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1、10申请公布号CN102320857A43申请公布日20120118CN102320857ACN102320857A21申请号201110255868222申请日20110831C04B38/00200601C09K8/504200601E21B43/0220060171申请人新疆华油技术服务股份有限公司地址840000新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市经济技术开发区上海路13号72发明人王毓贤朱全厚74专利代理机构北京中恒高博知识产权代理有限公司11249代理人宋敏54发明名称一种采油井防砂用人工砂的制备方法及其应用57摘要本发明涉及一种采油井防砂用人工砂的制备方法及其应用，属于采油井防砂技术领域。。
2、一种采油井防砂用人工砂的制备方法，由焦炭、石英、沥青在高温烧结后形成蜂窝状的小颗粒；上述人工砂在采油井防砂中的应用，包括如下步骤，（1）起出抽油泵，探砂面，将井内沉砂冲洗干净；（2）下防砂管柱，管脚置于防砂层顶部；（3）地层预处理挤入粘土防膨剂；（4）依次泵注前置液、混合敷膜人工砂的携砂液、顶替液；（5）关井候凝。本发明人工砂及制备的人工防砂井壁具有渗透率高、抗压强度好、使用寿命长的优势。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书6页附图1页CN102320862A1/1页21一种采油井防砂用人工砂的制备方法，其特征在于步骤如下，（1）将焦炭100份、石。
3、英032份分别粉碎并过840目筛；（2）将上述粉碎后的焦炭、石英和沥青072份搅拌混匀；（3）将上述混匀的物料投入回转窑，从窑进口到出口1545分钟，烧结温度自150逐步升至960；（4）将出炉的烧结物冷却即得蜂窝状的颗粒人工砂。2权利要求1的制备方法所得的人工砂在采油井防砂中的应用，其特征在于包括如下步骤，（1）起出抽油泵，探砂面，将井内沉砂冲洗干净；（2）下防砂管柱，管脚置于防砂层顶部；（3）地层预处理挤入粘土防膨剂；（4）依次泵注前置液、混合敷膜人工砂的携砂液、顶替液；（5）关井候凝。3根据权利要求2所述的人工砂在采油井防砂中的应用，其特征在于所述粘土防膨剂为3氯化铵水溶液。4根据权利要。
4、求2所述的人工砂在采油井防砂中的应用，其特征在于所述前置液为05胍胶水溶液，液量为35M，排量为0610M/MIN。5根据权利要求2所述的人工砂在采油井防砂中的应用，其特征在于所述人工砂的质量为本井累积出砂量的1014倍。6根据权利要求2所述的人工砂在采油井防砂中的应用，其特征在于所述携砂液与人工砂混合物中，混砂比为1014，泵注排量为0610M/MIN；携砂液为05胍胶水溶液。7根据权利要求2所述的人工砂在采油井防砂中的应用，其特征在于所述顶替液为05胍胶水溶液，用量为油管容积的1014倍，排量为0610M/MIN。8根据权利要求2所述的人工砂在采油井防砂中的应用，其特征在于所述关井候凝时间。
5、为3060小时。权利要求书CN102320857ACN102320862A1/6页3一种采油井防砂用人工砂的制备方法及其应用技术领域0001本发明涉及一种采油井防砂用人工砂的制备方法及其应用，属于采油井防砂技术领域。背景技术0002胶结较疏松的砂岩油层，在采油过程中，在一定的采油压差下油层内疏松部位的砂粒会被油流冲刷下来，并随油流进入井筒内。油田进入注水开发后，由于注入水对油层内粘土胶结物的浸泡，胶结物膨胀分散，使油井出砂进一步加剧。0003当油流进入井筒后，通道变大，流速降低，一部分砂粒会沉淀下来形成砂柱塞，当砂柱高度掩埋油层时，会使油井产油量下降；一部分砂粒进入抽油泵时，会加剧抽油泵的活塞。
6、与缸套的磨损，缩短抽油泵的使用寿命；当砂粒多或大时，还会将活塞卡死，使抽油泵不能工作，这时要进行起泵检修，油井停产，增加了修理工作费用，降低了产油量。当出砂量到一定程度后，地层内会形成空洞，甚至垮塌，地层垮塌使地层压力变化，引起油层套管变形或错断，严重时使油井报废。0004采油井防砂基本上是采用人工建立过滤隔离层，阻止或减少地层砂粒随油流进入井筒内，方法有水泥砂浆人工井壁法、塑料人工井壁法、压裂防砂法、机械防砂绕丝管滤砂等。0005水泥砂浆人工井壁防砂该防砂法是用直径0510MM天然石英砂和油井水泥混合成水泥砂浆，注入底层，凝固后形成人工井壁，阻挡油层砂粒流动。该法成本较低，施工方便，形成人工。
