人工井壁防砂井磨鉆樹脂塞成功率分析

孤東油田是膠結(jié)疏松的砂巖油藏，自開發(fā)以來，防止油層出砂就是維持油田正常開采的一項重要技術(shù)措施。通過分析孤東油田防砂井作業(yè)失敗案例，總結(jié)出了防砂井施工“路線圖”，并按節(jié)點(diǎn)找出施工細(xì)節(jié)，精細(xì)管理，提高了防砂質(zhì)量，收到了良好的效果。

一機(jī)部機(jī)床工具局在廣州召開的工具行業(yè)會議,提出要發(fā)展鉆頭自動磨溝磨尖新工藝。經(jīng)過幾個月的砂輪研制和磨削試驗,試制出了70米/秒高速自動鉆頭磨尖砂輪。解決了哈爾濱量具刃具廠的生產(chǎn)急需。

采用凍結(jié)法施工的井筒凍結(jié)圈解凍以后,井筒井壁或多或少會出現(xiàn)漏水現(xiàn)象,由于井筒外圍存在著較大含水層,對井筒的安全帶來較大隱患,必須對井壁進(jìn)行注漿堵水。本文重點(diǎn)介紹了凍結(jié)井壁注漿堵水的成功經(jīng)驗。

針對高溫蒸汽吞吐井由于出砂導(dǎo)致地層不穩(wěn)定的問題,研究了以糠醇預(yù)聚體(kar)、乙酸乙酯(ac2)和硅樹脂(m15)為主要成分的高溫覆砂,并考察了單劑加量、劑砂比、固化溫度和固化時間對高溫覆膜砂固結(jié)強(qiáng)度和滲透性能的影響。試驗表明:隨著劑砂比的增大、固化時間的延長、砂粒粒徑的增大、滲透率的升高,固砂體抗壓強(qiáng)度降低。通過研究篩選出了膠結(jié)劑組成:80．0％kar+8．0％ac-2+8．0％m15+0．8％kh-550+3．2％苯甲磺酰氯(sc-2),在試驗條件下固砂體抗壓強(qiáng)度大于9mpa,滲透率大于0．2μm2,且目砂體的耐介質(zhì)性較好。

淮南礦區(qū)某煤礦主井與風(fēng)井采用鉆井法施工,鉆井井壁在地面預(yù)制。在國內(nèi)首次嘗試將泵送工藝用于預(yù)制鉆井井壁,并獲得了成功,取得了很好的經(jīng)濟(jì)與社會效益。

1礫石充填防砂井礫石尺寸設(shè)計實(shí)例 礫石充填類防砂是目前主流的防砂工藝，礫石尺寸設(shè)計是礫石充填類防砂設(shè)計的關(guān)鍵步驟之一，礫石尺寸的大小會影響防砂效果和 油氣井生產(chǎn)動態(tài)。較大的礫石尺寸有利于獲得較高的產(chǎn)能，但會導(dǎo)致地層砂侵入礫石層；相反，較小的礫石尺寸擋砂效果好，但對油井 產(chǎn)能的影響較大。油氣井防砂領(lǐng)域使用的標(biāo)準(zhǔn)礫石尺寸如表1所示。 目前國內(nèi)外的主要礫石尺寸設(shè)計方法為三類： (1)第一類：設(shè)計依據(jù)簡單，僅依據(jù)地層砂某一特征尺寸的設(shè)計方法，包括karpoff、smith、tausch&corley、saucier等四種設(shè)計 模型； (2)第二類：信息依據(jù)豐富，基于地層砂篩析曲線的設(shè)計方法，主要包括depriester和schwartz兩種設(shè)計模型； (3)第三類：基于礫石層孔喉結(jié)構(gòu)模擬的礫石尺寸設(shè)計方法。 上述礫石尺寸設(shè)計方法均已在中國石油大學(xué)(華東)研制開發(fā)的

