适合于套变井的新型化学防砂技术研究

论文摘要

由于疏松砂岩油藏具有油藏岩石胶结疏松、渗透率高、非均质严重等特点,所以随着地层压力的降低、出砂和地层亏空程度加剧,套损井逐年增加,严重的制约了油田效益的提高。但是,到目前为止,现场还没有完全与套变井相配套的防砂工艺,本文在综合考虑现场施工工艺以及防砂效果的基础上提出了一种设合于套变井防砂的新型化学防砂剂:高渗透硅酸盐水泥防砂体系。高渗透硅酸盐水泥防砂体系是根据微细水泥水化特点及其水化物的特点,而提出的一种新适用于套变井的新型化学防砂技术,室内实验表明:高渗透微细硅酸盐水泥防砂体系在凝固后,形成水泥石的抗压强度可以达到7MPa,渗透率可以达到1μm2,可以阻挡粒径在0.074mm以上的地层砂。并且该水泥石具有良好的抗冲刷能力和抗地层流体侵蚀能力,可以适应采油的高速生产,但酸对其却有一定的腐蚀作用。最后,采取高渗透硅酸盐防砂体系分别对现场一口注水井和一口生产井进行了防砂作业。这两口井的防砂效果表明:高渗透硅酸盐水泥防砂体系不但具有良好的施工性能、防砂效果而且还具有良好的经济效果。结合室内实验和现场应用,可以看出:高渗透硅酸盐水泥防砂体系为套变井防砂工艺开辟了一条施工简便、经济和高效的途径,值得现场推广应用。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第1章 前言
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究的目的
• 1.4 研究的内容
• 第2章 油井出砂机理研究
• 2.1 油井出砂现象及特征
• 2.2 油层出砂的机理
• 2.2.1 剪切破坏机理
• 2.2.2 拉伸破坏机理
• 2.2.3 微粒运移
• 2.3 油层出砂原因
• 2.3.1 地质因素
• 2.3.2 开采因素
• 第3章 防砂方法研究
• 3.1 防砂的机理
• 3.2 防砂技术综述
• 3.2.1 砂拱防砂
• 3.2.2 机械防砂
• 3.2.3 化学防砂
• 3.2.4 焦化防砂
• 3.3 针对于孤东油田的套变井防砂技术
• 3.3.1 孤东油田开发过程中套管变形分析
• 3.3.2 目前孤东油田针对套变井的防砂措施
• 第4章 高渗透硅酸盐水泥防砂体系配方研制
• 4.1 硅酸盐水泥的选择
• 4.1.1 硅酸盐水泥的特性
• 4.1.2 硅酸盐水泥的水化特点
• 4.1.3 微细水泥在油田中的研究应用
• 4.2 硅酸盐水泥体系增渗剂的研制
• 4.2.1 硅酸盐水泥石的孔隙特性
• 4.2.2 硅酸盐水泥石增渗剂的研制
• 4.3 高渗透硅酸盐水泥防砂体系配方设计
• 4.3.1 实验仪器
• 4.3.2 实验材料
• 4.3.3 实验方法
• 4.3.4 砂灰比的确定
• 4.3.5 水灰比的确定
• 4.3.6 缓凝剂的确定
• 4.3.7 增渗剂的确定
• 4.3.8 分散剂的确定
• 4.4 硅酸盐水泥石候凝时间和最少加热处理时间的确定
• 4.4.1 硅酸盐水泥石候凝时间的确定
• 4.4.2 硅酸盐水泥石最少加热处理时间的确定
• 第5章 高渗透硅酸盐水泥防砂体系性能评价
• 5.1 高渗透性硅酸盐水泥石的耐腐蚀性
• 5.2 高渗透性硅酸盐水泥石的阻挡出砂的性能
• 5.3 体系pH 值对硅酸盐石性能的影响
• 5.4 高渗透硅酸盐水泥石耐冲刷能力
• 5.5 养护温度对硅酸盐水泥石性能的影响
• 5.6 养护压力对硅酸盐水泥石性能的影响
• 第6章 硅酸盐水泥石渗透及防砂机理研究
• 6.1 硅酸盐水泥石渗透机理研究
• 6.1.1 扫描电子显微镜
• 6.1.2 扫描电镜试验结果分析
• 6.2 硅酸盐水泥石防砂机理研究
• 第7章 新型化学防砂剂现场施工工艺设计
• 7.1 选井条件
• 7.2 化学防砂剂用量的确定
• 7.3 施工步骤
• 7.4 施工要求
• 第8章 高渗透硅酸盐水泥防砂体系的现场实验
• 8.1 孤东6-31-543 水井
• 8.1.1 基本数据
• 8.1.2 作业、生产简况及施工依据
• 8.1.3 施工简况
• 8.1.4 目前注水情况
• 8.2 孤东4-20-22 油井
• 8.2.1 基本数据
• 8.2.2 作业、生产简况及施工依据
• 8.2.3 施工简况
• 8.2.4 目前生产情况
• 8.3 实验结论
• 8.3.1 防砂效果
• 8.3.2 经济效果
• 第9章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间的研究成果