石油井管充填施工工藝的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種石油井管充填施工工藝，包括步驟：(a)首先，向石油井管柱及石油井管筒內泵入前置液，直到石油井管柱及石油井管筒內清洗干凈；(b)然后，向石油井管筒內泵入砂漿，直到礫石在石油井管筒內達到完全充填；(c)最后，向石油井管筒內泵入頂替液，頂替石油井管筒內的砂漿，并壓實礫石充填層，整個石油井管充填施工工藝結束。本發明能很好完成石油井管的充填過程，使得充填后的產量得到大幅度提高，且能避免充填過程中出現提前堵塞的情況。
【專利說明】石油井管充填施工工藝【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種石油井管充填施工工藝。
【背景技術】
[0002]國外從20世紀80年代初就開始了大斜度井、水平井礫石充填防砂的試驗研究工作。為了提高大斜度井及水平井的礫石充填效果，國外各大公司和大學建立了水平井礫石充填試驗模型來模擬充填過程，對水平井礫石充填進行研究。美國的Chevron公司使用45英尺和100英尺的全尺寸的礫石充填物理模型，模擬研究了高傾角的斜井(大于60° )礫石充填過程，通過試驗得到，攜砂液的粘度是導致不完全充填的主要因素，特別是在篩管的接頭處。在試驗中還發現，使用低粘度的攜砂液如水或新開發攜砂液，充填過程分兩步進行，充填效果最好。并通過試驗數據回歸得到計算礫石充填長度公式。通過在100英尺的模型中進行驗證，充填率由原來的83%增加到97%，充填效果顯著增加。但是，此研究主要是建立在室內模擬試驗的基礎上，得到的結果具有一定的參考價值，礫石充填長度計算公式只在某種特定的條件下適用，具有片面性；Marathon公司通過在Giant Beaver和SantaClara油田的兩口高斜井(傾斜度分別為87°和84° )進行裸眼礫石充填，采用降低攜砂液粘度、低的砂比(3_5ppg)和增大充填排量，并使用井下充填工具進行充填，得到了很好的充填效果。英國Heriot-Watt大學在綜合試驗測試的基礎上,發現環空碌石充填效果取決于很多施工參數，除攜砂液的粘度、礫石尺寸及攜砂液的濾失速度影響，井斜角、射孔相位和井身結構特征對礫石充填效果也有影響，并根據篩套環空和沖篩環空壓力梯度相等，提出了 5樂石充填的預測數學模型。還有 Hal Iiburton、Baker-Hughes、Dowe11 Schlumberger等公司都先后建立了大型尺寸斜井、水平井礫石充填模擬試驗裝置，開展水平井礫石充填機理試驗研究，并建立水平井礫石充填數學模型，進行水平井礫石充填數值模擬、參數優選和防砂效果預測等研究，取得一些成果。
[0003]礫石到達指定的位置后不易沉降，可能造成不完全充填；而低粘度的攜砂液，充填距離短，礫石沉積快，充填容易提前堵塞。因此他提出了先用高粘度攜砂液，后用低粘度的攜砂液兩步充填法。Gurlay等人分析了各種影響礫石橋堵的因素，給出了較合理的攜砂液的攜砂長度計算方法，認為解決砂橋的形成可以通過在有效攜砂長度范圍內，減少攜砂液粘度或降低礫石的密度，適當降低砂漿濃度。
[0004]水平井礫石充填研究在國內屬起步較晚，“八五”期間，“水平井礫石充填物理模擬研究”被列為國家“八五”重點攻關課題。“九五”期間，“水平井礫石充填數值模擬及應用”被列為國家自然科學基金資助項目。我國勝利油田在20世紀90年代初開始了比較系統的水平井、大斜度井的礫石充填研究工作，但也是定位于物理模擬手段為主。勝利油田采油工藝研究院于1994年建立了防砂模擬試驗室，裝備了一套設備先進、功能齊全的水平井、大斜度井礫石充填全尺寸模擬裝置。模擬井筒由透明的有機玻璃組成，井筒外徑為200mm，內徑160mm,全長30m。井筒內配裝有外徑為89mm的繞絲篩管、沖管和碌石充填工具組合管柱，井筒外部裝有數只壓力傳感器，井筒一側配裝攝像監測裝置，井筒的斜度可根據實驗需要由升降系統在0°?90°范圍內任意調整。井筒底部帶有模擬炮眼，可模擬不同尺寸、不同數量及分布的炮眼射孔情況。機泵組包括離心泵、砂漿攪拌罐和砂漿。胥銳一等人用該試驗裝置，以清水作為攜砂液，在一定充填排量、砂比和管柱結構下，進行了水平井內砂漿流動狀態和礫石沉積規律等試驗研究。試驗進一步證明了水平井礫石充填過程中“平衡堤”的概念，并通過試驗發現平衡堤的高度及運移距離與流體的阻力系數、礫石直徑、流體流速及流體密度等有關。通過試驗數據回歸，得到計算砂床高度的數學公式，并建立了水平井礫石充填的數學模型。試驗中沒有考慮攜砂液的濾失等問題，平衡堤高度計算由試驗數據回歸得到，不具有普遍意思，試驗結果具有宏觀的參考意義，但不能作為單井施工參數直接使用。
