Chapter8第八章复杂条件下开采技术 内容提要 第一节防砂与清砂 第二节防蜡与清蜡 第三节油井堵水 第四节防腐 第五节清防垢 石油工程与环境工程学院 Yan’ an university
石油工程与环境工程学院 Yan’an university Chapter 8 内容提要 第一节 防砂与清砂 第二节 防蜡与清蜡 第三节 油井堵水 第四节 防腐 第五节 清防垢 第八章 复杂条件下开采技术
Chapter 8 第一节防砂与清砂 一、出砂危害 产出的地层砂可以分为骨架砂和填隙物两种。 骨架砂一般为大颗粒的砂粒,主要成分为石英和长石 等 填隙物是环绕在骨架砂周围的微细颗粒(微粒),主 要成分为粘土矿物,也包括石英、长石等其他非粘土矿物 微粒。 砂堵导致减产或停产 地面及井下设备加剧磨蚀 套管损坏,油井报废 石油工程与环境工程学院 Yan’ an university
石油工程与环境工程学院 Yan’an university Chapter 8 第一节 防砂与清砂 一、出砂危害 产出的地层砂可以分为骨架砂和填隙物两种。 骨架砂一般为大颗粒的砂粒，主要成分为石英和长石 等。 填隙物是环绕在骨架砂周围的微细颗粒（微粒），主 要成分为粘土矿物，也包括石英、长石等其他非粘土矿物 微粒。 ➢ 砂堵导致减产或停产 ➢ 地面及井下设备加剧磨蚀 ➢ 套管损坏，油井报废
Chapter 8 第一节防砂与清砂 二、影响出砂的因素 ●地质因素 ●开采因素 油井出砂首先是地质因素,其次才是开采因素。 1.地质因素 (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。 石油工程与环境工程学院 Yan’ an university
石油工程与环境工程学院 Yan’an university Chapter 8 二、影响出砂的因素 ⚫ 地质因素 ⚫ 开采因素 油井出砂首先是地质因素，其次才是开采因素。 1. 地质因素 （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。 第一节 防砂与清砂
Chapter 8 第一节防砂与清砂 (2)岩石的胶结状态 与油层岩石胶结物种类(粘士、碳酸盐和硅质、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)有关。 基底胶结胶结强度大 孔隙胶结胶结强度中 0.5 接触胶结胶结强度低 倒0.3 (3)渗透率 渗透率越高,其胶结强度越 020406080 渗透率,103um2 低,油层越容易出砂。 石油工程与环境工程学院 Yan’ an university
石油工程与环境工程学院 Yan’an university Chapter 8 基底胶结 胶结强度大 孔隙胶结 胶结强度中 接触胶结 胶结强度低 （2）岩石的胶结状态 与油层岩石胶结物种类（粘土、碳酸盐和硅质、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）有关。 （3）渗透率 渗透率越高，其胶结强度越 低，油层越容易出砂。 第一节 防砂与清砂 基底胶结 胶结强度大 孔隙胶结 胶结强度中 接触胶结 胶结强度低 （2）岩石的胶结状态 与油层岩石胶结物种类（粘土、碳酸盐和硅质、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）有关。 （3）渗透率 渗透率越高，其胶结强度越 低，油层越容易出砂。 基底胶结 胶结强度大 孔隙胶结 胶结强度中 接触胶结 胶结强度低 （2）岩石的胶结状态 与油层岩石胶结物种类（粘土、碳酸盐和硅质、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）有关
Chapter 8 第一节防砂与清砂 2.开采因素 ①固井质量: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。 ②射孔密度: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 工作制度:生产压差过大、工作制度的突然变化等 ④其它:含水上升、地层压力下降、不适当的措施、 低质量的作业等。 石油工程与环境工程学院 Yan’ an university
石油工程与环境工程学院 Yan’an university Chapter 8 2. 开采因素 ① 固井质量：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。 ② 射孔密度：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 ③ 工作制度：生产压差过大、工作制度的突然变化等 ④ 其它：含水上升、地层压力下降、不适当的措施、 低质量的作业等。 第一节 防砂与清砂
