CN1472418A - 一种高温高压人工防砂井壁及其施工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于稠油注蒸汽热采井的高温高压人工防砂井壁及其施工工艺，此种人工防砂井壁乃是利用压裂车组向稠油井井下目的层高压注入工作液，使地层形成裂缝，再将一定用量比例的石英砂和高温防砂材料由携砂液带入裂缝内，关井一定时间后，使高温防砂材料在地层中水化反应，与地层形成一个整体岩层。利用此种耐高温高压的人工井壁既可提高地层导流能力，又可固砂并阻挡地层游离砂进入井筒，从而保证稠油井正常生产。
Description
技术领域：
本发明涉及一种用于稠油注蒸汽热采井防砂的井下设施及其施工工艺，属稠油采油工艺技术类。
背景技术：
在稠油注蒸汽热采过程中，出砂是影响、制约稠油井正常生产和油藏开发速度的主要因素之一。出砂原因除了油藏本身胶结程度差、岩性疏松等内因外，高强度频繁注汽使地层胶结物破坏，作业过程中入井流体引起地层粘土水化膨胀作用和粘稠油流的携带作用加速了这种破坏，油层骨架受到破坏，造成油井出砂日趋严重。目前，现场采用的各种工艺措施、防砂装置分别存在着各自的不足之处，通常采用的机械防砂工艺及装置只适用于出砂不严重且出砂粒径大于0.1mm的井，化学防砂则可能伤害油层，降低渗透率，至于近年来一些油田采用的人工井壁防砂技术目前主要适用于常规出砂井，对于在高温高压工况下工作的稠油井尚不能完全满足其生产要求。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种能够在高温高压下阻挡地层游离砂颗粒进入井筒从而保证稠油井正常生产的高温高压人工防砂井壁及其施工工艺。
本发明是这样实现的。本发明提供的高温高压人工防砂井壁及其施工工艺乃是利用压裂车组向稠油井井下目的层高压注入工作液，使地层形成裂缝，再将一定用量比例的石英砂和高温防砂材料由携砂液带入裂缝内，关井一定时间后，使高温防砂材料在地层中进行一系列水化反应，与地层形成一个具有高强度高渗透性多孔介质的整体岩层即人工防砂井壁，利用此种耐高温高压的人工防砂井壁既可提高地层导流能力，又可固砂并阻挡地层游离砂颗粒流入井筒，从而保证稠油井正常生产。
制作此种耐高温高压人工防砂井壁的主要材料及其用量配比如下：
1、携砂液：可采用以下两种组分配制而成的携砂液中一种：a、由增稠剂羟丙基瓜尔胶3-5‰、粘土稳定剂A-25(聚N-羟甲基丙烯酰胺)1-2％、助排剂D-50(聚氧乙烯聚丙烯丙二醇醚2067或聚氧乙烯辛基酚醚-10、P-10)1.5-2‰、消泡剂XP-186(油溶醚类、龟油)2-3‰、杀菌剂S-100(十六烷基二甲基氯化铵)1-3‰、烧碱2-3‰、交联剂硼砂或有机硼2.3％、破胶剂过硫酸胺2.6％、低温破胶剂1-2‰加水配制而成；b、由稠油驱油剂3-5‰、粘土稳定剂KCL2-4％、助排剂D501.5-2‰加水配制而成；
2、石英砂：密度1.65，棕色、松散状态，粒径0.8-1.2mm，分选好，含石英成分90％以上，抗压强度≥40Mpa；
3、高温防砂材料：以三氧化二铝、二氧化硅、氧化镁及添加剂为原材料，其中氧化镁为二性无机胶结剂，密度1.04，黑色，粒径0.4-0.9mm，松散状态，固化后抗压强度＞6Mpa，渗透率3-10mm2，最小挡砂粒径0.07mm；制备过程为：配料粉碎混合搅拌后，用造粒机造粒——干窖烧结——破碎机破碎——过筛分选，装袋密封储存。
此种防砂人工井壁制作工艺技术的施工步骤如下：
1、选井。优选出砂量大、地层亏空较严重、冲砂作业频繁、出细砂的稠油井为施工井；
2、立井架，动井口，起出井内原生产管柱，探砂面，通井刮管，冲砂洗井至人工井底；
3、下防砂管柱(或带井下工具)，管柱完成深度为油层顶界以上10-15±2m；
4、装高压井口(或热采井口)，将活性水灌满井筒，待防砂施工；
5、紧固井口各部螺丝，连接施工流程管线，循环试压40Mpa，流程不刺不漏；
