專利名稱：一種稠油油藏油井防砂方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油田采油技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種稠油油藏油井防砂方法。
背景技術(shù)：
隨著油田滾動擴邊的深入，出現(xiàn)了一部分普通稠油油藏，這類油藏埋藏深度相對較淺、一些油井出砂嚴重，常規(guī)的防砂方法不能解決問題，造成這部分普通稠油不能正常開米。膠結(jié)疏松的砂巖顆粒隨油、水進入井筒或攜帶至地面，會沖蝕、磨損、堵塞深井泵和管線以及地面設(shè)備，或沉積于井底，堵塞油層，使油井減產(chǎn)或停產(chǎn)；甚至油層坍塌，擠毀套管，導(dǎo)致油井大修或報廢。采油時應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)動態(tài)、砂樣分析及聲波測井等資料，及時了解出砂原因、層位及性質(zhì)，采取有效的防砂措施。防砂措施有篩管濾網(wǎng)和化學(xué)膠固兩類，前者適用于各種完井方式，應(yīng)用較廣，后者主要用在套管射孔完成的井。通過試油、試采已證實出砂的油層，應(yīng)考慮防砂完井。篩管濾網(wǎng)防砂也稱機械防砂，將多縫篩管固定在帶孔的鋼管上，下至出砂層段并用攜砂液將一定粒徑的砂粒循環(huán)填充于篩管外，靠管外砂粒所形成的橋拱，濾阻油層出砂。 對油層單一、無水、氣夾層的井，可采用先期防砂。即油層部分用擴眼鉆頭擴眼后，再下入篩管填砂。對多層合采或有水、氣夾層的井，用射孔完井。清洗套管和炮眼后，再在套管內(nèi)下篩管填砂。篩管的結(jié)構(gòu)，從割縫到外包金屬網(wǎng)或預(yù)填礫石，發(fā)展到用有機或無機材料預(yù)制濾管。目前多用梯形截面的不銹鋼絲點焊成強度高、滲濾面大、耐腐蝕的金屬繞絲濾管。此法要求根據(jù)砂樣粒度分析資料，選定篩管縫寬及填入砂粒的直徑?；瘜W(xué)防砂向出砂油層注入一定量的化學(xué)膠結(jié)劑，將油層砂子膠固在一起。常用的膠結(jié)劑有樹脂類(如酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂等)，有時也用水泥類材料。要求膠結(jié)劑在固結(jié)時體積收縮，或加入增孔劑，造成一定的滲透性，以盡量減少對產(chǎn)量的影響。對已經(jīng)大量出砂的油層，用下列方法形成有滲透性的人工井壁①將砂與膠結(jié)劑按比例混合后，擠入地層；②預(yù)先向出砂層填砂，再將原料如甲醛和苯酚以及固化劑按序擠入地層，在地層條件下合成樹脂；③石英砂外包一層樹脂，在未完全固化前擠入地層，在油層溫度條件下固化；④ 用N2作載體把SiC14蒸氣引入油層，使之分解，析出的Si對疏松砂子起膠結(jié)作用?；瘜W(xué)防砂的優(yōu)點是可用于同井多油層防砂，不縮小井眼；缺點是成本較高，易降低出砂層的生產(chǎn)能力，對于油井先期防砂或注水井防砂，效果較好。清砂清除井底沉砂，一般下入油管，用洗井液循環(huán)沖洗，帶出地面。炮眼內(nèi)積砂， 用專門的洗井封隔器分段沖洗。井下深井泵等設(shè)備內(nèi)的積砂，須將設(shè)備起出地面，檢查清理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種稠油油藏油井防砂方法，實現(xiàn)普通稠油的油井防砂。本發(fā)明采取的技術(shù)方案是稠油油藏油井防砂方法，
