石油井管充填施工工艺.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201210405356.4

申请日:

2012.10.11

公开号:

CN103726811A

公开日:

2014.04.16

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):E21B 43/04申请公布日:20140416|||公开

IPC分类号:

E21B43/04

主分类号:

E21B43/04

申请人:

艾佳

发明人:

艾佳

地址:

610041 四川省成都市武侯区洗面桥街12号

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明公开了一种石油井管充填施工工艺,包括步骤:(a)首先,向石油井管柱及石油井管筒内泵入前置液,直到石油井管柱及石油井管筒内清洗干净;(b)然后,向石油井管筒内泵入砂浆,直到砾石在石油井管筒内达到完全充填;(c)最后,向石油井管筒内泵入顶替液,顶替石油井管筒内的砂浆,并压实砾石充填层,整个石油井管充填施工工艺结束。本发明能很好完成石油井管的充填过程,使得充填后的产量得到大幅度提高,且能避免充填过程中出现提前堵塞的情况。

权利要求书

1.  石油井管充填施工工艺,其特征在于,包括以下步骤:
(a)首先,向石油井管柱及石油井管筒内泵入前置液,直到石油井管柱及石油井管筒内清洗干净;
(b)然后,向石油井管筒内泵入砂浆,直到砾石在石油井管筒内达到完全充填;
(c)最后,向石油井管筒内泵入顶替液,顶替石油井管筒内的砂浆,并压实砾石充填层,整个石油井管充填施工工艺结束。

