滩海大斜度井防砂工艺配套技术研究

摘要

滩海油田是在海陆过渡带建立起来的油田，部分区域是填海造陆而建成的。由于滩海油田在地面建设造价方面较高，使得平均单井占用地面面积较小，一般以井组方式分布，在设计上为最大限度提高井组控制油藏储量，滩海地区油井大部分以大斜度井身结构完井。胜利油田的老163-168人工岛油区是中石化重点建设产能区块，也是国内最大的滩海大斜度井防砂区块。此类井油藏埋藏较浅，一般为疏松砂岩油藏，防砂完井是保证油气井正常生产的必要措施。然而由于其大斜度的完井结构，造成防砂难度大、钻完井排液不彻底污染储层等开发难点。本文针对滩海地区油井以井斜角大、造斜点高、储层多为疏松砂岩的特点，展开防砂方法优选的研究工作；在综合分析各种防砂技术的特点、影响因素等建立了一套综合模糊评判模型，利用建立的各因素隶属度、隶属函数关系等，较好地为防砂技术优选提供了指导。通过建立滩海大斜度井防砂工艺综合模糊评判模型，推荐该研究目标区块以绕丝筛管砾石充填防砂工艺、压裂充填防砂的防砂方式为主。在展开对绕丝筛管砾石充填的研究过程中，分析了大斜度井几何及力学可靠性分析和摩阻扭矩分析进一步改进了常规的充填工具，增加了倒扣液压双丢手功能；针对井斜超大井，提出逆向充填防砂，进一步提高了防砂的充填带的致密性，保证了防砂的质量和有效期；针对此地区油井存在的钻井液、作业入井液污染以及高泥质含量等因素，为提高防砂的质量，提出了深部酸化解堵配套工艺，并筛选最优配方。由于滩海地区油井防砂工程施工受涨潮、夏季施工、运输费用高等因素影响，再加上传统胍胶携砂液保质期短，给滩海大斜度井的防砂施工造成工程质量难以保质、施工费用高等结果，为此研制了在线清洁携砂液技术，既节省生产成本、又高效、清洁、环保，同时也进一步保证防砂施工的安全性。通过相关研究和技术整合，并选取典型区块老163-168人工岛油区油气井作为研究对象，形成了基于滩海地区大斜度油井防砂工艺筛选技术。最终形成了适合滩海大斜度井的防砂工艺配套技术，在老163-168人工岛油区的油井防砂投产，后期防砂改造中，本文研究成果得到广泛推广应用。本文研究成果也将对滩海大斜度井的开发，提供较好的借鉴。

目录

声明

第一章 前 言

1.1 研究目的及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国外防砂技术现状

1.2.2 国内防砂技术现状

1.3 研究内容与研究思路

1.3.1 研究内容

1.3.2 研究思路

1.3.3 关键技术

第二章 滩海大斜度井防砂工艺优选

2.1 防砂工艺适应性研究

2.1.1 机械防砂方法

2.1.2 化学防砂技术

2.1.3 复合防砂技术

2.2 防砂效果的影响因素分析

2.2.1 地质条件

2.2.2 井身结构条件

2.2.3 施工及生产条件

2.3 防砂工艺技术评价的综合模糊评判模型

2.3.1 考虑的因素

2.3.2 模糊集合的划分、隶属度与隶属函数

2.3.3 权重系数

2.3.4 综合模糊评判模型

2.4 滩海大斜度井防砂工艺优选

第三章 绕丝筛管砾石充填防砂工艺配套研究

3.1 大斜度井几何及力学可靠性分析

3.1.1 井下工具通过能力计算方法

3.1.2 井眼曲率半径计算

3.1.3 摩阻扭矩分析

3.1.4 倒扣液压双丢手工具的改进

3.2 大斜度井高压底部充填防砂工艺

3.2.1 大斜度井常规砾石充填机理及特征

3.2.2 大斜度井底部高压充填机理及特征

3.2.3 底部高压充填工具的配套

3.3 防砂深部酸化解堵配套技术研究

3.3.1 酸液体系配伍性研究

3.3.2 聚合物降粘试验

3.3.3 助溶剂对固相颗粒溶蚀试验

3.3.4 岩心模拟泥饼解堵试验

第四章 在线清洁携砂液压裂防砂研究

4.1 携砂液配方研究

4.1.1 成分

4.1.2 浓度

4.2 压裂防砂携砂液体系性能测试

4.2.1 溶解性能

4.2.2 耐温耐剪切流变性实验

4.2.3 粘弹性实验

4.2.4 在线清洁携砂液粘度及悬砂实验

4.2.5 携砂实验

4.2.6 破胶实验

4.2.7 降阻率测定

4.3 压裂防砂携砂液配伍性评价

4.3.1 与油层流体配伍性评价

4.3.2 防水锁性能评价

4.3.3 岩心渗透率伤害率评价

4.3.4 残渣含量

4.3.5 防膨率

第五章 现场应用效果

5.1 筛管砾石充填防砂

5.1.1 典型井例

5.1.2 应用效果

5.2 在线清洁携砂液压裂防砂

5.2.1 典型井例

5.2.2 应用效果

结论

参考文献

攻读硕士学位期间取得的学术成果

致谢