壓裂防砂技術在海外河油田的應用課件

壓裂防砂技術在海外河油田的應用

1壓裂防砂技術在海外河油田的應用1匯報提綱前言

海外河油田地質概況及出砂情況

海外河油田出砂原因分析

壓裂防砂技術防砂機理研究

現(xiàn)場應用

結論

2匯報提綱前言2海外河油田油井出砂一直是制約原油生產的主要矛盾之一；曾先后實施了多種防排砂技術；隨著海外河油田的注水開發(fā)，地層出砂呈現(xiàn)出加重的趨勢，常規(guī)防砂技術適應性逐漸變差；部分油井因出砂重、砂徑細、防砂效果差而長期停產、關井；02年針對海外河油田出砂特點，開始實施壓裂防砂技術，通過幾年的應用情況來看，取得了比較滿意的防砂效果;壓裂防砂技術解決了這種常規(guī)注水開發(fā)稠油油藏出細粉砂問題.一、前言3海外河油田油井出砂一直是制約原油生產的主要矛盾之一；一、前1、海外河油田地質概況二、海外河油田地質概況及出砂情況

含油面積13.1km2石油地質儲量4117×104t原油屬普通稠油，具有高密度、低粘度、低含蠟量的特征斷塊和時代密度粘度凝固點含蠟量膠質+瀝青質%g/cm3mpa.s℃%海26Ed10.9691509.8-42.3527.75Ed30.860813.45208.3111.93ES10.85045.6288.9410.31海1Ed20.963496.4-183.4337.38Ed30.9364110.13-202.5924.01海31Ed20.97361440.7-41.8627.42Ed30.83761086.2196.749.0海外河油田原油物性

巖性以中~細砂巖為主，次為粉砂巖。成巖作用差，泥質含量高。膠結類型以孔隙式為主，顆粒接觸方式以點接觸為主。41、海外河油田地質概況二、海外河油田地質概況及出砂情況含油1、海外河油田地質概況二、海外河油田地質概況及出砂情況

粒度中值一般為0.114～0.205mm，平均為0.162mm。分選系數(shù)為1.4～1.7，平均為1.54。儲層結構異常疏松，生產中極易出砂。海外河油田儲層物性

層位油層組φ（%）K

×10-3μm2SH（%）Md(mm)分選系數(shù)所在區(qū)塊d1Ⅰ24.7998.75.20.271.6826Ⅱ26.93156.47.230.181.6826d2Ⅰ31.22392.17.150.171.4026Ⅱ30.7830.06.150.151.5626、31Ⅲ30134.09.80.211.631、31Ⅳ28.2723.05.860.081.721、31d3Ⅰ25.9403.08.570.081.871、31儲層物性較好，屬高孔中高滲透儲層。平均孔隙度為28.7%，平均空氣滲透率為829.7×10-3μm2主要含油層d1、d2、d3三套油層

51、海外河油田地質概況二、海外河油田地質概況及出砂情況粒度2、海外河油田出砂情況二、海外河油田地質概況及出砂情況

海外河油田出砂井分類統(tǒng)計表（2001年底）

區(qū)塊總井數(shù)出砂井數(shù)占總井數(shù)比例%出砂井分類嚴重出砂井一般出砂井輕微出砂井>3m31～3m3<1m3井數(shù)出砂井比井數(shù)出砂井比井數(shù)出砂井比海1塊1074441.11431.81840.91227.3海26塊24912148.64940.54720.42510.9海31塊403177.51341.9819.01023.8合計39619649.57638.87337.24724.0地層出砂造成砂埋油層、卡泵，加大了作業(yè)工作量,01年共作業(yè)895井次，沖砂檢泵作業(yè)500井次，占55.9%。62、海外河油田出砂情況二、海外河油田地質概況及出砂情況海外三、海外河油田出砂原因分析油層為細砂巖、粉砂巖，泥質含量高，膠結比較疏松，以孔隙式膠結為主，成巖作用差，地層容易出砂。地下原油粘度高，生產時油流對油砂的拖曳力強，加劇出砂油層壓力下降，油層砂巖承載負荷增加，致使砂粒間的應力衡受到破壞，導致油層骨架坍塌，加劇油層出砂。油井高含水,油層粘土遇水膨脹、動移，降低巖石膠結強度;為提液下大泵等，提高了采液強度，生產壓差增大，加劇出砂7三、海外河油田出砂原因分析油層為細砂巖、粉砂巖，泥質含量高，四、壓裂防砂防砂機理技術原理利用壓裂造縫形成了高導流能力的支撐帶，降低了原油生產壓差和流動阻力，從而達到增產目的；同時增大了流體的滲流面積，降低了原油的流速，減小了地層砂受力，從而穩(wěn)定了地層砂。裂縫支撐帶和地層虧空帶的石英砂或膠結砂從地層深部到井筒周圍形成一個具有多級分選過濾的擋砂屏障，起到有效的擋砂、濾砂作用。作為第一道防砂屏障，而套管內的防砂管柱作為第二道防砂屏障

