负压冲砂工艺技术优质PPT.ppt

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,集团公司重点技术开发项目2006年验收,一、合同执行情况,3、低压井负压连续冲砂技术研究:

（1）、低压井负压连续冲砂技术适应性研究；

（2）、负压连续冲砂管柱研究；

（3）、负压连续冲砂配套工具的设计；

（4）、负压连续冲砂参数优化设计及低压井冲砂优化软件编制；

（5）、负压连续冲砂施工工艺研究。

（1）、工具承压：

35MPa；

（2）、适用温度：

150；

（3）、适应井深：

3000m。

主要研究内容,主要技术指标,集团公司重点技术开发项目2006年验收,一、合同执行情况,集团公司重点技术开发项目2006年验收,二、室内研究及现场应用,解决的问题：

冲砂、洗井、清蜡等过程中污染问题,1、低漏失无伤害压井液研究,2、低压低成本热洗作业不污染油层工艺研究,3、低压井负压连续冲砂技术研究,集团公司重点技术开发项目2006年验收,洗井过程中的油层污染问题,热洗清蜡作业过程中的油层污染问题,低压井冲砂过程中的油层污染问题,核心目标：

有效保护油层，避免油层伤害,二、室内研究及现场应用,1、低漏失无伤害压井液,集团公司重点技术开发项目2006年验收,无固相聚合物及凝胶压井液体系,泡沫压井液体系,乳化液压井液体系,聚合物暂堵压井液体系,优点：

成本低缺点：

适用漏失井范围小、易造成聚合物二次堵塞,优点：

漏失小、地层损害小缺点：

井深限制、设备要求高、成本高,优点：

密度相对较小、地层损害小缺点：

适用漏失井范围小、成本高,优点：

成本较低、防漏能力强缺点：

针对不同地层特点，需要筛选聚合物、暂堵剂，加强配伍性减少地层损害,低漏失无伤害压井液体系筛选,由于聚合物暂堵压井液体系具有：

A.密度可调节；

B.屏蔽暂堵与聚合物增粘双重作用且防漏能力强；

C.适用范围广；

确定了聚合物暂堵体系作为低漏失压井液研究方向,二、室内研究及现场应用,低漏失无伤害压井液筛选思路,1、低漏失无伤害压井液,集团公司重点技术开发项目2006年验收,目前聚合物暂堵压井液存在问题：

聚合物二次堵塞压井液与地层配伍性差压井液静态悬浮固相能力差解决方法：

筛选具有可降解性的聚合物材料，减少聚合物二次堵塞选择与地层配伍性好的压井液基液及添加剂，提高配方配伍性选择具有触变性好的聚合物流体来提高压井液悬浮砂粒等固相的能力，减少沉砂现象选用稳定剂提高压井液抗温能力。

选用优质暂堵剂提高压井液防漏失能力,二、室内研究及现场应用,）低漏失无伤害压井液筛选,1、低漏失无伤害压井液,集团公司重点技术开发项目2006年验收,通过室内低漏失压井液体系筛选，确定了以KCl盐水为基液、可降解聚合物HX为增稠剂、JHY与TBD-2为油溶暂堵剂、以及WD-1、WD-2为高温稳定剂的主体配方。

基液+聚合物（增稠剂）+暂堵剂+稳定剂,二、室内研究及现场应用,A、基本性能评价,2）室内试验,集团公司重点技术开发项目2006年验收,1、低漏失无伤害压井液,通过试验数据可以看出配方API滤失量较低，为9.8mL/30min，高温（90、3.5MPa）控制滤失性强，（为14.4mL/30min），流变性参数表明其为假塑性流体，具有很好的剪切稀释性，触变性，有利于悬浮固相颗粒。

二、室内研究及现场应用,B、高温稳定性评价,2）室内试验,集团公司重点技术开发项目2006年验收,1、低漏失无伤害压井液,实验表明该配方在90140时粘度保持在50%70%以上。

表明高温条件下压井液能够保持良好的热稳定性,二、室内研究及现场应用,该配方与目前主要的修井液、压裂液、普通钻井滤液等混合后,没有产生沉淀，配伍好,对油层不造成损害，。