2.
  根据权利要求1所述的石油井管充填施工工艺,其特征在于,所述步骤(a)中,泵入的砂浆中砾石含量为2%~10%。

3.
  根据权利要求2所述的石油井管充填施工工艺,其特征在于,所述步骤(a)中,泵入的砂浆中砾石含量为6%。

4.
  根据权利要求1所述的石油井管充填施工工艺,其特征在于,所述步骤(b)中,充填阶段泵入的砂浆中砾石含量为3%~7%。

5.
  根据权利要求4所述的石油井管充填施工工艺,其特征在于,所述步骤(b)中,充填阶段泵入的砂浆中砾石含量为5%。

6.
  根据权利要求1所述的石油井管充填施工工艺,其特征在于,所述步骤(c)中,充填阶段泵入的砂浆中砾石含量为2%~6%。

7.
  根据权利要求6所述的石油井管充填施工工艺,其特征在于,所述步骤(c)中,充填阶段泵入的砂浆中砾石含量为4%。

说明书

石油井管充填施工工艺
技术领域
本发明涉及一种石油井管充填施工工艺。
背景技术
国外从20世纪80年代初就开始了大斜度井、水平井砾石充填防砂的试验研究工作。为了提高大斜度井及水平井的砾石充填效果,国外各大公司和大学建立了水平井砾石充填试验模型来模拟充填过程,对水平井砾石充填进行研究。美国的Chevron公司使用45英尺和100英尺的全尺寸的砾石充填物理模型,模拟研究了高倾角的斜井(大于60°)砾石充填过程,通过试验得到,携砂液的粘度是导致不完全充填的主要因素,特别是在筛管的接头处。在试验中还发现,使用低粘度的携砂液如水或新开发携砂液,充填过程分两步进行,充填效果最好。并通过试验数据回归得到计算砾石充填长度公式。通过在100英尺的模型中进行验证,充填率由原来的83%增加到97%,充填效果显著增加。但是,此研究主要是建立在室内模拟试验的基础上,得到的结果具有一定的参考价值,砾石充填长度计算公式只在某种特定的条件下适用,具有片面性;Marathon公司通过在Giant Beaver和Santa Clara油田的两口高斜井(倾斜度分别为87°和84°)进行裸眼砾石充填,采用降低携砂液粘度、低的砂比(3-5ppg)和增大充填排量,并使用井下充填工具进行充填,得到了很好的充填效果。英国Heriot-Watt大学在综合试验测试的基础上,发现环空砾石充填效果取决于很多施工参数,除携砂液的粘度、砾石尺寸及携砂液的滤失速度影响,井斜角、射孔相位和井身结构特征对砾石充填效果也有影响, 并根据筛套环空和冲筛环空压力梯度相等,提出了砾石充填的预测数学模型。还有Halliburton、Baker-Hughes、Dowell Schlumberger等公司都先后建立了大型尺寸斜井、水平井砾石充填模拟试验装置,开展水平井砾石充填机理试验研究,并建立水平井砾石充填数学模型,进行水平井砾石充填数值模拟、参数优选和防砂效果预测等研究,取得一些成果。
砾石到达指定的位置后不易沉降,可能造成不完全充填;而低粘度的携砂液,充填距离短,砾石沉积快,充填容易提前堵塞。因此他提出了先用高粘度携砂液,后用低粘度的携砂液两步充填法。Gurlay等人分析了各种影响砾石桥堵的因素,给出了较合理的携砂液的携砂长度计算方法,认为解决砂桥的形成可以通过在有效携砂长度范围内,减少携砂液粘度或降低砾石的密度,适当降低砂浆浓度。
水平井砾石充填研究在国内属起步较晚,“八五”期间,“水平井砾石充填物理模拟研究”被列为国家“八五”重点攻关课题。“九五”期间,“水平井砾石充填数值模拟及应用”被列为国家自然科学基金资助项目。我国胜利油田在20世纪90年代初开始了比较系统的水平井、大斜度井的砾石充填研究工作,但也是定位于物理模拟手段为主。胜利油田采油工艺研究院于1994年建立了防砂模拟试验室,装备了一套设备先进、功能齐全的水平井、大斜度井砾石充填全尺寸模拟装置。模拟井筒由透明的有机玻璃组成,井筒外径为200mm,内径160mm,全长30m。井筒内配装有外径为89mm的绕丝筛管、冲管和砾石充填工具组合管柱,井筒外部装有数只压力传感器,井筒一侧配装摄像监测装置,井筒的斜度可根据实验需要由升降系统在0°~90°范围内任意调整。井筒底部带有模拟炮眼,可模拟不同尺寸、不同数量及分 布的炮眼射孔情况。机泵组包括离心泵、砂浆搅拌罐和砂浆。胥锐一等人用该试验装置,以清水作为携砂液,在一定充填排量、砂比和管柱结构下,进行了水平井内砂浆流动状态和砾石沉积规律等试验研究。试验进一步证明了水平井砾石充填过程中“平衡堤”的概念,并通过试验发现平衡堤的高度及运移距离与流体的阻力系数、砾石直径、流体流速及流体密度等有关。通过试验数据回归,得到计算砂床高度的数学公式,并建立了水平井砾石充填的数学模型。试验中没有考虑携砂液的滤失等问题,平衡堤高度计算由试验数据回归得到,不具有普遍意思,试验结果具有宏观的参考意义,但不能作为单井施工参数直接使用。
石油井管充填施工工艺中,充填阶段泵入的砂浆中砾石含量对水平井的充填完井效果有很大影响。如果砾石含量太低,充填同样大小的空间需要的时间过长,充填施工中对地层的伤害更大,一般在安全充填的情况下,尽量选择较大的砾石含量;但是,砾石含量超过一定数值后,充填过程中砾石沉积的几率和数量越多,发生提前堵塞的危险性越大。
发明内容
本发明的目的为了克服现有技术的不足与缺陷,提供一种石油井管充填施工工艺,该施工工艺能很好完成石油井管的充填过程,使得充填后的产量得到大幅度提高,且能避免充填过程中出现提前堵塞的情况。
本发明的目的通过下述技术方案实现:石油井管充填施工工艺,包括以下步骤:
(a)首先,向石油井管柱及石油井管筒内泵入前置液,直到石油井管柱及石油井管筒内清洗干净;
(b)然后,向石油井管筒内泵入砂浆,直到砾石在石油井管筒内达到完全充填;
(c)最后,向石油井管筒内泵入顶替液,顶替石油井管筒内的砂浆,并压实砾石充填层,整个石油井管充填施工工艺结束。。
所述步骤(a)中,泵入的砂浆中砾石含量为2%~10%。
所述步骤(a)中,泵入的砂浆中砾石含量为6%。
所述步骤(b)中,充填阶段泵入的砂浆中砾石含量为3%~7%。
所述步骤(b)中,充填阶段泵入的砂浆中砾石含量为5%。
所述步骤(c)中,充填阶段泵入的砂浆中砾石含量为2%~6%。
所述步骤(c)中,充填阶段泵入的砂浆中砾石含量为4%。
综上所述,本发明的有益效果是:能很好完成石油井管的充填过程,使得充填后的产量得到大幅度提高,且能避免充填过程中出现提前堵塞的情况。
具体实施方式
下面结合实施例,对本发明作进一步地的详细说明,但本发明的实施方式不限于此。
实施例:
本发明涉及到一种石油井管充填施工工艺,包括以下步骤:
(a)首先,向石油井管柱及石油井管筒内泵入前置液,直到石油井管柱及石油井管筒内清洗干净;
(b)然后,向石油井管筒内泵入砂浆,直到砾石在石油井管筒内达到完全充填;
(c)最后,向石油井管筒内泵入顶替液,顶替石油井管筒内的砂浆,并 压实砾石充填层,整个石油井管充填施工工艺结束。。
所述步骤(a)中,泵入的砂浆中砾石含量为2%~10%。
所述步骤(a)中,泵入的砂浆中砾石含量为6%。
所述步骤(b)中,充填阶段泵入的砂浆中砾石含量为3%~7%。
所述步骤(b)中,充填阶段泵入的砂浆中砾石含量为5%。
所述步骤(c)中,充填阶段泵入的砂浆中砾石含量为2%~6%。
所述步骤(c)中,充填阶段泵入的砂浆中砾石含量为4%
如上所述,便可较好的实现本发明。