張集煤礦風(fēng)井區(qū)2個大直徑井筒共244節(jié)鉆井井壁在地面預(yù)制,井壁結(jié)構(gòu)分為鋼筋混凝土和雙層鋼板混凝土2種,井壁混凝土強(qiáng)度等級最高達(dá)到c80。在預(yù)制井壁施工中,采用了先進(jìn)的混凝土泵送工藝,簡化了施工環(huán)節(jié),降低了勞動強(qiáng)度,加快了施工速度,提高了井壁質(zhì)量,杜絕了過去高強(qiáng)混凝土預(yù)制井壁澆筑中產(chǎn)生的蜂窩、麻面、空洞、爛根等現(xiàn)象,取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。

梁家礦風(fēng)井凈直徑5.5m,井深260.5m,由大屯鉆井隊采用鉆井法施工,懸浮下沉厚度為400mm的鋼筋混凝土井壁,每節(jié)井壁長5m,兩端預(yù)埋連接槽鋼,節(jié)間采用螺栓連接。移交后由我處進(jìn)行馬頭門及巷道施工,在進(jìn)行提升設(shè)備及管路安裝時,井筒內(nèi)管路吊掛利用井壁間的槽鋼,采用拉桿進(jìn)行固定,實(shí)用效果良好。管路布置及固定方式見圖1,圖2。

覆膜砂防砂施工過程中,填砂施工和鉆塞施工一直采用兩趟管柱分別完成。但是通過對單面刮刀鉆頭的工作原理進(jìn)行分析,綜合考慮各因素在鉆進(jìn)過程中的影響程度,對原鉆頭進(jìn)行大膽改進(jìn),設(shè)計出集注砂和鉆塞于一體的大水眼防砂鉆頭。用改進(jìn)后的鉆頭進(jìn)行施工,既可提高施工質(zhì)量,又可以實(shí)現(xiàn)簡化工藝、縮短周期、降本增效的目的。

介紹了溫家莊鐵礦副井鉆井井壁施工期間井壁混凝土應(yīng)變光纖光柵實(shí)測方案,分析了混凝土應(yīng)變變化規(guī)律,結(jié)果表明:施工期井壁混凝土以受壓為主,環(huán)向應(yīng)變大于豎向應(yīng)變,應(yīng)變變化階段與施工工序相對應(yīng)。漂浮下沉階段混凝土應(yīng)變呈現(xiàn)"雙線性"特點(diǎn),實(shí)測應(yīng)變與導(dǎo)出公式計算值相吻合;增加配重水階段環(huán)向壓應(yīng)變減小而豎向壓應(yīng)變略有增加;首次注漿階段壓應(yīng)變顯著減小,個別出現(xiàn)拉應(yīng)變;后3次注漿階段壓應(yīng)變先增加后減小,環(huán)向應(yīng)變變化大于豎向應(yīng)變;抽排配重水階段環(huán)向壓應(yīng)變顯著增加,豎向應(yīng)變變化不大;二次補(bǔ)注漿階段壓應(yīng)變先增加后減小,但幅度較前述注漿時有所減小。

樹脂井蓋優(yōu)勢

針對沁水盆地煤層氣鉆井中存在的井壁穩(wěn)定技術(shù)難題,采用x射線衍射、掃描電鏡、泥頁巖膨脹實(shí)驗、頁巖分散實(shí)驗測試了泥頁巖和煤巖體的組構(gòu)及理化性能,分析了井壁失穩(wěn)機(jī)理。依據(jù)"多元協(xié)同"防塌原理,研選出了高效包被抑制劑、封堵防塌劑和活度平衡劑,構(gòu)建了泥頁巖地層防塌鉆井液體系qsft和煤層鉆開液qsmz。評價結(jié)果表明,qsft體系的粘度、切力適中,濾失量低、泥餅薄,對200μm裂縫的封堵承壓能力達(dá)3.0mpa;qsft和qsmz具有較強(qiáng)的抑制水化能力,并能顯著增加巖樣單向抗壓強(qiáng)度,對煤巖體巖心濕測滲透率的損害均低于30%,干測滲透率恢復(fù)值達(dá)到95%以上,可作為沁水盆地煤層氣井的鉆井液和儲層鉆開液。