[0005]石油井管充填施工工藝中，充填階段泵入的砂漿中礫石含量對水平井的充填完井效果有很大影響。如果礫石含量太低，充填同樣大小的空間需要的時間過長，充填施工中對地層的傷害更大，一般在安全充填的情況下，盡量選擇較大的礫石含量；但是，礫石含量超過一定數值后，充填過程中礫石沉積的幾率和數量越多，發生提前堵塞的危險性越大。
【發明內容】
[0006]本發明的目的為了克服現有技術的不足與缺陷，提供一種石油井管充填施工工藝，該施工工藝能很好完成石油井管的充填過程，使得充填后的產量得到大幅度提高，且能避免充填過程中出現提前堵塞的情況。
[0007]本發明的目的通過下述技術方案實現:石油井管充填施工工藝，包括以下步驟:
[0008](a)首先，向石油井管柱及石油井管筒內泵入前置液，直到石油井管柱及石油井管筒內清洗干凈；
[0009](b)然后，向石油井管筒內泵入砂漿，直到礫石在石油井管筒內達到完全充填；
[0010](C)最后，向石油井管筒內泵入頂替液，頂替石油井管筒內的砂漿，并壓實礫石充填層，整個石油井管充填施工工藝結束。。
[0011]所述步驟(a)中，泵入的砂漿中礫石含量為2%?10%。
[0012]所述步驟(a)中，泵入的砂漿中礫石含量為6%。
[0013]所述步驟(b)中，充填階段泵入的砂漿中礫石含量為3%?7%。
[0014]所述步驟(b)中，充填階段泵入的砂漿中礫石含量為5%。
[0015]所述步驟(C)中，充填階段泵入的砂漿中礫石含量為2%?6%。
[0016]所述步驟(C)中，充填階段泵入的砂漿中礫石含量為4%。
[0017]綜上所述，本發明的有益效果是:能很好完成石油井管的充填過程，使得充填后的產量得到大幅度提高，且能避免充填過程中出現提前堵塞的情況。
【具體實施方式】
[0018]下面結合實施例，對本發明作進一步地的詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。
[0019]實施例:
[0020]本發明涉及到一種石油井管充填施工工藝，包括以下步驟:
[0021](a)首先，向石油井管柱及石油井管筒內泵入前置液，直到石油井管柱及石油井管筒內清洗干凈；
[0022](b)然后，向石油井管筒內泵入砂漿，直到礫石在石油井管筒內達到完全充填；
[0023](c)最后，向石油井管筒內泵入頂替液，頂替石油井管筒內的砂漿，并壓實礫石充填層，整個石油井管充填施工工藝結束。。
[0024]所述步驟(a)中，泵入的砂漿中礫石含量為2%?10%。
[0025]所述步驟(a)中，泵入的砂漿中礫石含量為6%。
[0026]所述步驟(b)中，充填階段泵入的砂漿中礫石含量為3%?7%。
[0027]所述步驟(b)中，充填階段泵入的砂漿中礫石含量為5%。
[0028]所述步驟(C)中，充填階段泵入的砂漿中礫石含量為2%?6%。
[0029]所述步驟(C)中，充填階段泵入的砂漿中礫石含量為4%
[0030]如上所述，便可較好的實現本發明。
【權利要求】
1.石油井管充填施工工藝，其特征在于，包括以下步驟: (a)首先，向石油井管柱及石油井管筒內泵入前置液，直到石油井管柱及石油井管筒內清洗干凈； (b)然后，向石油井管筒內泵入砂漿，直到礫石在石油井管筒內達到完全充填； (c)最后，向石油井管筒內泵入頂替液，頂替石油井管筒內的砂漿，并壓實礫石充填層，整個石油井管充填施工工藝結束。
2.根據權利要求1所述的石油井管充填施工工藝，其特征在于，所述步驟(a)中，泵入的砂漿中礫石含量為2%?10%。
3.根據權利要求2所述的石油井管充填施工工藝，其特征在于，所述步驟(a)中，泵入的砂漿中礫石含量為6%。
4.根據權利要求1所述的石油井管充填施工工藝，其特征在于，所述步驟(b)中，充填階段泵入的砂漿中礫石含量為3%?7%。
5.根據權利要求4所述的石油井管充填施工工藝，其特征在于，所述步驟(b)中，充填階段泵入的砂漿中礫石含量為5%。
6.根據權利要求1所述的石油井管充填施工工藝，其特征在于，所述步驟(c)中，充填階段泵入的砂漿中礫石含量為2%?6%。
7.根據權利要求6所述的石油井管充填施工工藝，其特征在于，所述步驟(c)中，充填階段泵入的砂漿中礫石含量為4%。
【文檔編號】E21B43/04GK103726811SQ201210405356
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年10月11日 優先權日:2012年10月11日
【發明者】艾佳 申請人:艾佳