一、施工準備A、起出生產(chǎn)管柱起出油井正常采油生產(chǎn)的生產(chǎn)管柱。生產(chǎn)管柱包括油管、抽油泵和抽油桿。B、下入沖砂管柱，探砂面并沖砂在井下套管內(nèi)下入帶有球座、沖砂筆尖的沖砂管柱，沖砂管柱包括油管、球座、沖砂筆尖，沖砂管柱從井口自上而下為油管連接球座，球座的下端連接沖砂筆尖，油管、球座、沖砂筆尖之間螺紋連接；向沖砂管柱內(nèi)泵入沖砂液進行沖砂；沖砂達到井內(nèi)的砂面至人工井底的距離在20 20. 5m之間；當(dāng)井內(nèi)砂面至人工井底的距離小于20m時，從油管內(nèi)用400型泵車注入填砂液，填砂液是粒徑為0. 4 0. 8mm的石英砂與濃度為2 %的KCl水溶液的混合物，石英砂與KCl水溶液的重量百分比在5 6%之間； 控制400型泵車排量在400 500L/min，使砂面到人工井底的距離在20 20. 5m之間。球座就是一種井下管柱上連接的單流閥，本領(lǐng)域技術(shù)人員很熟悉并經(jīng)常使用使用。C、第二次探砂面并投球試壓向沖砂管柱內(nèi)泵入洗井液進行正循環(huán)洗井，洗井液從油套環(huán)空返出到地面，洗井液的排量控制在8 15m3/h;待油套環(huán)空返出清水后停止洗井；油套環(huán)空內(nèi)的砂沉淀；沉砂2小時，進行第二次探砂面，確定砂面至人工井底的距離在 20 20. 5m之間；從地面向油管內(nèi)投入鋼球，鋼球座封在球座內(nèi)，向井下油管內(nèi)泵入液體進行試壓， 油管內(nèi)的壓力升至25MPa，穩(wěn)壓5分鐘，壓力降小于或等于0. 為合格。試壓合格后起出井內(nèi)帶球座和沖砂筆尖的管柱。D、進行通井刮管在井內(nèi)下入帶有通井規(guī)的通井管柱，通井管柱包括油管、油管變扣接頭和118mm通井規(guī)；從井口自上而下為油管，油管下端連接油管變扣接頭，油管變扣接頭下端連接通井規(guī)；油管、油管變扣接頭與通井規(guī)之間螺紋連接。自井口按8 lOm/min速度下入通井管柱至砂面；然后進行反洗井，從油套環(huán)空泵入清水做洗井液，洗井液從油管返出，洗井液的排量控制在15 20m3/h，待從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，進行磁定位校深在井內(nèi)下入帶有油管短節(jié)、扶正器、滲氮割縫篩管、油管短節(jié)和絲堵的防砂管柱。防砂管柱的管柱組合從井口從上至下依次螺紋連接油管、油管短節(jié)、扶正器、滲氮割縫篩管、油管短節(jié)和絲堵。采用磁定位校深，使得絲堵的位置在人工砂面以上10士0. 5m處；滲氮割縫篩管下端距絲堵的上端5士0. 5m，低于防砂油層下部2士0. Im ；滲氮割縫篩管上端距充填裝置的下端端20 士0. lm，高于防砂油層頂部2 士0. Im;充填裝置下端距防砂油層頂部22 士0. lm。所述油管為直徑為73mm加厚油管；滲氮割縫篩管直徑73mm、縱向篩縫為0. 2mm，北京中油大誠石油天然氣技術(shù)有限公司生產(chǎn)和天津市正方科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)；扶正器直徑為114mm。B、試壓地面管線連接到井口油管上端，用泵井從油管打壓至20MPa，穩(wěn)壓5分鐘為合格。C、座封、打開充填通道清水正循環(huán)洗井兩周。從油管內(nèi)投入直徑^mm鋼球，用 3 5m3/h的排量正打壓座封，鋼球座封球座上；當(dāng)壓力上升到8. OMPa時，穩(wěn)壓3 5分鐘； 當(dāng)壓力上升到12. OMPa時，穩(wěn)壓3 5分鐘；然后繼續(xù)打壓至壓力下降后，停止地面打壓，完成封隔器座封和鋼球掉入井底，開啟了循充填通道。
D、填砂在地面用泵車正循環(huán)攜砂液，攜砂液是2%的KCl水溶液；待泵壓穩(wěn)定并且排量穩(wěn)定在500 800L/min時開始向攜砂液中加入石英砂，攜砂液與石英砂重量百分比 (攜砂百分比)控制在8 10%。當(dāng)泵車出口壓力與油套環(huán)空壓力壓差達到5. OMI^a時，停止向攜砂液中加石英砂；當(dāng)泵車出口壓力與油套環(huán)空壓力壓差達到8. OMPa時，從油套環(huán)空反洗井，從油管洗出多余的石英砂。所述的石英砂粒徑為0. 4 0. 8mm。Ε、丟手拆掉連接在油套環(huán)空上的洗井井口流程，上提防砂管柱至未座封前負荷， 正轉(zhuǎn)管柱20 25圈，將自上而下連接有扶正器、滲氮割縫篩管、油管短節(jié)和絲堵的管柱從油管上倒扣丟在油井內(nèi)。起出丟手上部的管柱。F、完井按地質(zhì)方案要求下入采油生產(chǎn)管柱。采油生產(chǎn)管柱組合為從井口自上而下依次螺紋連接油管、抽油泵和導(dǎo)錐；采油生產(chǎn)管柱內(nèi)的柱桿組合為抽油桿連接抽油