長期以來，油氣井出砂是困擾石油工作者的主要問題。油氣井大量出砂，不僅浪費(fèi)了大量的人力、物力、財力，同時也給生產(chǎn)帶來了很多問題。生產(chǎn)設(shè)備的損壞、地層滲透率的降低、儲層的破壞等一系列的問題都降低了油井的采收率，增加了經(jīng)濟(jì)投入。近年來，隨著注水開發(fā)，地層出砂加劇，統(tǒng)計2010～2012年的防砂措施井，主要采用4種防砂工藝：繞絲篩管防砂（微結(jié)晶），化學(xué)防砂、覆膜砂防砂、端部脫砂防砂等防砂工藝。

為進(jìn)一步掌握樹脂砂固砂工藝的固結(jié)性能與環(huán)境溫度、固化時間的關(guān)系,開展了采油井壓裂樹脂砂固砂規(guī)律試驗研究。實(shí)驗研究表明,隨著樹脂砂的膠結(jié)時間的增長,膠結(jié)強(qiáng)度逐漸增大,不同溫度下,溫度越低樹脂砂的膠結(jié)速度越快,但最終膠結(jié)強(qiáng)度相對較小;溫度越高,膠結(jié)速度越慢,但最終膠結(jié)強(qiáng)度相對較大。確定壓裂后擴(kuò)散時間至少為6h,有效減少了壓裂井趟井時間;改進(jìn)了樹脂砂固砂工藝和工序,可指導(dǎo)壓后活動管柱的準(zhǔn)確時間,避免了因活動管柱過早造成壓裂砂返吐使裂縫口閉合的問題。

澄城地下水工作隊主持實(shí)施的“硬塑料井壁管應(yīng)用技術(shù)試驗研究”通過了省級鑒定。這項試驗是去年3月份開始的。他們將本縣塑料廠生產(chǎn)的直徑250毫米硬塑料人飲輸水管經(jīng)過強(qiáng)度校驗、鉆布濾孔、增設(shè)護(hù)層、連接安裝等10多項試驗研究,歷時7個多月,已在兩眼150米的機(jī)井中安裝成功。以單井使用塑料管道百米計算,較同等規(guī)格數(shù)量的鑄鐵或鋼管材料成本下降25%至60%,并可節(jié)省鋼材5.5噸。同時,由于塑料管

依據(jù)國內(nèi)外防砂方式選擇方法及室內(nèi)大型出砂模擬試驗研究成果,提出疏松砂巖適度出砂井防砂方式選擇的理論參數(shù)地層砂粒度中值d50、均質(zhì)系數(shù)uc、泥質(zhì)含量vsh以及蒙脫石含量。通過對中國4個海域儲層特性進(jìn)行的統(tǒng)計、不同防砂方式下出砂模擬試驗及現(xiàn)場防砂效果,得到了中國海上疏松砂巖適度出砂井的防砂方式選擇標(biāo)準(zhǔn),并建立了相應(yīng)的防砂方式優(yōu)選圖版,擋砂精度設(shè)計參照地層砂粒度中值d50。該圖版在海上多個新開發(fā)油藏的防砂方案設(shè)計應(yīng)用中取得了較好的效果。

