水平井筛管防砂完井.ppt

成员：洪凯邓云辉a张思勤李杨

导师：汪志明〔教授〕

时间：2013年04月24日;提纲;世界疏松砂岩油藏分布;直井;防砂新技术的研发;出砂防砂;二、油气井出砂机理;

;(2)、剪切破坏

上覆岩层压力由孔隙压力与骨架应力共同平衡。随开采进行，油藏压力逐渐降低，施加在岩石骨架上的压力越来越大，当该力超过岩石的抗剪切应力，岩石就会被剪切破坏。;(3)、粘结破坏

粘结强度是任何裸露的地层外表被侵蚀的一个控制因素。这样的位置主要包括：射孔通道、裸眼完井的井筒外表、水力压裂的裂缝外表、剪切面或其它边界外表。

(4)、微粒运移

出砂过程中，砂粒的运移会导致井底周围地层的渗透率下降，增大地层的拖曳力可能诱发固相颗粒的产出。

(5)、化学作用

流体流动过程中，各区域的酸碱度不同可能会导致流体的不配伍，化学反响可能会对胶结物产生溶蚀作用，从而破坏岩石强度。

;油层出砂危害极大，主要表现在以下几方面：

砂埋油层或井筒砂堵造成油水井不能正常生产或停产；

出砂导致井下和地面设备冲砂检泵、地面清罐磨损加剧、砂卡；

出砂导致井筒冲砂和地面设备清砂工作量增加，生产本钱增加；

出砂还可能造成油层部位亏空、井壁坍塌、套变加剧乃至使油水井报废等；

影响油井生产产量。;*;*;*;四、油气井出砂预测方法;;;5、地层孔隙度法

反映的是地层的致密程度，利用测井和岩心室内试验求的孔隙度在井段纵向上的分布。;7、DST测试法

假设在DST测试期间油气井出砂，甚至严重出砂，那么油气井生产初期就可能出砂。有时DST测试未见出砂，但仔细检验井下钻具和工具，发现在接箍台阶处富有砂粒，或DST测试后，下探砂面，发现砂面上升，该井易出砂。

8、厚壁圆柱筒〔TWC〕试验法

采用岩心进行破坏试验，测得岩心的破坏应力。据此根据井筒周围地层的实际能力判断是否出砂。;

;机械防砂;1、机械防砂;a.绕丝筛管：;1、绕丝筛管砾石充填防砂;

;b.割缝衬管：;基管;割缝衬管参数：缝长、缝宽、相位、缝眼数量、形状、排列、间距。;筛管完井;筛管完井;三、机械筛管缝宽〔挡砂精度〕设计

通常使用的机械筛管主要有绕丝筛管、割缝衬管

和金属棉滤砂管。

1.绕丝筛管缝宽〔挡砂精度〕设计

绕丝筛管缝隙的宽度应能够阻挡100%的砾石，通常选择绕丝筛管的缝隙尺寸略低于充填砾石的最小尺寸，常取最小砾石尺寸的1/2～2/3，推荐采用2/3计算。

2.对于割缝衬管,缝宽确定式为

3.对于金属棉滤砂管,缝宽确定式为;化学防砂;三、复合防砂;*;*;*;由上述油气渗流过程可见，地层大局部的能量损失都集中在井底附近。因此，井底附近连通条件的好坏，对油气井有重要影响。

如果在完井方式或完井作业中，使井底附近的地层受损害，那么在油气渗流至井底过程中，将会产生额外的能量损失，导致油气井的产能〔PI=Q0/?P〕大大降低。;*;*;根据是否防砂、增产对完井类型分类;*;*;完井方式的选择受地质特征、地表环境、技术水平等多种因素的影响。故在选择完井方式时应综合考虑井口环境、地质特征、井眼轨迹、储层物性、流体物性等。〔据汪志明〕;*;*;*;*;*;1、选取设计变量

取梯形割缝内宽b为设计变量:

????X=[x]=[b]

割缝筛管的入口在含砂原油冲蚀磨损作用下容易变宽,从而制约了筛管的使用寿命。

2、建立目标函数

第一目标函数取为筛管的使用寿命F1(x),

第二目标函数取为原油流经割缝流道的流动阻力

F2(x)。;式中：k1为与油井出砂产量相关的常数,g/s;

为筛管材料密度,kg/m3;r为割缝水力半径,m;??

emax为缝口最大加宽,m;v为流体速度,m/s;

l为割缝长度,m;k2为阻力系数;h为筛管壁厚,m;

a为梯形割缝外宽,m;q为割缝处流量,m2/s;

A为割缝流道的截面面积,m2;P为割缝流道的截面湿润周界,m;

g重力加速度,m/s2。且有:v=q/A,r=4A/P。;2、约束条件为:

①由防砂机理确定割缝外宽a=2Dd10。其中,Dd10为地层砂中占质量累计质量百分比为10%的砂粒直径,m。

②由油、套管参数确定流道长度