高壓造縫，與油層解堵相結合疏通油流通道，高壓造縫可以消除油層污染，預處理和攜砂體系可對油層產生解堵與防膨作用。8四、壓裂防砂防砂機理技術原理利用壓裂造縫形成了高導流能力的常規(guī)防砂壓裂防砂防砂機理模型四、壓裂防砂防砂機理技術原理9常規(guī)防砂壓裂防砂防四、壓裂防砂防砂機理技術原理9增產機理模型常規(guī)防砂壓裂防砂四、壓裂防砂防砂機理技術原理10增常規(guī)防砂壓裂防砂四、壓裂防砂防砂機理技術原理10增產機理模型常規(guī)防砂壓裂防砂四、壓裂防砂防砂機理技術原理11增常規(guī)防砂壓裂防砂四、壓裂防砂防砂機理技術原理11機理優(yōu)勢可以延緩壓降漏斗，從而緩解或避免巖石骨架破壞防砂后可以降低流體攜帶微粒運移的能力填入裂縫的砂子滿足粒徑匹配原則，對地層砂產生機械橋堵作用四、壓裂防砂防砂機理12機理優(yōu)勢可以延緩壓降漏斗，從而緩解或避免巖石骨架破壞四、技術對比優(yōu)勢壓裂防砂技術是壓裂技術與防砂技術的有機結合，從理論上具有穩(wěn)砂、防砂和增產的雙重功效，使防砂技術不僅可以作為一種維護性措施，也可以作為一種進攻性措施。

相對于以往的近井地帶防砂技術

填砂壓力高，有效克服層間矛盾，提高防砂效果；

采用優(yōu)質攜砂液,減少地層損害；

填砂實，支撐劑形成了穩(wěn)固的防砂結構，地層砂難隨流體流動，有利于防治細粉砂；

填砂量高，實現(xiàn)地層深部防砂，作用半徑大，防砂壽命得到提高；

地層砂首先被裂縫中的礫石層阻擋，延緩了對篩—套環(huán)空的堵塞，從而增加高產量的生產時間；四、壓裂防砂防砂機理13技術對比優(yōu)勢壓裂防砂技術是壓裂技術與防砂技術的有機結合，技術指標:

內通徑：110mm丟手壓力：12MPa耐溫：350℃承壓：40MPa適用條件：出砂嚴重、出細粉砂粒徑較小的油井。施工工藝四、壓裂防砂防砂機理14技術指標:施工工藝四、壓裂防砂防砂機理14四、壓裂防砂防砂機理Ⅱ型壓裂填砂管柱功能①壓裂填砂反洗、丟手、坐封一次管柱完成功能②雙螺紋倒扣丟手裝置液壓丟手裝置15四、壓裂防砂防砂機理Ⅱ型壓裂填砂管柱功能壓裂填砂反洗

自2002年-2004年實施25井次，施工成功率96%，有效率92%，正常生產3年以上的8井次，生產2年以上的16井次，生產1年以上的21井次，防砂效果比較好。五、現(xiàn)場應用16自2002年-2004年實施25井次，施工成功率9海外河油田實施效果，統(tǒng)計到06年6月15日年度井數(shù)其它無效有效率平均有效期平均檢泵周期02-04253196%949d808dd井號五、現(xiàn)場應用17海外河油田實施效果，統(tǒng)計到06年6月15日年度井數(shù)其它無效有典型井：H9-26五、現(xiàn)場應用18典型井：H9-26五、現(xiàn)場應用18六、結論

