PCS防砂工艺技术目录一、PCS防砂机理二、PCS防砂的适用条件三、PCS防砂工艺优势四、覆膜砂技术要求五、施工过程六、现场应用情况油(气、水)井出砂机理油(气、水)井出砂通常是由于井底附近地带岩层结构遭受破坏引起的,其中弱胶结的砂岩油藏出砂现象较为严重。由于这类岩石胶结性差、强度低,一般在较大的生产压差下,就容易造成井底附近岩层发生破坏而出砂。脱离岩石骨架基体的自由砂以及地层中的粘土颗粒在地层流体的作用下产生运移。骨架砂的运移将使岩层结构降低,渗流能力降低,从而增大流体的拖曳力,并可诱发固相颗粒的产出。防砂技术概况目前国内外防砂技术主要分为机械防砂、化学防砂、复合防砂三大类,其中地层预充填复合防砂是较为先进的防砂技术,该技术在井筒外形成人工井壁,但砾石充填量小,混砂带严重,防砂后渗透率降低,对污染堵塞的井不能解除堵塞,防砂有效率低于80%,防砂有效期不到半年,只适合于粗、细砂岩层防砂。一PCS防砂机理PCS防砂技术是集化学和油层改造为一体的新型复合防砂技术。首先,加大生产压差,强烈排液带砂,解除因钻井液、作业液的侵入造成的污染,达到破坏地层胶结、疏松近井地层砂的目的;其次,前置液中加入各种保护油层的添加剂,采用大排量冲洗充填,把井筒周围经过处理已变得疏松的砂子冲走,同时依靠大排量泵入液体的冲洗力,在疏松砂岩中冲开新的通道(不同于压开裂缝),然后填入覆膜砂,使覆膜砂在通道内紧密堆积胶结,减少了地层砂与充填砂之间的镶嵌效应,形成新的供油通道,消除污染堵塞,疏通地层,提高油层的渗透率和供液能力,既阻挡了地层流砂的运移,又改善了地层岩体骨架受力状态。最后在井筒内预留人工砂柱封住炮眼,泵入复合致孔剂,使覆膜砂在相对稳定状态下进行二次固结,待胶结后下钻具钻至油层预定位置,下泵投产。形成四道挡砂屏障1、经过冲洗压实的地层砂屏障;2、地层内充填覆膜砂胶结形成桥拱屏障;3、射孔炮眼内胶结的覆膜砂柱屏障;4、机械防砂屏障(根据井况决定)。防砂机理的创造性突破1、突破了以往疏松砂岩为防止油层结构破坏,不能大压差排液的禁区;2、突破了地层充填防砂强调填饱近井地层亏空带的概念;3、充填施工中,井筒周围的近井地层是形成新的通道而不是裂缝,突破了疏松砂岩大排量施工只形成裂缝的概念。施工工艺的创造性突破1、突破了低排量、小规模的施工,形成了大排量、高泵压、压裂施工的规模;2、突破了不用前置液、避免充填砂深入地层而建立不好挡砂人工井壁的工艺,形成了采用冲洗前置液冲出新通道的工艺;3、突破了低砂比加砂工艺,形成了水溶液高砂比加砂工艺;4、形成一次施工,多级防砂的技术。关键点砾石层挡砂屏障阻挡地层砂运移;改善地层应力状态,保持岩石骨架稳定;提高近井地带渗透率,减小流体拖曳力;兼具解堵、增渗、防砂等综合性功能。二PCS防砂适用范围广1、各种出砂粒径的油、气、水井;2、固井质量合格的直斜井、侧钻井;3、施工层与上、下水层距离≥3m;4、稀、稠油井。三PCS防砂工艺优势1、在近井地带形成一个渗透性较好的人工井壁,可降低近井地带地层的表皮系数;2、恢复坍塌的地层井壁,使附近地应力重新分布,防止地层坍塌,减少套管破损;3、有效解除地层堵塞,提高地层渗透率,既防砂又增产;4、解决了40-60℃覆膜砂固结强度低的难题;5、不受施工井层数、厚度及跨度影响;6、井筒内不需留工具;7、防砂有效率高达95%以上,平均有效期18个月。8、覆膜砂固结后,可耐高温300℃,可满足稠油热采井的需要。四覆膜砂的技术要求序号项目技术指标1外观呈松散状2覆膜率(%)≥983粒度(%)0.3-0.6mm(原砂)≥950.4-0.8mm(原砂)4固化温度(℃)≥405抗折强度(MPa)≥2.56抗压强度(MPa)≥5.07固结后渗透率(um2)≥8室内胶结后的覆膜砂柱五施工过程1、施工工序探冲砂通井套管试压(验套)下防砂管柱安装井口装置防砂施工关井候凝钻、冲砂恢复生产地面流程试压挤前置液(A液)挤携砂液(B液)挤复合致孔剂(C液)挤顶替液(D液)混排2、施工设备流程1A液B液C液D液A罐B罐混砂车泵1泵2泵3泵42砂罐组355(调节阀)4(高压管汇)6井口储液罐组高压泵组施工设备要求泵车:泵压高达40MPa时,要求排量不低于1.6m3/min;混砂车或混砂设备一台;储液罐160m3。千型压裂车组防砂施工现场700型水泥车组防砂施工现场六现场应用情况1、在大港南部油区的应用大港油田南部油区的出砂井油层发育良好,层系多,跨度一般在60m-200m之间,油层厚,大部分井射开厚度大于25m,出砂较严重,90%井有套变、套破现象,该地区出砂粒径0.05-0.1mm之间,投产初期,曾进行过化学固砂防砂、滤砂管防砂、金属绕丝管防砂、激光割缝筛管高压一次充填防砂,都因有效期短和防砂效果差而告终。针对以上情况,大港南部油区决定采用PCS防砂新工艺,已施工28口井,成功率93%。