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资源描述

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1、10申请公布号CN103726811A43申请公布日20140416CN103726811A21申请号201210405356422申请日20121011E21B43/0420060171申请人艾佳地址610041四川省成都市武侯区洗面桥街12号72发明人艾佳54发明名称石油井管充填施工工艺57摘要本发明公开了一种石油井管充填施工工艺,包括步骤A首先,向石油井管柱及石油井管筒内泵入前置液,直到石油井管柱及石油井管筒内清洗干净;B然后,向石油井管筒内泵入砂浆,直到砾石在石油井管筒内达到完全充填;C最后,向石油井管筒内泵入顶替液,顶替石油井管筒内的砂浆,并压实砾石充填层,整个石油井管充填施工工艺结。

2、束。本发明能很好完成石油井管的充填过程,使得充填后的产量得到大幅度提高,且能避免充填过程中出现提前堵塞的情况。51INTCL权利要求书1页说明书3页19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3页10申请公布号CN103726811ACN103726811A1/1页21石油井管充填施工工艺,其特征在于,包括以下步骤A首先,向石油井管柱及石油井管筒内泵入前置液,直到石油井管柱及石油井管筒内清洗干净;B然后,向石油井管筒内泵入砂浆,直到砾石在石油井管筒内达到完全充填;C最后,向石油井管筒内泵入顶替液,顶替石油井管筒内的砂浆,并压实砾石充填层,整个石油井管充填施工工艺结束。2。

3、根据权利要求1所述的石油井管充填施工工艺,其特征在于,所述步骤A中,泵入的砂浆中砾石含量为210。3根据权利要求2所述的石油井管充填施工工艺,其特征在于,所述步骤A中,泵入的砂浆中砾石含量为6。4根据权利要求1所述的石油井管充填施工工艺,其特征在于,所述步骤B中,充填阶段泵入的砂浆中砾石含量为37。5根据权利要求4所述的石油井管充填施工工艺,其特征在于,所述步骤B中,充填阶段泵入的砂浆中砾石含量为5。6根据权利要求1所述的石油井管充填施工工艺,其特征在于,所述步骤C中,充填阶段泵入的砂浆中砾石含量为26。7根据权利要求6所述的石油井管充填施工工艺,其特征在于,所述步骤C中,充填阶段泵入的砂浆中。