泵柱塞。本發(fā)明有益的效果發(fā)明稠油油藏油井防砂方法，利用滲氮割縫篩管內(nèi)填充的石英砂將油層年出的砂擋在外邊，避免了地層砂井進入泵筒造成卡泵。本發(fā)明應(yīng)用于稠油井防砂一次成功率100%，單井連續(xù)生產(chǎn)超過600天。施工合格率100%。
具體實施例方式本發(fā)明在華北油田的30余口普通稠油井進行防砂實驗。一次成功率100%，施工合格率100%。特別是趙41-23、趙41-11等油井后，單井連續(xù)生產(chǎn)超過600天。實施例趙41-23井。50°C時粘度為1892. 18mPa. s，浙青質(zhì)含量高為47. 58%，含硫9. 78%。出砂嚴重?zé)o法生產(chǎn)。一、施工準備A、起出生產(chǎn)管柱起出油井正常采油生產(chǎn)的生產(chǎn)管柱。生產(chǎn)管柱包括油管、抽油泵和抽油桿。B、下入沖砂管柱，探砂面并沖砂在井下套管內(nèi)下入帶有球座、沖砂筆尖的沖砂管柱，沖砂管柱包括油管、球座、沖砂筆尖，沖砂管柱從井口自上而下為油管連接球座，球座的下端連接沖砂筆尖，油管、球座、沖砂筆尖之間螺紋連接；向沖砂管柱內(nèi)泵入清水沖砂液進行沖砂至1849m ；砂面高出人工井底17. 05m(人工井底1866. 05m)，從油管內(nèi)用400型泵車注入填砂液，填砂液是粒徑為0. 4 0. 8mm的石英砂與濃度為2%的KCl水溶液的混合物， 石英砂與KCl水溶液的重量百分比在5. 5%之間；控制400型泵車排量在450L/min，使砂面到 1846. Om0C、第二次探砂面并投球試壓向沖砂管柱內(nèi)泵入清水洗井液進行正循環(huán)洗井，洗井液從油套環(huán)空返出到地面，洗井液的排量控制在12m3/h ；待油套環(huán)空返出清水后停止洗井；油套環(huán)空內(nèi)的砂沉淀；沉砂2小時，進行第二次探砂面，砂面1846. 0m，至人工井底的距離20. 05m ；從地面向油管內(nèi)投入直徑^mm的鋼球，鋼球座封在球座內(nèi)，向井下油管內(nèi)泵入清水進行試壓，油管內(nèi)的壓力升至25MPa，穩(wěn)壓5分鐘，壓力降0. 35Mpa，試壓合格。起出井內(nèi)帶球座和沖砂筆尖的管柱。D、進行通井刮管在井內(nèi)下入帶有通井規(guī)的通井管柱，通井管柱包括油管、油管變扣接頭和118mm通井規(guī)；從井口自上而下為油管，油管下端連接油管變扣接頭，油管變扣接頭下端連接通井規(guī)；油管、油管變扣接頭與通井規(guī)之間螺紋連接。自井口按9m/min速度下入通井管柱至1846. Om砂面；然后進行反洗井，從油套環(huán)空泵入清水洗井液，洗井液從油管返出，洗井液的排量控制在16m3/h，待從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，進行磁定位校深在井內(nèi)下入自上而下連接有油管短節(jié)、扶正器、滲氮割縫篩管、油管短節(jié)和絲堵的防砂管柱。防砂管柱的管柱組合從井口從上至下依次螺紋連接油管、油管短節(jié)、扶正器、滲氮割縫篩管、油管短節(jié)和絲堵。采用磁定位校深，防砂油層1779 1832m，絲堵下端的位置在井深1839m ；滲氮割縫篩管下端在183細，滲氮割縫篩管下端在1777m，充填裝置下端在1757m。所述油管為直徑為73mm加厚油管；滲氮割縫篩管直徑73mm、縱向篩縫為0. 