,本文利用小尺寸防砂模拟装置,针对砾石类型、砾石层的密实程度、生产速度等因素对砾石层堵塞的影响规律进行了室内研究。实验结果表明:1)当选用圆球度高、磨圆度高的砾石作为充填砾石时,地层流体中粘土等固相杂质不易滞留在砾石层内,有利于缓解砾石层内堵塞。2)当砾石层的密实程度达到90%以上时,充填砾石能够有效阻挡地层砂进入井筒。3)存在一个临界生产速度,低于临界速度,易造成大量出砂;高于临界速度,出砂量最小,但产能会随之降低。本文还运用有限差分法,利用MATLAB软件针对生产过程中的堵塞规律进行了数值模拟,主要用来反映生产过程中粘土等固相颗粒是如何影响砾石层的堵塞。模拟结果表明:随着时间的增加,堵塞程度加重,达到某一时刻后堵塞趋于稳定。砾石层孔隙度较大时,充填砾石层内更易发生堵塞。此外,当砾石层中孔喉尺寸变化分布不均时,流体流动不均匀,易造成砾石层局部堵... 

【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１砾石充填防砂原理图??Ｆｉｇ．?１．１?Ｓａｎｄ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｇｒａｖｅｌ?ｐａｃｋｉｎｇ??

?筛ｎ?充填＊石?敍竹?尚并水泥?齙油层??图１．１砾石充填防砂原理图??Ｆｉｇ．?１．１?Ｓａｎｄ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｇｒａｖｅｌ?ｐａｃｋｉｎｇ??常规的砾石充填完井方式一般有裸眼砾石充填和套管内砾石充填［９］。最近几??年，优质筛管＋砾石充填广泛运用于海上油田，达到双保险的作用，即使充填效果??不好，还有优质筛管进行挡砂，降低了风险［１（）］。此外，海上油田需要作业时间短，??防砂施工程序简化，作业费用低，可采用预充填防砂筛管进行防砂以达到降低成??本的作用。??（１）裸眼砾石充填??该方式在目标油层使用裸眼完井，增大井眼半径，保证井眼半径超过生产套??管，使其具有较大的环形空间来充填砾石，然后往井筒内送入筛管到达指定的层??段，再将配置好的砾石通过充填液挤入筛管和井眼间的环空中构成砾石层，隔绝??地层砂的进入，起到防砂的作用［１１１，如图１．２所示。??－３－??

机理的研究是从研究砾石粒径开始，通过选择不同粒径的砾石，试验获得各自的??挡砂效果，从而优选砾石粒径。??Ｓａｕｄｅｒ［１５＿过使用设计的试验装置如图１．４所示，在忽略两相流的前提下，获??得了至今仍被广泛应用于实际现场的砾石尺寸选择准则，即Ｚ）Ｍ?＝（５？６＾。。??－６－??

【参考文献】：
期刊论文
[1]油井防砂筛管适应性试验评价方法研究[J]. 匡韶华.  石油矿场机械. 2017(04)
[2]注聚驱防砂井挡砂介质物理化学复合堵塞机制试验[J]. 董长银,高凯歌,王静,智勤功,高聚同,张清华.  中国石油大学学报(自然科学版). 2016(05)
[3]防砂机械管柱堵塞机理研究[J]. 范丽君.  内蒙古石油化工. 2015(Z1)
[4]浅谈深水油气田防砂完井技术[J]. 程福山,吴科,程善平,许潇.  科技创新与应用. 2015(28)
[5]基于防砂模拟试验装置的砾石充填防砂参数优化设计研究[J]. 张磊,曹砚锋,潘豪.  长江大学学报(自科版). 2015(26)
[6]油井机械防砂工艺设计方法[J]. 孙宸君.  内江科技. 2015(08)
[7]预充填防砂筛管在海上砂岩油藏适应性评价[J]. 文敏,邓福成,刘书杰,曹砚峰.  石油矿场机械. 2015(05)
[8]机械防砂工艺技术与应用[J]. 哈长鸣.  化工管理. 2015(11)
[9]砾石充填层渗透率实验研究[J]. 朱春明,王希玲,张海龙,邓金根.  海洋石油. 2015(01)
[10]阳离子聚合物EE粘土稳定剂的合成研究[J]. 赵波,马启睿,杨红霞.  应用化工. 2014(08)

博士论文
[1]可膨胀预充填防砂筛管及防砂机理研究[D]. 张建乔.中国石油大学 2007

硕士论文
[1]南堡油田注水井结垢及治理对策研究[D]. 王永强.西南石油大学 2016
[2]低渗透油田储层损害评价及保护措施[D]. 张莎.西安科技大学 2014
[3]吴起低渗透油田油层解堵技术研究[D]. 宗雷钧.西安石油大学 2013
[4]乾安油田储层伤害机理及治理技术研究[D]. 吴战勇.东北石油大学 2011



本文编号：3290068