C、配伍性评价,室内试验,1、低漏失无伤害压井液,集团公司重点技术开发项目2006年验收,二、室内研究及现场应用,D、腐蚀性评价,室内试验,1、低漏失无伤害压井液,从上表试验数据来看，在97时配方腐蚀速率只有0.082g/m2h，说明该配方腐蚀很小,集团公司重点技术开发项目2006年验收,二、室内研究及现场应用,E、岩心损害评价,室内试验,集团公司重点技术开发项目2006年验收,1、低漏失无伤害压井液,二、室内研究及现场应用,F、防漏能力评价,模拟实验（防漏失装置）,室内试验,集团公司重点技术开发项目2006年验收,1、低漏失无伤害压井液,二、室内研究及现场应用,室内结论,室内试验,集团公司重点技术开发项目2006年验收,1、低漏失无伤害压井液,筛选的低漏失压井液体系具有密度可在1.02g/cm31.25g/cm3之间任意调整以适应不同井的需要API滤失量低（9.8ml/30min）、高温失水小（14.4ml/30min），防漏能力强配方与地层流体及其它入井液配伍性好，岩心渗透率恢复值大于90%，油层保护性能好。

高温配方可满足井温小于140，正向压差小于10MPa的低压油气井作业要求。

二、室内研究及现场应用,防漏型压井液现场应用效果一览表,正压差2.6MPa7.1MPa,无漏失或漏失低于2m3,恢复短,集团公司重点技术开发项目2006年验收,二、室内研究及现场应用,港西6-7-4井冲砂漏失井,产能恢复期比一般压井液缩短5天；

产量100%恢复。

油层没有受到伤害。

1、低漏失无伤害压井液,集团公司重点技术开发项目2006年验收,二、室内研究及现场应用,港西16-10井冲砂漏失井,1、低漏失无伤害压井液,集团公司重点技术开发项目2006年验收2006年6月,三、现场应用,表明用该冲砂液后没有对油层造成伤害，产能迅速回复，起到了很好的油层保护作用,集团公司重点技术开发项目2006年度验收,应用结论:

承压防漏能力强（正压差高达4MPa7MPa），防漏成功率高（100%，），具有良好的自行解堵能力且油井恢复期短（2.2天）,二、室内研究及现场应用,热洗清蜡是抽油机井最常用的日常性维护工作，其工艺简单，应用广泛。

但对于低压漏失油井在进行热洗清蜡作业时热洗液大量侵入地层，不仅热洗时间长、效率低，而且造成油层损害。

采用热洗工艺管柱：

1、丢手式热洗管柱2、单趟热洗管柱,、低压低成本热洗作业不污染油层工艺研究,集团公司重点技术开发项目2006年验收,二、室内研究及现场应用,工作原理：

通过打压释放封隔器后再丢手。

优点：

A、可以长期有效；

B、封隔器不随泵的抽汲运动而蠕动。

缺点：

A、砂粒沉积在封隔器上，易造成大修；

B、单流阀易堵。

丢手式热洗管柱,集团公司重点技术开发项目2006年验收,二、室内研究及现场应用,、低压低成本热洗作业不污染油层工艺研究,工作原理：

一趟管柱下入后，座封封隔器。

A、洗井时，不污染油层；

B、一次管柱节约成本。

A、封隔器蠕动，有效期短；

B、砂粒沉积在封隔器上，易造成大修；

C、单流阀易堵。

单趟热洗管柱,集团公司重点技术开发项目2006年验收,二、室内研究及现场应用,、低压低成本热洗作业不污染油层工艺研究,研究要达到的目标：

洗井时能及时关闭，阻止洗井液进入油层,结构简单、成本低，施工工艺操作简单,正常生产时保持常开状态、不影响生产测试,集团公司重点技术开发项目2006年验收,二、室内研究及现场应用,、低压低成本热洗作业不污染油层工艺研究,解决密封、砂堵，同时避免造成大修,工艺管柱,集团公司重点技术开发项目2006年验收,二、室内研究及现场应用,、低压低成本热洗作业不污染油层工艺研究,油层保护的特点：