2mm，北京中油大誠石油天然氣技術(shù)有限公司生產(chǎn)或天津市正方科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)；扶正器直徑為114mm。B、試壓地面管線連接到井口油管上端，用泵井從油管打壓至20MPa，穩(wěn)壓5分鐘不刺不漏合格。C、座封、打開充填通道清水正循環(huán)洗井兩周。從油管內(nèi)投入直徑^mm鋼球，用 3. 5m3/h的排量正打壓座封，鋼球座封到球座上；當(dāng)壓力上升到8. OMPa時，穩(wěn)壓5分鐘；當(dāng)壓力上升到12. OMPa時，穩(wěn)壓5分鐘；然后繼續(xù)打壓至壓力下降后，停止地面打壓，完成封隔器座封和鋼球掉入井底，開啟了循充填通道。D、填砂在地面用泵車正循環(huán)攜砂液，攜砂液是2%的KCl水溶液；待泵壓穩(wěn)定并且排量穩(wěn)定在600L/min時開始向攜砂液中加入石英砂，攜砂液與石英砂(攜砂)重量百分比控制在8. 8%。當(dāng)泵車出口壓力與油套環(huán)空壓力壓差達到5. OMPa時，停止向攜砂液中加石英砂；當(dāng)泵車出口壓力與油套環(huán)空壓力壓差達到8. OMPa時，從油套環(huán)空反洗井，從油管洗出多余的石英砂。所述的石英砂粒徑為0. 4 0. 8mm。Ε、丟手拆掉連接在油套環(huán)空上的洗井井口流程，上提防砂管柱至未座封前負荷， 正轉(zhuǎn)管柱25圈，將自上而下連接有扶正器、滲氮割縫篩管、油管短節(jié)和絲堵的管柱從油管上倒扣丟在油井內(nèi)。起出丟手上部的管柱。F、完井按地質(zhì)設(shè)計方案要求下入采油生產(chǎn)管柱。采油生產(chǎn)管柱組合為從井口自上而下依次螺紋連接油管、抽油泵和導(dǎo)錐；采油生產(chǎn)管柱內(nèi)的柱桿組合為抽油桿連接抽油泵柱塞。井下生產(chǎn)管柱組合直徑73mm油管，長度1494. 35m，油管下端連接防砂泵，防砂泵外徑44mm，防砂泵下端深度1502. 35m ；防砂泵下端連接導(dǎo)錐，導(dǎo)錐直徑73mm，導(dǎo)錐下端深度 1559.68m。桿柱組合采用的是HY級抽油桿下端連接刮蠟桿，刮蠟桿下端連接HY級抽油桿， HY級抽油桿下端連接刮蠟桿，刮蠟桿下端連接加重抽油桿，加重抽油桿下端連接抽油泵的柱塞。
權(quán)利要求
1. 一種稠油油藏油井防砂方法，其特征在于一、施工準備A、起出生產(chǎn)管柱起出油井正常采油生產(chǎn)的生產(chǎn)管柱，生產(chǎn)管柱包括油管、抽油泵和抽油桿；B、下入沖砂管柱，探砂面并沖砂在井下套管內(nèi)下入帶有球座、沖砂筆尖的沖砂管柱， 沖砂管柱包括油管、球座、沖砂筆尖，沖砂管柱從井口自上而下為油管連接球座，球座的下端連接沖砂筆尖，油管、球座、沖砂筆尖之間螺紋連接；向沖砂管柱內(nèi)泵入沖砂液進行沖砂； 沖砂達到井內(nèi)的砂面至人工井底的距離在20 20. 5m之間；當(dāng)井內(nèi)砂面至人工井底的距離小于20m時，從油管內(nèi)用400型泵車注入填砂液，填砂液是粒徑為0. 4 0. 8mm的石英砂與濃度為2%的KCl水溶液的混合物，石英砂與KCl水溶液的重量百分比在5 6%之間；控制400型泵車排量在400 500L/min，使砂面到人工井底的距離在20 20. 5m之間；C、第二次探砂面并投球試壓向沖砂管柱內(nèi)泵入洗井液進行正循環(huán)洗井，洗井液從油套環(huán)空返出到地面，洗井液的排量控制在8 15m3/h ；待油套環(huán)空返出清水后停止洗井；油套環(huán)空內(nèi)的砂沉淀；沉砂2小時，進行第二次探砂面，確定砂面至人工井底的距離在20 20. 5m之間；從地面向油管內(nèi)投入鋼球，鋼球座封在球座內(nèi)，向井下油管內(nèi)泵入液體進行試壓，油管內(nèi)的壓力升至25MPa，穩(wěn)壓5分鐘，壓力降小于或等于0. 