6、利用预先制备的携砂液按施工设计正挤防砂阻砂剂；
7、关井固化24小时；
8、装3-4mm油嘴控制放喷，待无液流时拆井口，探砂面，起出防砂管柱；
9、下螺杆钻砂柱塞，冲砂洗井；
10、按地质方案下入生产管柱，投入正常注汽、采油生产。
本发明提供的高温高压人工防砂井壁具有高强度、高渗透性，且能耐350℃高温，稠油热采井利用它既可提高地层导流能力，又可固砂阻挡地层砂进入井筒，保证油井正常生产。该施工工艺易于实施，为稠油井防砂提供了有利措施，宜于推广应用。
具体实施方式：本发明的实施以下列实施例给出。
实施例1：
将600kg羟丙基瓜胶(占5‰)、240kg粘土稳定剂(A-25)(占2‰)、240kg助排挤(D-50)(占2‰)、240kg消泡剂(XP-186)(2‰)、120kg杀菌剂(S-100)占(1‰)、80kg烧碱(占2‰)、69kg交联剂(硼砂或有机硼)(占2.3％)、78kg破胶剂(过硫酸胺)(占2.6％)、12kg低温破胶剂(占1-2‰)加120m3水配制工作液，用石英砂6m3、高温防砂材料8m3按上述施工程序对某稠油井进行高温人工防砂井壁施工。
实施例2：
将600kgEC稠油驱油剂(占5‰)、480kg粘土稳定剂(KCL)(占4％)、240kg助排剂(D-50)(占2‰)加水120m3配制工作液，用石英砂6m3、高温防砂材料8m3携带，按上述施工程序对某稠油井施工。
实施例3：
用450kgEC稠油驱油剂(占5‰)、360 kg粘土稳定剂(KCL)(占4％)、180kg助排挤(D-50)(占2‰)加水90m3配制的工作液，将8m3高温防砂材料携带入井，按上述施工程序对某稠油井进行先期防砂作业。
Claims (2)
1、一种高温高压人工防砂井壁，其特征在于，制作此种人工防砂井壁的主要原材料及其用量配比如下：(1)、携砂液：可采用以下两种组分配制而成的携砂液中一种：a、由增稠剂羟丙基瓜尔胶3-5‰、粘土稳定剂聚N-羟甲基丙烯酰胺1-2％、助排剂聚氧乙烯聚丙烯丙二醇醚2067或聚氧乙烯辛基酚醚-10、P-101.5-2‰、消泡剂油溶醚类、龟油2-3‰、杀菌剂十六烷基二甲基氯化铵1-3‰、烧碱2-3‰、交联剂硼砂或有机硼2.3％、破胶剂过硫酸胺2.6％、低温破胶剂1-2‰加水配制而成；b、由稠油驱油剂3-5‰、粘土稳定剂KCL2-4％、助排剂D501.5-2‰加水配制而成；(2)、石英砂：密度1.65，棕色、松散状态，粒径0.8-1.2mm，分选好，含石英成分90％以上，抗压强度≥40Mpa；(3)、高温防砂材料：以三氧化二铝、二氧化硅、氧化镁及添加剂为原材料，其中氧化镁为二性无机胶结剂，密度1.04，黑色，粒径0.4-0.9mm，松散状态，固化后抗压强度＞6Mpa，渗透率3-10mm2，最小挡砂粒径0.07mm；制备过程为：配料粉碎混合搅拌后，用造粒机造粒——干窖烧结——破碎机破碎——过筛分选，装袋密封储存。
2、一种制作如权利要求1所述高温高压人工防砂井壁的施工工艺，其特征在于，该施工工艺的实施步骤如下：(1)、选井，优选出砂量大、地层亏空较严重、冲砂作业频繁、出细砂的稠油井为施工井；
(2)、井架，动井口，起出井内原生产管柱，探砂面，通井刮管，冲砂洗井至人工井底；
(3)、防砂管柱，管柱完成深度为油层顶界以上10-15±2m；
(4)装高压井口，将活性水灌满井筒，待防砂施工；
(5)紧固井口各部螺丝，连接施工流程管线，循环试压40Mpa，流程不刺不漏；
(6)、利用制备的携砂液按施工设计正挤防砂阻砂剂；
(7)、关井固化24小时；
(8)、装3-4mm油嘴控制放喷，待无液流时拆井口，探砂面，起出防砂管柱；
(9)、下螺杆钻砂柱塞，冲砂洗井；
(10)、按地质方案下入生产管柱，投入正常注汽、采油生产。
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