Chapter 8 第一节防砂与清砂 、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;对 易出砂的油井应避兔强烈抽汲的诱流措施。 (3)对胶结疏松的油层,酸化、压裂等措施要求慎重。 (4)正确选择完井方法和改善完井工艺。 石油工程与环境工程学院 Yan’ an university
石油工程与环境工程学院 Yan’an university Chapter 8 三、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；对 易出砂的油井应避免强烈抽汲的诱流措施。 （3）对胶结疏松的油层，酸化、压裂等措施要求慎重。 （4）正确选择完井方法和改善完井工艺。 第一节 防砂与清砂
Chapter 8 第一节防砂与清砂 (二)呆取合理的防砂工艺方法 滤砂器防砂 机械防砂 砾石充填防砂 人工胶结砂层 化学防砂 人工井壁 其它化学防砂法 注热空气焦化固砂 焦化防砂短期火烧焦化固砂 压裂充填防砂 其它 砂拱防砂 机械-化学复合防砂 石油工程与环境工程学院 Yan’ an university
石油工程与环境工程学院 Yan’an university Chapter 8 （二）采取合理的防砂工艺方法 机械防砂 滤砂器防砂 砾石充填防砂 化学防砂 人工胶结砂层 人工井壁 其它化学防砂法 焦化防砂 注热空气焦化固砂 短期火烧焦化固砂 其它 压裂充填防砂 砂拱防砂 机械－化学复合防砂 第一节 防砂与清砂
Chapter 8 第一节防砂与清砂 1.机械防砂方法 机械防砂方法可以分为两类。 第一类是仅下入机械管柱的防砂方法。这种方法简单易行 施工成本低。缺点是防砂管柱容易被地层砂堵塞,有效期短 只适用于油砂中值大于0mm的中、粗砂岩地层。 绕丝筛管 剖继衬管 双层预充項绕丝筛管 滤砂器防砂 金属棉砂管 陶瓷滤砂 树脂石英砂吵滤砂管 多孔冶金粉末滤砂管 石油工程与环境工程学院 Yan’ an university
石油工程与环境工程学院 Yan’an university Chapter 8 1. 机械防砂方法 机械防砂方法可以分为两类。 第一类是仅下入机械管柱的防砂方法。这种方法简单易行， 施工成本低。缺点是防砂管柱容易被地层砂堵塞，有效期短， 只适用于油砂中值大于0.1mm的中、粗砂岩地层。 滤砂器防砂 绕丝筛管 割缝衬管 双层预充填绕丝筛管 金属棉滤砂管 陶瓷滤砂管 树脂石英砂滤砂管 多孔冶金粉末滤砂管 第一节 防砂与清砂
Chapter 8 第一节防砂与清砂 第二类机械防砂方法为管柱砾石充填,即在井筒内下 入绕丝筛管或割缝衬管等机械管柱后,再用砾石或其它类 似材料充填在机械管柱与套管的环形空间内,有的还将充 填材料挤入井筒周围地层,形成多级滤砂屏障,达到挡砂 目的。这类方法适用性广,对细、中、粗砂岩地层、垂直 井、定向井、热采井均可应用,且有效期长,成功率高。 缺点主要是施工复杂,一次性投入高;不适合于粉砂岩和 粉细砂岩。 套内白填 充填防 裸眼白元填 石油工程与环境工程学院 Yan’ an university
石油工程与环境工程学院 Yan’an university Chapter 8 第二类机械防砂方法为管柱砾石充填，即在井筒内下 入绕丝筛管或割缝衬管等机械管柱后，再用砾石或其它类 似材料充填在机械管柱与套管的环形空间内，有的还将充 填材料挤入井筒周围地层，形成多级滤砂屏障，达到挡砂 目的。这类方法适用性广，对细、中、粗砂岩地层、垂直 井、定向井、热采井均可应用，且有效期长，成功率高。 缺点主要是施工复杂，一次性投入高；不适合于粉砂岩和 粉细砂岩。 砾石充填防砂 套管内砾石充填 裸眼砾石充填 第一节 防砂与清砂
Chapter 8 第一节防砂与清砂 (1)滤砂器防砂 滤砂器是指经过特殊工封隔器 滤沙器 艺制成的具有防砂功能的机 械管柱。一般用于套管射孔鱻键 井。 将滤砂器下入井内,正 对出砂层位。采油时地层砂 粒随流体进入井筒,被阻挡 在滤砂器周围,逐渐堆积, 形成自然砂拱,进一步阻止 地层出砂。 机理:过滤+自然砂挑挡砂 石油工程与环境工程学院 Yan’ an university
石油工程与环境工程学院 Yan’an university Chapter 8 （1）滤砂器防砂 滤砂器是指经过特殊工 艺制成的具有防砂功能的机 械管柱。一般用于套管射孔 井。 将滤砂器下入井内，正 对出砂层位。采油时地层砂 粒随流体进入井筒，被阻挡 在滤砂器周围，逐渐堆积， 形成自然砂拱，进一步阻止 地层出砂。 机理：过滤 + 自然砂拱挡砂 第一节 防砂与清砂