5MPa為合格；試壓合格后起出井內(nèi)帶球座和沖砂筆尖的管柱；D、進行通井刮管在井內(nèi)下入帶有通井規(guī)的通井管柱，通井管柱包括油管、油管變扣接頭和118mm通井規(guī)；從井口自上而下為油管，油管下端連接油管變扣接頭，油管變扣接頭下端連接通井規(guī)；油管、油管變扣接頭與通井規(guī)之間螺紋連接；自井口按8 lOm/min下入通井管柱至砂面；然后進行反洗井，從油套環(huán)空泵入清水做洗井液，洗井液從油管返出，洗井液的排量控制在15 20m3/h，待從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，進行磁定位校深在井內(nèi)下入自上而下連接有油管短節(jié)、扶正器、滲氮割縫篩管、油管短節(jié)和絲堵的防砂管柱；防砂管柱的管柱組合從井口從上至下依次螺紋連接油管、油管短節(jié)、扶正器、滲氮割縫篩管、油管短節(jié)和絲堵；采用磁定位校深，使得絲堵的位置在人工砂面以上10士0. 5m處；滲氮割縫篩管下端距絲堵的上端5士0. 5m，低于防砂油層下部2士0. Im ；滲氮割縫篩管上端距充填裝置的下端端 20 士0. lm，高于防砂油層頂部2 士0. Im ；充填裝置下端距防砂油層頂部22 士0. Im ；所述油管為直徑為73mm加厚油管；滲氮割縫篩管直徑73mm、縱向篩縫為0. 2mm ；扶正器直徑為114mm;B、試壓地面管線連接到井口油管上端，用泵井從油管打壓至20MPa，穩(wěn)壓5分鐘為合格；C、座封、打開充填通道清水正循環(huán)洗井兩周；從油管內(nèi)投入直徑^mm鋼球，用3 5m3/h的排量正打壓座封，鋼球座封到球座上；當(dāng)壓力上升到8. OMI^a時，穩(wěn)壓3 5分鐘；當(dāng)壓力上升到12. OMPa時，穩(wěn)壓3 5分鐘；然后繼續(xù)打壓至壓力下降后，停止地面打壓，完成封隔器座封和鋼球、球座掉入井底，開啟了循充填通道；D、填砂在地面用泵車正循環(huán)攜砂液，攜砂液是2%的KCl水溶液；待泵壓穩(wěn)定并且排量穩(wěn)定在500 800L/min時開始向攜砂液中加入石英砂，攜砂液與石英砂重量百分比(攜砂百分比)控制在8 10% ；當(dāng)泵車出口壓力與油套環(huán)空壓力壓差達到5. OMPa時，停止向攜砂液中加石英砂；當(dāng)泵車出口壓力與油套環(huán)空壓力壓差達到8. OMPa時，從油套環(huán)空反洗井，從油管洗出多余的石英砂；所述的石英砂粒徑為0. 4 0. 8mm ；E、丟手拆掉連接在油套環(huán)空上的洗井井口流程，上提防砂管柱至未座封前負荷，正轉(zhuǎn)管柱20 25圈，將自上而下連接有扶正器、滲氮割縫篩管、油管短節(jié)和絲堵的管柱從油管上倒扣丟在油井內(nèi)；起出丟手上部的管柱；F、完井按地質(zhì)設(shè)計方案要求下入采油生產(chǎn)管柱；采油生產(chǎn)管柱組合為從井口自上而下依次螺紋連接油管、抽油泵和導(dǎo)錐；采油生產(chǎn)管柱內(nèi)的柱桿組合為抽油桿連接抽油泵柱塞。
全文摘要
稠油油藏油井防砂方法，應(yīng)用于油田稠油開采。首先，準備工作有起出生產(chǎn)管柱，下入沖砂管柱，探砂面并沖砂，并投球試壓，起出沖砂管柱；進行通井刮管、洗井，起出通井管柱。防砂施工包括下入防砂管柱，進行磁定位校深；進行試壓合格；座封、打開充填通道；正循環(huán)攜砂液與石英砂進行填砂；丟手、上提防砂管柱，起出丟手管柱。完井下入采油生產(chǎn)管柱。效果是應(yīng)用于稠油井防砂，一次成功率100％，單井連續(xù)生產(chǎn)超過600天。
文檔編號E21B21/00GK102330545SQ201110314899
公開日2012年1月25日 申請日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者付麗霞, 付亞榮, 劉春平, 孫玉民, 尤冬青, 張志明, 強海萍, 徐定光, 曹瑾, 李冬青, 梁喜堂 申請人:中國石油天然氣股份有限公司