7、井比较坚固，但渗透性较差，低压油层不适用。0006塑料人工井壁防砂该防砂法是将塑料化工料注入地层，凝固后形成塑料人工井壁滤砂。成本高，施工难度大，适用于高产油井，一般油井不采用。0007压裂防砂压裂防砂是和水力压裂结合的防砂法，利用压裂时高压填充将压裂砂压入地层充填压实，防止地层砂松动，有一定效果，应用较多，但封口问题没解决好，有效期较短。0008机械防砂机械防砂是用割缝钢管外缠绕钢丝，下入井底，将砂粒挡在管外不进入井内。该法易行，防砂有效，但易被蜡质、沥青质、泥砂堵塞，有效期短，维修困难，常遇到被砂卡死起不出无法更换，在套管变形的井和小井眼的井中无法使用。另一种方式是采用具有排沙功能的“防砂。
8、泵”，砂粒进入泵体内，从排砂孔将砂子排出来，较普通泵的使用周期长一些，但没有从根本上解决问题。0009其它方法微静电防砂、堵水防砂等，应用较少。0010雁木西油田位于吐鲁番市西南35公里，油层为第三系和白垩系，埋藏深度1700M1850M，孔隙度（1427）、渗透率（10154103M）差异较大，为不均质油层，油层温度60，原油地下粘度02640292MPAS，平均单井产油量69T/D。0011表1地层砂粒度分析数说明书CN102320857ACN102320862A2/6页4表1看出雁木西油田的地层砂以极细砂和粉砂为主，地层胶结物少，胶结疏松，极易出砂。从生产资料看，当生产压力差2MPA时就。
9、会造成出砂，严重影响油井正常生产。如雁20井、雁608井等一批井。平均每半个月就出砂卡泵一次，要频繁地进行检修作业，不仅影响产油量，还加大了生产成本。因此，必须进行防砂措施才能维持油井正常生产。0012我们即以研究雁木西油田的地层砂防砂为出发点，寻找一种适于极细砂和粉砂为主的采油井的防砂用人工砂及其应用，基本思路是采用人工井壁防砂，但其技术难点是既要阻止地层较细砂粒随油流流动进入井筒内，又要使油流顺利的由地层流入井筒内被采出。人工井壁的孔隙吼道要求很细才能挡住极细砂，但孔吼道过于细小又会影响油流的顺利通过，而且很易堵死。发明内容0013本发明要解决的技术问题是克服现有的采油井防砂技术的效率低、。
10、寿命短的缺陷，提供了一种渗透率高、抗压强度好、使用寿命长的人工砂及其应用方法。0014为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案一种采油井防砂用人工砂的制备方法，步骤如下（1）将焦炭100份、石英032份分别粉碎并过840目筛；（2）将上述粉碎后的焦炭、石英和沥青072份搅拌混匀；（3）将上述混匀的物料投入回转窑，从窑进口到出口1545分钟，烧结温度自150逐步升至960；（4）将出炉的烧结物冷却即得蜂窝状的颗粒人工砂。0015根据雁木西油田地层砂的粒度、地下采油粘度，认为地层砂细难挡是不利因素，但原有粘度（地下）很低，流动性好，容易通过细小孔道，这是有利条件。以前做人工井壁都是用强度较。
11、高的天然石英砂。石英砂粒本身没有渗透性。人工井壁的渗透性主要在砂粒之间形成的缝隙中，难以控制。所以，我们设想制备一种本身具有空隙和渗透性的砂粒，既能控制孔道大小，又具有较高的抗压强度，制备所需原料和工艺如上所述，所得人工砂的技术指标检测数据如表2所示，完全符合使用要求。0016表2本发明人工砂技术指标检测数据表上述制备方法所得的人工砂在采油井防砂中的应用，包括如下步骤，（1）起出抽油泵，探砂面，将井内沉砂冲洗干净；（2）下防砂管柱，管脚置于防砂层顶部；（3）地层预处理挤入粘土防膨剂；（4）依次泵注前置液、混合敷膜人工砂的携砂液、顶替液；（5）关井候凝。覆说明书CN102320857ACN102。
