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09 第九章 防砂.pptx

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本课件讲解油水井出砂的原因与危害,并系统介绍化学桥接防砂、化学胶结防砂、人工井壁防砂、滤砂管防砂与绕丝筛管砾石充填防砂等方法的原理、胶结剂与树脂体系配方以及施工步骤。

油水井防砂封面,标示本章围绕化学桥接防砂法、化学胶结防砂法、人工井壁防砂法等内容展开
油井出砂原因,砂粒间没有胶结物,或虽有胶结物但数量很少强度很差,它们就会在流体的冲刷下引起出砂
前言油井出砂,采油层段堵塞,管线和设备堵塞,抽油泵磨损,井壁坍塌,使套管受挤压而变形
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第1页:油水井防砂封面

第九章油水井防砂。

第2页:油井出砂原因

油井出砂原因:砂粒间没有胶结物,或虽有胶结物但数量很少强度很差,它们就会在流体的冲刷下引起出砂。

第3页:前言油井出砂

前言油井出砂

  • 采油层段堵塞
  • 管线和设备堵塞
  • 抽油泵磨损
  • 井壁坍塌,使套管受挤压而变形;水井(主要在洗井或排液时发生):引起水层堵塞
  • 出砂危害

第4页:前言化学

前言化学桥接防砂法化学胶结防砂法人工井壁防砂法滤砂管防砂法绕丝筛管砾石充填防砂法(2)防砂的方法。

第5页:第一节 化学桥接防砂法

第一节化学桥接防砂法。

第6页:由桥接剂将松散的砂在它们接触点处桥接起来

由桥接剂将松散的砂在它们接触点处桥接起来,达到防砂的目的。1.防砂的原理。

第7页:桥接剂是指能将松散砂粒在接触

桥接剂是指能将松散砂粒在接触点处桥接起来的化学剂。2.什么是桥接剂无机阳离子型聚合物有机阳离子型聚合物。

第8页:无机阳离子型聚合物由铝离子、锆离子组成

(1)无机阳离子型聚合物由铝离子、锆离子组成的多核羟桥络离子。

第9页:有机阳离子型聚合物支链上有季铵盐结构

(2)有机阳离子型聚合物支链上有季铵盐结构的有机阳离子型聚合物。

第10页:第二节 化学胶结防砂法

第二节化学胶结防砂法。

第11页:用胶结剂将松散的砂在它们接触点处胶结起来

用胶结剂将松散的砂在它们接触点处胶结起来,达到防砂的目的。1.防砂的原理。

第12页:化学胶结防砂

3.化学胶结防砂步骤胶结剂注入胶结剂固化地层预处理增孔液注入。

第13页:地层的预处理

(1)地层的预处理不同目的的预处理用不同的预处理剂:若要顶替出砂层中的原油,可用盐水。若要除去砂粒表面的油,可用油溶剂处理。油溶剂包括液化石油气,汽油、煤油。

若要除去影响胶结剂固化的碳酸盐,可用盐酸。若要为砂准备一个为胶结剂润湿的表面,可用醇或醇醚,如正己醇、乙二醇丁醚。

第14页:胶结剂的注入将胶结剂注到松散砂层

(2)胶结剂的注入将胶结剂注到松散砂层,与砂接触。沙层的渗透率不均质,胶胶结剂将沿高渗透层进入沙层,影响防砂效果。为使胶结剂均匀注入,在注胶结剂前可先注一段塞转向剂。

比如:异丙醇、柴油和乙基纤维素的混合物。乙基纤维素可在柴油中溶胀,优先进入高渗透层,降低高渗透率层的渗透率。

第15页:增孔液的注入定义

(3)增孔液的注入定义
增孔液是将多余胶结剂推至地层深处的液体。作用:沾在砂粒接触点上的胶结剂对砂粒起胶结作用,砂粒孔隙间的胶结剂是不需要的,固化后会引起砂层的堵塞,降低渗透率。因此需要用增孔液将这部分多余的胶结剂推至地层深处。