結論油層出砂嚴重，滲透率不高，產量較低，實施壓裂充填防砂可以達到防砂、提高產能的目的。油層出砂嚴重，滲透率較高，但近井地帶存在污染，實施壓裂防砂，形成穿過污染帶的裂縫，可實現(xiàn)油井解堵，防止出砂。

地層泥質含量較高，實施壓裂充填可以改善滲流條件，降低液流對泥質粉砂的拖曳力，避免充填砂體的堵塞實現(xiàn)油井穩(wěn)產

。在加砂最后階段提高砂比，是提高裂縫內砂漿濃度，形成較寬的裂縫支撐，提高礫石壓實程度，達到壓裂充填效果的關鍵。利用Ⅱ型壓裂填砂管柱，快速及時油管放噴，可以減少油層污染，改善防砂效果。結論一結論二結論三結論四19六、結論油層出砂嚴重，滲透率不高匯報結束,請批評指正!謝謝!20匯報結束,請批評指正!謝謝!20壓裂防砂技術在海外河油田的應用

21壓裂防砂技術在海外河油田的應用1匯報提綱前言

海外河油田地質概況及出砂情況

海外河油田出砂原因分析

壓裂防砂技術防砂機理研究

現(xiàn)場應用

結論

22匯報提綱前言2海外河油田油井出砂一直是制約原油生產的主要矛盾之一；曾先后實施了多種防排砂技術；隨著海外河油田的注水開發(fā)，地層出砂呈現(xiàn)出加重的趨勢，常規(guī)防砂技術適應性逐漸變差；部分油井因出砂重、砂徑細、防砂效果差而長期停產、關井；02年針對海外河油田出砂特點，開始實施壓裂防砂技術，通過幾年的應用情況來看，取得了比較滿意的防砂效果;壓裂防砂技術解決了這種常規(guī)注水開發(fā)稠油油藏出細粉砂問題.一、前言23海外河油田油井出砂一直是制約原油生產的主要矛盾之一；一、前1、海外河油田地質概況二、海外河油田地質概況及出砂情況

含油面積13.1km2石油地質儲量4117×104t原油屬普通稠油，具有高密度、低粘度、低含蠟量的特征斷塊和時代密度粘度凝固點含蠟量膠質+瀝青質%g/cm3mpa.s℃%海26Ed10.9691509.8-42.3527.75Ed30.860813.45208.3111.93ES10.85045.6288.9410.31海1Ed20.963496.4-183.4337.38Ed30.9364110.13-202.5924.01海31Ed20.97361440.7-41.8627.42Ed30.83761086.2196.749.0海外河油田原油物性

巖性以中~細砂巖為主，次為粉砂巖。成巖作用差，泥質含量高。膠結類型以孔隙式為主，顆粒接觸方式以點接觸為主。241、海外河油田地質概況二、海外河油田地質概況及出砂情況含油1、海外河油田地質概況二、海外河油田地質概況及出砂情況

粒度中值一般為0.114～0.205mm，平均為0.162mm。分選系數(shù)為1.4～1.7，平均為1.54。儲層結構異常疏松，生產中極易出砂。海外河油田儲層物性

層位油層組φ（%）K

×10-3μm2SH（%）Md(mm)分選系數(shù)所在區(qū)塊d1Ⅰ24.7998.75.20.271.6826Ⅱ26.93156.47.230.181.6826d2Ⅰ31.22392.17.150.171.4026Ⅱ30.7830.06.150.151.5626、31Ⅲ30134.09.80.211.631、31Ⅳ28.2723.05.860.081.721、31d3Ⅰ25.9403.08.570.081.871、31儲層物性較好，屬高孔中高滲透儲層。平均孔隙度為28.7%，平均空氣滲透率為829.7×10-3μm2主要含油層d1、d2、d3三套油層

