锦州油田化学防砂技术综述
- 作者:admin 来源:网络 日期:2008-5-13 2:43:39
2.6 氟硼酸综合防砂技术
(1) 防砂机理 氟硼酸可水解产生HF[2 ] ,即BF4- + H2O =BF3OH- + HFBF3OH- 阴离子可进一步依次水解成BF2 (OH) 2- 、BF(OH) 3- 、H3BO3 ,同时产生HF。各级水解生成的HF 与砂岩中的黏土和地层骨架矿物颗粒的反应为HF + Al2SiO16 (OH) 2 H2SiF6 + AlF3 + H2O与此同时,羟基氟硼酸和硼酸亦与地层矿物颗粒如高岭石反应,生成硼硅酸盐和硼酸盐。硼硅酸盐可将小片黏土溶合在一起,阻止其分解和运移,使氢氟酸进一步与地层骨架矿物反应。在这些反应中,黏土中的铝生成取决于F - 的某种氟铝酸盐络离子而溶解在溶液中。在矿物表面富集了硅和硼,在硅酸盐和硅细粒上则形成非晶质硅和硼硅玻璃的覆盖层,溶合成骨架,使颗粒运移受阻。
(2) 应用效果 1998～2002 年,使用氟硼酸综合防砂技术总计施工130 井次,有效106 井次,有效率81.5 %。
2.7 YL971 有机硅固砂剂防砂技术
(1) 防砂机理 该固砂剂能改变黏土表面的电荷性质,其中的主体成份聚合物还能与地层中的硅氧结构矿物(包括黏土中的硅氧结构矿物和砂砾中的SiO2) 反应,形成牢固的化学键;同时在油层条件下固砂剂分子之间相互交联,形成牢固的网状结构,既稳定了胶结物,又固结了疏松砂粒。
(2) 应用效果 1998～2002 年,使用YL971 有机硅固砂剂总计施工89 井次,有效76 井次,有效率85.4 %。
2.8 LH-1 高强度固砂剂防砂技术
(1) 防砂机理 在高温下该固砂剂中的有机硅化物经水解、表面脱水,以硅氧键与地层砂结合,并在各种添加剂的共同作用下将地层砂紧密连接在一起,代写留学生论文形成具有一定渗透率和高强度的立体蜂窝网状结构滤砂层,阻止地层砂流入井筒。
(2) 应用效果 2005 年,使用LH21 高强度固砂剂总计施工11 井次,有效11 井次,有效率100 %。
3 现场施工中出现的问题
以上各种化学防砂技术在锦州油田开发的不同时期发挥了极其重要的作用,有力地保障了油田生产的正常运行。随着各个区块开发力度的加大及上产措施的实施,化学防砂主要面临以下几种状况。
3.1 出砂套变井逐年增加
据统计,随着锦州油田各采油区块递减幅度的加大,出砂油井数每年递增, 2000 年共有873 口,2005 年已增加到1056 口。其中出砂的套变油井数也逐年上升,2000 年为163 口,2005 年底已上升到316 口。出砂的套变油井如不及时采取防砂措施,套管变形将更加严重,甚至发生套管损坏、油井报废。虽然套管严重损坏的油井可以采取注灰、补层、侧钻等补救措施,但会大大增加采油成本。对于套变油井,最好在出砂初期便采用化学防砂法防治出砂。
3.2 长井段油井化学防砂的难度加大
进入油田开发中后期,锦州油田在布井上采取了井网加密策略,在油层开发上采取了几套层系合采措施,油井开发层系增多,油层厚度加大,井段加长,也加大了化学防砂的难度。有些油井由于井段长,层间差别大,笼统的化学防砂方式已不再适用,只能根据不同油层的地质状况、出砂量及出砂粒径,设计不同浓度、不同组成、不同药剂用量的合理的分层防砂方案,并利用井下工具来完成分层化学防砂措施。该技术正在逐步完善之中。
3.3 油井出砂粒径逐年变细
以锦45 块为例,根据463 个采集砂样的筛选分析结果,2000 年砂样平均粒度中值为01243 mm ,2005 年为01156 mm ,呈现逐年变细的趋势,出细粉砂油井逐渐增多。另外,在少数油井采集的砂样中,有大粒砂和近似泥浆的细粉砂,说明油层骨架已遭到破坏,如不及时采取防砂措施,将发生地层亏空严重、套管变形、破裂损坏的危险现象。
4 开发中后期化学防砂技术发展方向
4.1 开发新型常温固化、耐高温的化学防砂技术有一些出砂比较严重的套变的检泵油井,由于油层温度低,不能采用现有的化学防砂技术防砂。曾尝试使用常温环氧树脂防砂技术,由于固化强度低而被淘汰。目前锦州油田使用的改性呋喃树脂防砂技术和LH21 高强度固砂剂防砂技术,所用药剂都是高温固化类型的,不适用于常温检泵油井,有待开发常温固化、耐高温的化学防砂技术。
4.2 逐步完善配套分层防砂工艺
针对多层合采,井段加长的出砂油井,笼统防砂方法已不再适用,分层防砂是有效措施之一。目前的分层防砂技术应逐步完善各层系的设计方案、药剂的选用和施工方式方法,以适应这类油井防砂的需要。
参考文献:
[1 ] 兰艾芳,赵海龙,傅奎仕,等. 改性呋喃树脂固砂剂用于热采稠油井防砂[J ] . 油田化学,1998 :15 (3) :228 —232.
[2 ] 万仁溥. 采油工程手册(下) [M] . 北京:石油工业出版社,2000 :188 —189.
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