A、自动密封，阀自动关闭，不影响测液面；

B、洗井时、洗井液不进入地层，不污染油层；

C、停止生产时，砂粒可以直接沉到尾管，不被堵塞。

技术参数：

最大外径：

128mm；

总长：

500mm；

最大承压：

38MPa；

下入深：

3500m。

现场试验,在大港油田作业区现场试验74口井，在阿塞拜疆k&

k油田现场试验56口井次。

苏丹7口井。

截止2005年底共计应用137口井。

集团公司重点技术开发项目2006年验收,二、室内研究及现场应用,、低压低成本热洗作业不污染油层工艺研究,大港油田低压油井热洗清蜡油层保护器的应用表,集团公司重点技术开发项目2006年验收,二、室内研究及现场应用,、低压低成本热洗作业不污染油层工艺研究,阿塞拜疆k&

k油田低压油井热洗清蜡油层保护器的应用表,集团公司重点技术开发项目2006年验收,可以看出在不使用油层保护器以前，热洗用水量大，热洗时间长，前后产量普遍降低，使用该产品后热洗用水量小，热洗时间短，油井产量前后一致。

二、室内研究及现场应用,、低压低成本热洗作业不污染油层工艺研究,集团公司重点技术开发项目2006年度验收,应用结论:

1）、通过现场应用，验证了该技术的工艺管柱简单实用,解决了低压井热洗清蜡污染油层的难题,达到了低成本热洗清蜡的目的；

2）、通过现场应用,证明油层保护器设计巧妙,工作可靠,满足现场施工要求;

3）、形成了一套非常简单实用的热洗清蜡配套工艺技术。

二、室内研究及现场应用,常规冲砂：

光油管正冲砂,B、对于低压井，冲砂液易漏失、污染地层,A、换油管时，须停泵造成砂液回落影响冲砂时间,集团公司重点技术开发项目2006年验收,、低压井负压连续冲砂技术研究,结果：

严重污染油层、影响油井产量甚至压死油井,缺点：

二、室内研究及现场应用,项目要解决三个问题：

A、低压井冲砂作业时，冲砂液不进入地层，目的就是保护油气层；

B、冲砂作业时不停泵进行连续冲砂；

C、任意井段可以冲砂。

、低压井负压连续冲砂技术研究,1）、该研究要达到的目的,二、室内研究及现场应用,特点：

A、负压、连续；

B、笔尖不会堵死。

）冲砂方案,二、室内研究及现场应用,侧孔关闭状态,侧孔打开状态,A、连续冲砂短节（开关）,、低压井负压连续冲砂技术研究,作用：

保证冲砂换管柱时连续,二、室内研究及现场应用,）关键配套工具,3、低压井负压连续冲砂技术研究,力学分析,二、室内研究及现场应用,B、负压喷射泵,集团公司重点技术开发项目2006年度验收,、低压井负压连续冲砂技术研究,作用：

保证冲砂时，产生负压,作用：

保证连续冲砂时，密封动力液和冲砂液，同时随管柱移动,C、分流皮碗封隔器,二、室内研究及现场应用,D、冲砂笔尖,集团公司重点技术开发项目2006年度验收,、低压井负压连续冲砂技术研究,作用：

保证连续冲砂时，对井底砂粒进行有效冲击，同时在笔尖进入沙面后不会被堵死。

二、室内研究及现场应用,4）、低压井冲砂参数优化设计软件编制A、喷嘴、喉管的匹配、选择；

B、分流液和动力液的匹配关系；

C、砂粒大小与携砂液流速、流量的关系；

D、地面动力的设计等等。

集团公司重点技术开发项目2006年度验收,、低压井负压连续冲砂技术研究,二、室内研究及现场应用,集团公司重点技术开发项目2006年度验收,、低压井负压连续冲砂技术研究,二、室内研究及现场应用,集团公司重点技术开发项目2006年度验收,、低压井负压连续冲砂技术研究,二、室内研究及现场应用,集团公司重点技术开发项目2006年度验收,、低压井负压连续冲砂技术研究,二、室内研究及现场应用,集团公司重点技术开发项目2006年度验收,、低压井负压连续冲砂技术研究,二、室内研究及现场应用,现场应用,集团公司重点技术开发项目2006年度验收,、低压井负压连续冲砂技术研究,港5-60冲砂情况,砂面980m,实际砂面1286m,现场试验共注入冲砂液55.76m3，返出液50.676m3，减去填满井筒的8.14m3液体，返出液比进入液多3.056m3，共冲出砂0.42m3，冲砂44m.返出液为油和水，油水比为0.625：