251、海外河油田地質概況二、海外河油田地質概況及出砂情況粒度2、海外河油田出砂情況二、海外河油田地質概況及出砂情況

海外河油田出砂井分類統(tǒng)計表（2001年底）

區(qū)塊總井數(shù)出砂井數(shù)占總井數(shù)比例%出砂井分類嚴重出砂井一般出砂井輕微出砂井>3m31～3m3<1m3井數(shù)出砂井比井數(shù)出砂井比井數(shù)出砂井比海1塊1074441.11431.81840.91227.3海26塊24912148.64940.54720.42510.9海31塊403177.51341.9819.01023.8合計39619649.57638.87337.24724.0地層出砂造成砂埋油層、卡泵，加大了作業(yè)工作量,01年共作業(yè)895井次，沖砂檢泵作業(yè)500井次，占55.9%。262、海外河油田出砂情況二、海外河油田地質概況及出砂情況海外三、海外河油田出砂原因分析油層為細砂巖、粉砂巖，泥質含量高，膠結比較疏松，以孔隙式膠結為主，成巖作用差，地層容易出砂。地下原油粘度高，生產時油流對油砂的拖曳力強，加劇出砂油層壓力下降，油層砂巖承載負荷增加，致使砂粒間的應力衡受到破壞，導致油層骨架坍塌，加劇油層出砂。油井高含水,油層粘土遇水膨脹、動移，降低巖石膠結強度;為提液下大泵等，提高了采液強度，生產壓差增大，加劇出砂27三、海外河油田出砂原因分析油層為細砂巖、粉砂巖，泥質含量高，四、壓裂防砂防砂機理技術原理利用壓裂造縫形成了高導流能力的支撐帶，降低了原油生產壓差和流動阻力，從而達到增產目的；同時增大了流體的滲流面積，降低了原油的流速，減小了地層砂受力，從而穩(wěn)定了地層砂。裂縫支撐帶和地層虧空帶的石英砂或膠結砂從地層深部到井筒周圍形成一個具有多級分選過濾的擋砂屏障，起到有效的擋砂、濾砂作用。作為第一道防砂屏障，而套管內的防砂管柱作為第二道防砂屏障

高壓造縫，與油層解堵相結合疏通油流通道，高壓造縫可以消除油層污染，預處理和攜砂體系可對油層產生解堵與防膨作用。28四、壓裂防砂防砂機理技術原理利用壓裂造縫形成了高導流能力的常規(guī)防砂壓裂防砂防砂機理模型四、壓裂防砂防砂機理技術原理29常規(guī)防砂壓裂防砂防四、壓裂防砂防砂機理技術原理9增產機理模型常規(guī)防砂壓裂防砂四、壓裂防砂防砂機理技術原理30增常規(guī)防砂壓裂防砂四、壓裂防砂防砂機理技術原理10增產機理模型常規(guī)防砂壓裂防砂四、壓裂防砂防砂機理技術原理31增常規(guī)防砂壓裂防砂四、壓裂防砂防砂機理技術原理11機理優(yōu)勢可以延緩壓降漏斗，從而緩解或避免巖石骨架破壞防砂后可以降低流體攜帶微粒運移的能力填入裂縫的砂子滿足粒徑匹配原則，對地層砂產生機械橋堵作用四、壓裂防砂防砂機理32機理優(yōu)勢可以延緩壓降漏斗，從而緩解或避免巖石骨架破壞四、技術對比優(yōu)勢壓裂防砂技術是壓裂技術與防砂技術的有機結合，從理論上具有穩(wěn)砂、防砂和增產的雙重功效，使防砂技術不僅可以作為一種維護性措施，也可以作為一種進攻性措施。

相對于以往的近井地帶防砂技術

填砂壓力高，有效克服層間矛盾，提高防砂效果；

采用優(yōu)質攜砂液,減少地層損害；

填砂實，支撐劑形成了穩(wěn)固的防砂結構，地層砂難隨流體流動，有利于防治細粉砂；

填砂量高，實現(xiàn)地層深部防砂，作用半徑大，防砂壽命得到提高；

地層砂首先被裂縫中的礫石層阻擋，延緩了對篩—套環(huán)空的堵塞，從而增加高產量的生產時間；四、壓裂防砂防砂機理33技術對比優(yōu)勢壓裂防砂技術是壓裂技術與防砂技術的有機結合，技術指標:

內通徑：110mm丟手壓力：12MPa耐溫：350℃承壓：40MPa適用條件：出砂嚴重、出細粉砂粒徑較小的油井。施工工藝四、壓裂防砂防砂機理34技術指標:施工工藝四、壓裂防砂防砂機理14四、壓裂防砂防砂機理Ⅱ型壓裂填砂管柱功能①壓裂填砂反洗