第16页:增孔液的注入要求

(3)增孔液的注入要求:增孔液不溶解胶结剂.不影响胶结剂固化。例如煤油、柴油可作增孔液,因为它们是非极性物质,不会溶解胶结剂,并且由于砂粒表面是亲水表面,煤油采油不会将胶结剂带走,影响胶结剂固化。

第17页:胶结剂的固化若固化剂在胶结剂注入时已加入

(4)胶结剂的固化若固化剂在胶结剂注入时已加入,这一步骤是关井候凝。若固化剂注入时未加入,这一步骤是先注入固化剂再关井候凝。有些胶结剂固化时需要高温,则要用井底加热器或通入蒸汽、热空气等。

第18页:胶结剂是指能将松散砂粒在接触

胶结剂是指能将松散砂粒在接触点处胶结起来的化学剂。2.什么是胶结剂无机胶结剂:硅酸(水玻璃+盐酸)硅酸钙(水玻璃+氯化钙)有机胶结剂。

第19页:冻胶胶结剂

冻胶胶结剂:交联剂+HPAM铬冻胶、锆冻胶(—COO-)树脂胶结剂:树脂+固化剂酚醛树脂、环氧树脂有机胶结剂主要有:。

第20页:耦合剂能使两种材料

耦合剂能使两种材料或分子发生偶合作用的物质。耦合剂和两种材料之间都有较好的亲和力,由此可以改变两种材料之间的界面性能,提高其界面粘合性。

第21页:耦合剂γ-氨丙基三乙氧基甲硅烷甲硅醇水解

耦合剂γ-氨丙基三乙氧基甲硅烷甲硅醇水解。

第22页:聚甲硅醇

聚甲硅醇。

第23页:第三节 人工井壁防砂法

第三节人工井壁防砂法。

第24页:人工井壁防砂法

在砂层的亏空处,做一个由固结的颗粒物质所组成的有足够渗透率的防砂屏障,即人工井壁,用于防砂。树脂涂敷砂法。

第25页:人工井壁防砂

人工井壁防砂法包括:填砂胶结法树脂涂敷砂法(后期出砂井广泛应用)水泥砂浆法水泥熟料法。

第26页:填砂胶结法先向出砂层的亏空处填砂

  • 填砂胶结法先向出砂层的亏空处填砂,然后用胶结剂按前面讲到的胶结步骤将砂胶结起来,形成人工井壁
  • 树脂涂敷砂将树脂涂敷砂充填在套管外砂层的亏空处,然后在热和(或)固化剂作用下使树脂交联成体型结构,将砂粒胶结起来,形成人工井壁

第27页:水泥砂浆法水泥砂浆是将水

  • 水泥砂浆法水泥砂浆是将水、水泥和石英砂按质量比为0.5∶1∶4混合配成的。当水泥砂浆在砂层的亏空处固化后,即可作为人工井壁
  • 水泥熟料法水泥熟料是由石灰石和粘土按一定比例烧结而成的。将块状的水泥熟料粉碎到一定粒度(如0.3~1mm),即可用于充填亏空砂层。水泥熟料在水的作用下固结,形成人工井壁

第28页:这一方法

这一方法是先向亏空砂层填砂,然后将滤砂管下至出砂层段,即可达到防砂的目的.简便易行、成本低、由于细砂粒堵塞孔隙,效果差。

第29页:绕丝筛管绕有不锈钢丝的丝间缝宽

绕丝筛管绕有不锈钢丝的丝间缝宽0.2~0.3mm的割缝油管或钻孔油管。

第30页:将绕丝筛管下至出砂层段

将绕丝筛管下至出砂层段,再用携砂液将砾石充填在出砂层段与绕丝筛管之间的空间.。

第31页:割缝衬管适于中-粗地层砂

割缝衬管适于中-粗地层砂,耐腐蚀性差、缝隙尺寸受腐蚀而增大,使防砂有效期缩短。

第32页:机械防砂

机械防砂法地层适应能力强;通过对套管外及射孔孔眼的充填,使井的产能较高;加上机械防砂成功率高,相对成本较低、目前应用十分广泛。

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