0.375,二、室内研究及现场应用,说明：

该井使用低压井冲砂工艺后，冲砂液没有进入地层。

就该技术本身而言，既实现了负压又达到了连续冲砂还的目的，突破了低压井冲砂的难题。

集团公司重点技术开发项目2006年度验收,应用结论:

1）、验证了该工艺的可行性和实用性,解决了砂埋油层的难题,实现了真正意义上的低压油井全井段连续负压冲砂；

2）、验证了配套工具设计合理,工作可靠,满足现场施工要求;

3）、所有的现场试验井冲砂液均没有漏失到地层，说明负压连续冲砂工艺达到了预期的油层保护要求；

二、室内研究及现场应用,本项课题取得以下科技成果：

五项新产品：

1、滑阀式连续冲砂短节，2、分流滑动式皮碗封隔器，3、双向射流式负压喷射泵，4、伸缩式冲砂笔尖，5、油层保护器，,集团公司重点技术开发项目2006年度验收,三、成果及创新点,三项专利：

1、“连续冲砂装置”获得实用新型专利，专利号为：

ZL03266192.4。

2、“防止洗井液污染的油层保护器”获得实用新型专利，专利号为：

3、获得发明专利“低压井负压连续冲砂工艺”，申请号：

00610013830.3。

一项新材料：

低漏失修井液体系聚合物暂堵配方一项具有独立知识产权的软件：

“低压井冲砂水力参数优化设计软件（CSGY）”，,集团公司科技部,1.研制的油层保护器斜置式结构：

（1）正常生产时保持常开状态，减少抽吸阻力；

（2）砂粒直接沉降到尾管不被砂堵,不污染地层。

经相关资料的查询与检索未见类似报道，已申报实用新型专利。

集团公司重点技术开发项目2006年度验收,三、成果及创新点,创新点：

集团公司科技部,2.研究的低压井冲砂工艺管柱可实现:

a、负压连续冲砂；

b、砂埋油层等任意井段冲砂,已经申请发明专利。

该项技术是目前国内外低压井冲砂最先进的技术，处于国际领先水平。

集团公司重点技术开发项目2006年度验收,三、成果及创新点,集团公司科技部,集团公司重点技术开发项目2006年度验收,三、成果及创新点,四、专利证书,集团公司重点技术开发项目2006年度验收,四、专利证书,集团公司重点技术开发项目2006年度验收,四、专利证书,集团公司重点技术开发项目2006年度验收,五、用户意见,集团公司重点技术开发项目2006年度验收,五、用户意见,集团公司重点技术开发项目2006年度验收,集团公司重点技术开发项目2006年度验收,五、用户意见,集团公司科技部,五、用户意见,集团公司重点技术开发项目2006年度验收,六、经济效益,低漏失压井液:

13口井经济效益：

157（万元）13口作业井五天内共计增油经济效益：

234（t）3500（元/t）=82万元）合计：

共创产值：

239（万元）低压低成本热洗作业不污染油层技术:

137口井经济效益：

53.78（万元）137口增油经济效益：

137（口）6（次/年）1（t/天）30（天）3500（元/t）=8631（万元）137口井减少作业费：

411（万元）合计：

9095.8（万元）低压井负压连续冲砂技术:

5口井经济效益：

60（万元）5口增油经济效益：

5（口）3（次/年）5（t/天）5（天）3500（元/t）=131（万元）5口井减少作业费：

15（万元）合计：

206（万元）该项目共计创效：

9540（万元）若计算该技术使无法正常生产的油井恢复生产，则其效益要更高。

集团公司重点技术开发项目2006年度验收,七、资金使用情况,集团公司重点技术开发项目2006年度验收,研究期间共计使用研究经费150万元.自筹资金150万元,八、结论,1、经过项目组成员的共同努力，圆满完成了合同规定的研究内容和技术指标，取得了五项新产品、三项专利、一项新材料和一项具有独立知识产权的软件：