4、砾石含量为4。权利要求书CN103726811A1/3页3石油井管充填施工工艺技术领域0001本发明涉及一种石油井管充填施工工艺。背景技术0002国外从20世纪80年代初就开始了大斜度井、水平井砾石充填防砂的试验研究工作。为了提高大斜度井及水平井的砾石充填效果,国外各大公司和大学建立了水平井砾石充填试验模型来模拟充填过程,对水平井砾石充填进行研究。美国的CHEVRON公司使用45英尺和100英尺的全尺寸的砾石充填物理模型,模拟研究了高倾角的斜井大于60砾石充填过程,通过试验得到,携砂液的粘度是导致不完全充填的主要因素,特别是在筛管的接头处。在试验中还发现,使用低粘度的携砂液如水或新开发携砂液,。

5、充填过程分两步进行,充填效果最好。并通过试验数据回归得到计算砾石充填长度公式。通过在100英尺的模型中进行验证,充填率由原来的83增加到97,充填效果显著增加。但是,此研究主要是建立在室内模拟试验的基础上,得到的结果具有一定的参考价值,砾石充填长度计算公式只在某种特定的条件下适用,具有片面性;MARATHON公司通过在GIANTBEAVER和SANTACLARA油田的两口高斜井倾斜度分别为87和84进行裸眼砾石充填,采用降低携砂液粘度、低的砂比35PPG和增大充填排量,并使用井下充填工具进行充填,得到了很好的充填效果。英国HERIOTWATT大学在综合试验测试的基础上,发现环空砾石充填效果取决。

6、于很多施工参数,除携砂液的粘度、砾石尺寸及携砂液的滤失速度影响,井斜角、射孔相位和井身结构特征对砾石充填效果也有影响,并根据筛套环空和冲筛环空压力梯度相等,提出了砾石充填的预测数学模型。还有HALLIBURTON、BAKERHUGHES、DOWELLSCHLUMBERGER等公司都先后建立了大型尺寸斜井、水平井砾石充填模拟试验装置,开展水平井砾石充填机理试验研究,并建立水平井砾石充填数学模型,进行水平井砾石充填数值模拟、参数优选和防砂效果预测等研究,取得一些成果。0003砾石到达指定的位置后不易沉降,可能造成不完全充填;而低粘度的携砂液,充填距离短,砾石沉积快,充填容易提前堵塞。因此他提出了先。

7、用高粘度携砂液,后用低粘度的携砂液两步充填法。GURLAY等人分析了各种影响砾石桥堵的因素,给出了较合理的携砂液的携砂长度计算方法,认为解决砂桥的形成可以通过在有效携砂长度范围内,减少携砂液粘度或降低砾石的密度,适当降低砂浆浓度。0004水平井砾石充填研究在国内属起步较晚,“八五”期间,“水平井砾石充填物理模拟研究”被列为国家“八五”重点攻关课题。“九五”期间,“水平井砾石充填数值模拟及应用”被列为国家自然科学基金资助项目。我国胜利油田在20世纪90年代初开始了比较系统的水平井、大斜度井的砾石充填研究工作,但也是定位于物理模拟手段为主。胜利油田采油工艺研究院于1994年建立了防砂模拟试验室,装。

