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提高注聚区防砂开采效果关键技术研究

作　者: 周承诗
导　师: 董长银；吴建平
学　校: 中国石油大学
专　业: 石油与天然气工程
关键词: 注聚区 疏松砂岩 解堵 防砂 混纤维充填
分类号: TE358.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


胜利油田注聚区块80%是易出砂的疏松砂岩油藏,防砂工艺水平直接影响着注聚开采的综合效果。目前,在孤岛、孤东等主要疏松砂岩油藏注聚区都存在着油井出砂加剧、防砂有效期缩短、聚合物堵塞充填层、注聚井压力高等问题,亟待采取有效工艺措施加以解决。针对疏松砂岩油藏注聚区存在问题,在进行现场调研统计的基础上,通过理论分析与室内实验研究,从微粒运移与渗流拖曳的角度认识了注聚区油井出砂机理的特殊性,探讨了不同见聚浓度与油井出砂程度的关系;分析了造成注聚区油井低液量的主要原因,重点对防砂井聚合物堵塞机理进行了深入分析研究,得出了聚合物吸附与微粒桥堵的共同作用导致了防砂充填层堵塞的研究结论;针对注聚后出砂加剧、地层微粒运移与聚合物吸附造成的防砂层堵塞等问题,依据对不同尺寸充填砾石排列挡砂规律的认识,研发了混纤维砾石分级充填防砂新工艺,通过设置合理的分级挡砂过滤体系,实现了“挡砂、稳砂、排砂”的功能。同时,为了配合提液引效措施,提高注聚开采的综合效果,研发形成了适合于注聚区油井的防砂配套工艺:为了解除近井地带聚合物造成的堵塞,疏通产液渗流通道,开发了新型FSAY系列高效聚合物解堵剂;为了防止聚合物再次堵塞、延长解堵的效果,研制了FSAF-1型防砂充填层保护剂。现场应用试验表明,本研究成果较好解决了疏松砂岩油藏注聚区油井提液引效中存在的防砂难题,实现了防治聚合物堵塞与油井防砂工艺的有机结合,填补了国内相关技术领域的空白,形成了一套适合于注聚区油井的防砂工艺技术。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章 前言  8-13
  1.1 研究目的与意义  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-10
  1.3 研究目标  10
  1.4 研究思路  10-12
  1.5 预期研究成果  12-13
第二章 注聚区油井出砂规律研究  13-25
  2.1 基本认识  13-16
    2.1.1 微粒运移  13-15
    2.1.2 液力因素  15-16
  2.2 实验研究  16-23
    2.2.1 实验装置及方法  16-17
    2.2.2 实验结果  17-23
  2.3 本章小结  23-25
第三章 注聚区油井防砂层堵塞原因研究  25-45
  3.1 主要研究区概况  25-27
    3.1.1 聚合物注入情况  26-27
    3.1.2 主要取样井的情况  27
  3.2 取样分析实验结果  27-38
    3.2.1 油井采出水分析  27-28
    3.2.2 聚合物溶液在地层条件下的性质变化研究  28-29
    3.2.3 注聚区油井返排砂激光粒度分析  29-31
    3.2.4 填充砂和返排冲出砂的XRD 分析  31-32
    3.2.5 返排冲出砂显微分析  32-37
    3.2.6 返排冲出砂粒表面吸附物组成分析  37-38
  3.3 聚合物在砂粒表面的吸附研究  38-41
    3.3.1 聚丙烯酰胺的吸附机理  38-39
    3.3.2 聚合物在砂粒表面的吸附实验室模拟  39-41
  3.4 防砂层堵塞的动态模拟研究  41-43
    3.4.1 实验仪器与实验方法  41
    3.4.2 粒表面状态的显微分析结果  41-42
    3.4.3 不同注聚浓度防砂层的堵塞情况考察  42-43
  3.5 本章小结  43-45
第四章 提高注聚区油井防砂效果的措施研究  45-77
  4.1 混纤维砾石分级充填防砂工艺研究  45-62
    4.1.1 混纤维砾石充填防砂机理  45-47
    4.1.2 防砂用纤维的优选  47-54
    4.1.3 砾石分级充填工艺  54-58
    4.1.4 混纤维砾石分级充填挡砂实验  58-62
  4.2 聚合物解堵剂的研制与评价  62-71
    4.2.1 FSAY 系列解堵剂的研制  62-64
    4.2.2 FSAY 系列解堵剂的效果评价  64-71
  4.3 防砂层保护剂的效果评价  71-74
    4.3.1 FSAF-1 型防砂层保护稳定剂的原理  71
    4.3.2 FSAF-1 型保护剂的使用效果评价  71-72
    4.3.3 保护剂和解堵剂复合应用的动态效果评价  72-74
    4.3.4 油层保护剂抗冲刷能力考查  74
  4.4 解堵施工工艺设计  74-76
    4.4.1 处理半径的确定  74
    4.4.2 酸液助剂的筛选  74-75
    4.4.3 施工工序设计  75
    4.4.4 施工注意事项  75-76
  4.5 本章小结  76-77
第五章 现场应用情况  77-83
  5.1 概况  77-78
  5.2 典型井例  78-82
    5.2.1 油井解堵典型井-X33-2435  78-79
    5.2.2 油井解堵典型井-X31-483  79-80
    5.2.3 注聚井解堵典型井-X24-515  80-81
    5.2.4 混纤维砾石分级充填防砂典型井-X6-61  81-82
  5.3 本章小结  82-83
结论  83-84
参考文献  84-86
攻读硕士学位期间取得的学术成果  86-87
致谢  87

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中图分类: > 工业技术 > 石油、天然气工业 > 油气田开发与开采 > 采油工程 > 井下作业、修井 > 油井防砂、清砂
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