2、研制成功了密度可调、滤失量小、配伍性好、耐腐蚀、渗透率恢复性好的压井液体系。

现场应用13口井表明是一种具有良好的防漏失和保护油气层的新材料，产量恢复期缩短。

3、以油层保护器为核心的低压井热洗不污染油层工艺技术，管柱结构简单，施工方便，成本低，不影响正常生产或测试，是目前国内最先进的热洗不污染油层工艺技术；

4通过3口井的现场试验，热洗用水量少，热洗时间短，油井产量普遍增加。

因此现场试验表明该项工艺技术合理能够达到预期效果，具有很现实的推广应用价值。

集团公司重点技术开发项目2006年度验收,5、设计的连续换向冲砂短节、滑阀式分流皮碗封隔器、双向式负压喷射泵、伸缩式冲砂笔尖等系列工具，结构巧妙，工作可靠，保证低压井负压连续冲砂工艺实施；

6、负压连续冲砂工艺管柱可以有效的实现低压井全井段负压并连续冲砂，并通过5井上进行的现场试验取得了很好的效果,形成了一项具有原创性的国内外保护油气层低压井冲砂技术。

7、该项目中期评审，被评为优秀，专家评分第一；

8、该项目的完成形成了一套针对不同措施井的具有相当创新性的油层保护技术，实用性强，深得用户的好评，具有很好的应用前景。

集团公司重点技术开发项目2006年度验收,八、结论,谢谢,不足之处请专家批评指正！

集团公司重点技术开发项目2006年度验收2006年6月,集团公司科技部,集团公司重点技术开发项目2004年度中期检查2004年8月,资金使用情况表,存在问题,问题1、井口漏失原因：

自封密封段长度短（20mm），而换向阀转换口直径50mm，当换向阀下行通过自封密封段时形成短路通道，造成冲砂液直接从该处返出井口；

问题2、分流封隔器皮碗易坏原因：

因井底砂面坚固结实，冲砂时有时需上提下放管柱进行疏松砂面处理，由于分流封隔器与管柱是固定连接，从而皮碗也上下紧贴套管运动（过盈密封），使得皮碗磨损严重，有时造成撕裂破坏。

问题3、冲砂笔尖易堵塞使用带内管的冲砂笔尖和一把抓式冲砂笔尖，起出后均出现堵塞（落物）。

原因：

现有笔尖结构不合理，对有落物井况不适用。

集团公司科技部,低压井负压连续冲砂技术研究,集团公司重点技术开发项目2006年度验收2006年6月,1）、针对漏的问题重新设计自封封井器，加长密封段长度（100mm）;

。

改进措施,修改后,修改前,密封段加长100mm,密封段20mm,集团公司科技部,低压井负压连续冲砂技术研究,集团公司重点技术开发项目2006年度验收2006年6月,2）、分流封隔器皮碗易坏的问题改进结构，使管柱上下运动时皮碗胶筒不动；

改进措施,集团公司科技部,低压井负压连续冲砂技术研究,集团公司重点技术开发项目2006年度验收2006年6月,3）、冲砂笔尖易堵塞重新设计冲砂笔尖，既保证落物不堵塞笔尖，又保证冲砂顺利进行。

改进措施,集团公司科技部,低压井负压连续冲砂技术研究,改进措施,集团公司重点技术开发项目2006年度验收2006年6月,液流控制组合阀,负压举升装置,B-F封隔器,冲砂喷嘴,软管线,待接油管,特点：

1、负压、连续；

2、笔尖不会堵死。

4）、正冲砂方案,该方案改动不会很大，只需重新设计喷射泵和皮碗封隔器，改变液体流动方向即可,改进措施,低压井负压连续冲砂技术研究,油层保护器,洗井,热洗清蜡工艺示意图,集团公司科技部,集团公司重点技术开发项目2006年验收2006年6月,、不污染油层工艺研究,二、研究报告,洗井阀,洗井后生产,热洗清蜡工艺示意图,集团公司科技部,集团公司重点技术开发项目2006年验收2006年6月,二、研究报告,、不污染油层工艺研究,