5.7砂井施工 ㈠、設(shè)計工作量 設(shè)計共23047m3，樁底進(jìn)入砂層1m。樁徑φ400,間距1m,按平均 16m長計約12260根,底標(biāo)高進(jìn)入砂層1m。 ㈡、設(shè)備 打砂井使用與插排水板同樣的機(jī)架,利用振動錘打入套管,也可用 打樁錘壓入、打入。每臺機(jī)每天完成砂井15根計,擬進(jìn)8臺樁機(jī),120天完 成。 ㈢、施工要點(diǎn) 1.灌砂時,務(wù)必將砂子振動密實(shí),砂柱不得中斷。 2.砂料使用中、粗砂,其含泥量小于3%。 3.砂井的灌砂量,不得少于計算的100%。 ⅴ錨拉桿的施工 1.場地平整 旋噴樁施工完成后,開挖河床至拉桿以下1m,暴露灌注樁預(yù)埋鋼管, 給鉆機(jī)提供操作場地。 2.鉆孔 鉆機(jī)使用xu-600型工程鉆機(jī)改裝型,采用壓水鉆進(jìn)法,在成孔過程 中鉆進(jìn)、出渣、清孔一次性完成。 3.安放拉桿 拉桿使用前要先除銹,自由端涂一層環(huán)氧防腐

朱集西煤礦矸石井鉆井法施工中,粘土層多,且多含粘性及膨脹較強(qiáng)的灰綠色粘土,下部有密實(shí)細(xì)砂層,較板結(jié)。井筒的水文地質(zhì)條件為較復(fù)雜型。通過選擇合適的充填方案,加強(qiáng)壁厚充填和注漿加固過程控制,確保了成井質(zhì)量,達(dá)到了很好的安全效果。

本文根據(jù)鉆井井壁結(jié)構(gòu)可靠性分析結(jié)果，參照《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》和有關(guān)設(shè)計規(guī)范，確定了地面預(yù)測鉆井井壁結(jié)構(gòu)的概率極限狀態(tài)設(shè)計實(shí)用表達(dá)式和分項系數(shù)，建立了該種井壁結(jié)構(gòu)的概率極限狀態(tài)設(shè)計法，并給出了該設(shè)計法的設(shè)計程序和應(yīng)用結(jié)果。

冷泉副井井筒掘砌工程是按照礦山井巷施工及驗收規(guī)范，嚴(yán)格遵循工序自檢達(dá)到優(yōu)良后，再請甲方、監(jiān)理和質(zhì)檢站人員驗收簽證的程序進(jìn)行合理組織、精心施工的。經(jīng)最后驗收和核查，全井筒井壁質(zhì)量被評為優(yōu)良。

油井出砂是疏松砂巖油藏開采過程中常見問題之一，它是指由于油井開采和作業(yè)等各種綜合因素造成井底附近地帶的巖層結(jié)構(gòu)破壞，導(dǎo)致部分脫落的地層砂隨油層流體一起流入井筒，從而對油井正常生產(chǎn)造成一系列不利影響的過程或現(xiàn)象。油井出砂是疏松砂巖油藏開采的主要矛盾。

一、水井的發(fā)展概況 世界各國在水井工程設(shè)計和施工方面有著不同的工藝和特色，在鉆進(jìn)方法井 管材料選擇水井殺菌消毒管理規(guī)范化方面有著嚴(yán)格要求和規(guī)范。在四十年代開始 嘗試采用塑料井管，七十年代初期，發(fā)現(xiàn)，重量輕的塑料管，能為輕型鉆機(jī)和有 少數(shù)鉆工組成的機(jī)組所操控和掌握，早年建造的水井在長期使用中也表明，塑料 井管不受土壤和地下水的化學(xué)影響不適于鐵細(xì)菌生長，壽命長，僅需少量維護(hù)和 保養(yǎng)，并且在必要時可對水井進(jìn)行化學(xué)處理而不損傷井管，在力學(xué)性能上，仍能 承受通常地層壓力達(dá)300米效果仍然很好。到目前，國外水井工業(yè)中，井管和濾 水管約有70%都為塑料管有30%左右為鋼管和鑄鐵管，水泥類管道由于成井質(zhì)量 等原因已被淘汰。 我國水井工程的井管材料一般為鋼管、鑄鐵管和水泥管，城鎮(zhèn)供水主要以鑄 鐵管和鋼管為主，通過對當(dāng)前水井調(diào)查研究，施工水井的成井結(jié)構(gòu)設(shè)計、盡管和 濾水管的選