12、320862A3/6页5膜所用粘合剂为改性树脂，改性树脂为液体，便于涂敷，凝结时间短（48小时），强度大（15MPA），耐腐蚀。0017进一步地，所述粘土防膨剂为3氯化铵水溶液，用于防止携砂液引起地层中粘土膨胀使地层渗透率下降。0018所述前置液为05胍胶水溶液，液量为35M3，排量为0610M3/MIN，目的是求防砂前地层的吸水指数（泵注排量和压力稳定为止）。0019所述人工砂的质量为本井累积出砂量的1014倍。0020所述携砂液05即胍胶水溶液与覆膜人工砂混合物中，混砂比为1014（指1M3携砂液中混入100140KG砂子），泵注排量为0610M3/MIN。0021所述顶替液为05胍胶水溶。
13、液，用量为油管容积的1014倍，排量为0610M3/MIN，目的是将井筒内的砂子顶入地层。0022所述关井候凝时间为3060小时。0023表3本发明的人工井壁抗压强度与渗透率测试数据由表3可知，本发明人工井壁抗压强度符合技术要求，渗透率极高，超过了技术要求，比地层原始渗透率高60倍以上。0024表4本发明人工井壁耐温性测试数据从测试数据中，可以看出温度对于本发明人工井壁的强度没有影响，说明本发明人工井壁具有良好的耐温性。附图说明0025附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中图1是本发明挡砂试验装置结构示意图。
14、。具体实施方式0026以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。0027（一）人工砂制备1、一种采油井防砂用人工砂的制备方法，步骤如下，（1）将焦炭100份、石英（份数如说明书CN102320857ACN102320862A4/6页6表5）分别粉碎并过840目筛；（2）将上述粉碎后的焦炭、石英和沥青（份数如表5）搅拌混匀；（3）将上述混匀的物料投入回转窑，从窑进口到出口时间如表5所示，烧结温度自150开始升温，在700以内升温梯度为40/小时，700900以内升温梯队为20/小时，900960以内升温梯度为10/小时，。
15、升至960时，保持恒温4小时。降温程序同升温程序，温度低于150时，可出炉，即得蜂窝状的颗粒人工砂。0028表5人工砂制备的原料配比表2、人工井壁挡砂功能试验试验方法试验装置如图1所示。将人工砂与改性树脂掺拌后形成敷膜砂粒，装入试验桶内一半容积，压实后候凝48小时，形成人造岩芯，再装入雁木西油田地层砂，密封后由地层砂一端注入50雁木西原油，泵压控制到2MPA（近似生产压差），排量30L/MIN（相当于日产油量40M3），注1小时后，检测出口原油中的含沙量，结果如表6所示。0029表6挡砂实验数据表从试验结果看，人造岩心挡砂效果很理想，大于005MM粒度的砂粒不能通过，挡砂后的人造岩芯渗透率依然。
16、很高，不会对油流产生阻力。0030（二）上述人工砂在采油井防砂中的应用1、人工砂在采油井防砂中的应用，步骤如下，（1）起出抽油泵，探砂面，将井内沉砂冲洗干净；（2）下防砂管柱，管脚置于防砂层顶部；（3）地层预处理挤入3粘土防膨剂；（4）依次泵注前置液05胍胶水溶液、混合敷膜人工砂的携砂液05胍胶水溶液、顶替液05胍胶水溶液（具体程序及用量如表7所示）；（5）关井候凝。0031覆膜所用粘合剂为改性树脂，其中实施例4、5、6的人工砂质量分别为本井累积出砂量的10、14、125倍，关井候凝时间分别为30小时、60小时45小时。0032表7泵注程序表说明书CN102320857ACN102320862。
17、A5/6页72、试验井推广使用情况1施工数据表8试验井施工数据表防砂效果统计表9本发明方法防砂后增产油量统计表试验了3口井，有效成功率100，累计增产原油2868T，防砂前3口井平均21天要检修一次抽油泵，防砂后平均检泵周期延长到193天。0033（3）经济效益分析直接效益试验施工3口井，作业费用防砂费用总投入156万元，平均52万元/井次；3口井累计增油2868T，油价3961元/T，总收益1136万元，直接经济效益（1136156）980万元；投入产出比173。0034间接效益口井少检泵45次，检泵费用65万元/井次，节约作业费用（6545）2825万元。说明书CN102320857ACN102320862A6/6页80035最后应说明的是以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。说明书CN102320857ACN102320862A1/1页9图1说明书附图CN102320857A。