8、备了一套设备先进、功能齐全的水平井、大斜度井砾石充填全尺寸模拟装置。模拟井筒由透明的有机玻璃组成,井筒外径为200MM,内径160MM,全长30M。井筒内配装有外径为89MM的绕丝筛管、冲管和砾石充填工具组合管柱,井筒外部装有数只压力传感器,井筒一侧配装摄像监测装置,井筒的斜度可根据实验需说明书CN103726811A2/3页4要由升降系统在090范围内任意调整。井筒底部带有模拟炮眼,可模拟不同尺寸、不同数量及分布的炮眼射孔情况。机泵组包括离心泵、砂浆搅拌罐和砂浆。胥锐一等人用该试验装置,以清水作为携砂液,在一定充填排量、砂比和管柱结构下,进行了水平井内砂浆流动状态和砾石沉积规律等试验研究。试。

9、验进一步证明了水平井砾石充填过程中“平衡堤”的概念,并通过试验发现平衡堤的高度及运移距离与流体的阻力系数、砾石直径、流体流速及流体密度等有关。通过试验数据回归,得到计算砂床高度的数学公式,并建立了水平井砾石充填的数学模型。试验中没有考虑携砂液的滤失等问题,平衡堤高度计算由试验数据回归得到,不具有普遍意思,试验结果具有宏观的参考意义,但不能作为单井施工参数直接使用。0005石油井管充填施工工艺中,充填阶段泵入的砂浆中砾石含量对水平井的充填完井效果有很大影响。如果砾石含量太低,充填同样大小的空间需要的时间过长,充填施工中对地层的伤害更大,一般在安全充填的情况下,尽量选择较大的砾石含量;但是,砾石含。

10、量超过一定数值后,充填过程中砾石沉积的几率和数量越多,发生提前堵塞的危险性越大。发明内容0006本发明的目的为了克服现有技术的不足与缺陷,提供一种石油井管充填施工工艺,该施工工艺能很好完成石油井管的充填过程,使得充填后的产量得到大幅度提高,且能避免充填过程中出现提前堵塞的情况。0007本发明的目的通过下述技术方案实现石油井管充填施工工艺,包括以下步骤0008A首先,向石油井管柱及石油井管筒内泵入前置液,直到石油井管柱及石油井管筒内清洗干净;0009B然后,向石油井管筒内泵入砂浆,直到砾石在石油井管筒内达到完全充填;0010C最后,向石油井管筒内泵入顶替液,顶替石油井管筒内的砂浆,并压实砾石充填。

11、层,整个石油井管充填施工工艺结束。0011所述步骤A中,泵入的砂浆中砾石含量为210。0012所述步骤A中,泵入的砂浆中砾石含量为6。0013所述步骤B中,充填阶段泵入的砂浆中砾石含量为37。0014所述步骤B中,充填阶段泵入的砂浆中砾石含量为5。0015所述步骤C中,充填阶段泵入的砂浆中砾石含量为26。0016所述步骤C中,充填阶段泵入的砂浆中砾石含量为4。0017综上所述,本发明的有益效果是能很好完成石油井管的充填过程,使得充填后的产量得到大幅度提高,且能避免充填过程中出现提前堵塞的情况。具体实施方式0018下面结合实施例,对本发明作进一步地的详细说明,但本发明的实施方式不限于此。0019。

12、实施例0020本发明涉及到一种石油井管充填施工工艺,包括以下步骤0021A首先,向石油井管柱及石油井管筒内泵入前置液,直到石油井管柱及石油井管说明书CN103726811A3/3页5筒内清洗干净;0022B然后,向石油井管筒内泵入砂浆,直到砾石在石油井管筒内达到完全充填;0023C最后,向石油井管筒内泵入顶替液,顶替石油井管筒内的砂浆,并压实砾石充填层,整个石油井管充填施工工艺结束。0024所述步骤A中,泵入的砂浆中砾石含量为210。0025所述步骤A中,泵入的砂浆中砾石含量为6。0026所述步骤B中,充填阶段泵入的砂浆中砾石含量为37。0027所述步骤B中,充填阶段泵入的砂浆中砾石含量为5。0028所述步骤C中,充填阶段泵入的砂浆中砾石含量为26。0029所述步骤C中,充填阶段泵入的砂浆中砾石含量为40030如上所述,便可较好的实现本发明。说明书CN103726811A。

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