大港南部油区防砂井基本数据及效果对比井号防砂井段(m)层厚/层数/跨度(m/层/m)平均孔隙度(%)渗透率(md)平均泥质含量%官49-6-31665-1701.510.9/4/36.523.980.18-194.79.8自15-181955.6-2069.438.4/15/11424.294.8-592.021.5王104X32431.4-2470.624.9/8/7221.59.5-132.916.2项目措施前措施后累增油措施后井号日产液(t)日产油(t)含水(%)日产液(t)日产油(t)含水(%)(t)正常生产(天)官49-6-3出砂严重停6.24.625.83066.5961自15-1811.28.226.719.614.824.53786843王104X323.49.9642.64322.84743776402、在胜利油田大明济北公司的应用该区主要出砂井在曲9断块上,馆陶组为主力油层,地质储量572万吨,96年发现并开发,地层埋深1150-1250m,地层胶结特别疏松,地层砂平均粒度中值0.1mm,平均泥质含量24%,渗透率69-541md,平均孔隙度27%,原油粘度1300mPa.s,蒙脱石含量90%,强水敏。地层堵塞严重,层间差异大,分选性差,投产初期进行过压裂防砂、地下合成防砂等,造成近井地带亏空严重,部分油井已出现套变、套破,采用PCS防砂工艺以后,已实施20余口井,取得了非常好的效果。大明济北曲堤油田防砂基本数据及防砂效果对比井号防砂井段层厚/层数/跨度(m/层/m)平均孔隙度(%)渗透率(md)平均泥质含量%曲9-201199.2—1227.088/5/27.836.3487.5-949.322曲9-101200.2-1204.84.6/1/4.834.57709.0925曲9-2211391.0-1442.87.2/4/51.825.212.34-547.236.05曲9-381191.2-1213.87.4/4/22.637.2130-143243.5项目措施前措施后累计生产天井号日产液(t)日产油(t)含水(%)日产液(t)日产油(t)含水(%)增油数(天)曲9-205.12.452136.5501180423曲9-1043.857614656295曲9-2211.50.94231.840132156曲9-38出砂严重停72.959205973、在中原油田38区块的应用文38断块S2下油藏主要含油层为S2下1-3砂组,含油面积1.2km2,石油地质储量8.3×104t,可采储量21×104t,油层埋深2200-2500m,油层平均有效厚度6m。岩性为棕褐色含泥质粉砂岩,粒度中值0.067mm,泥质含量11.7%,碳酸盐含量11.7%,油层孔隙度18.8%,渗透率179.8md,层间渗透率级差也较大,地层水矿化度为31×104mg/1,水型为CaCl2。开发现状该区于1987年4月投入开发,至92年底共投产油井8口,该阶段主要为弹性开采,自94年开始,油水井出砂严重,无法正常生产,到97年仅剩1口生产井(新文38-5),99年油藏年产油仅258t。截止到2000年12月,文38块S2下共有油水井13口,其中油井9口,开井1口,关井8口,水井4口,关井4口。2001年6月,在38块新增3口更新井(NW38-33-15-18),6.28-7.17对NW38-33,NW38-15两口井采用PCS防砂工艺进行防砂,NW38-33井2004.4.7号-10号检泵一次,NW38-15井2002年5月、2003年5月,2003年11月检泵测压未发现有砂,说明固砂效果明显。NW38-18井2004年4月出砂套管挫断报废。载止2004年5月4号,NW38-33,生产周期1032天,产液9354t,产油4106.8t。NW38-15井生产周期1027天,产液8154.3t,产油5214.7t。PCS防砂情况库图尔哲别油田概述库图尔哲别油田位于土库曼斯坦共和国西南部,隶属于巴尔干州涅比达克地区。构造范围长36KM,东西走向宽16KM。A层油藏属于浅层疏松砂岩油藏,泥质含量较高,油层多为粉细砂岩,出砂严重,A层总厚度200~250m,油层厚度100~125m,储层孔隙度18.4~28.8%,渗透率为50~200×10-3um2,原油粘度2.0mPa.S,比重0.84~0.88g/L,地层原始压力较高,属于易出砂高压低渗透油藏。采用一次采油,连续气举的机械采油方式。库图尔哲别油田部分井防砂情况井号井段泵压MPa液量m3含水%含砂%投产时间11951493-15359↗2339.4200.182004.8.214301624-16786↗14↘455.7300.212004.8.1211731665-176118↗22↘1662.6400.292004.8.1615461258-127214↗2533.8300.212004.8.19谢谢观看请提宝贵意见