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锦州油田化学防砂技术综述

摘要:简介了锦州油田投入开发15 年来不同时期主要用于热采稠油井的化学防砂技术原理和使用效果:以长效黏土稳定剂为主的稀油油藏固砂剂FSH2901 (1992~1995 ,施工136 井次,有效率78.7 %) ;无机钙/ 有机硅高温固砂剂BG21 (1992~1995 ,79 井次,79.7 %) ;Ca (OH) 2/ CaCO3/ 有机硅单体高温“三氧”固砂剂(1996~1997 ,98 井次,82.7 %) ;高温泡沫树脂固防砂剂(1997 ,4 井次,50.0 %) ;改性呋喃树脂防砂剂(1997~2005 ,99 井次,94.9 %) ;氟硼酸综合防砂剂(1998~2002 ,130 井次,81.5 %) ;有机硅固砂剂YL971 (1998~2002 ,89 井次,85.4 %) ;高强度有机硅固砂剂LH21 (2005 ,11 井次,100.0 %) 。报道了防砂施工中出现的问题:出砂套变井逐年增多;多层合采长井段井化学防砂难度大;出砂粒径逐年变细,表明油层骨架受到破坏。提出了化学防砂技术发展方向:研发常温固化的耐高温固砂剂;完善分层防砂工艺。参2 。
 
关键词: 防砂技术;化学防砂;固砂剂;热采稠油井;技术发展;辽河锦州油田;综述
 
锦州油田现生产区块主要有锦45 块、锦7 块、欢17 块、锦25 块、锦16 块等,在长期的开采过程中,油井出砂一直是制约油田正常生产的一个主要因素。据统计2000 年出砂井数873 口, 2005 年上升到1056 口。代写论文 这些区块呈现的特征是出砂的套变油井逐年增多,出砂粒径逐年变细,出砂量逐年增多。其中锦45 块和锦7 块由于成岩作用差,胶结疏松,油井出砂极为严重。机械防砂、压裂防砂、螺杆泵排砂等防排砂技术受井下工具的限制,均不适用于出细粉砂油井和套变油井防砂,而化学防砂具有其他防砂措施不可替代的优越性,具有固化强度高、有效期长、对地层伤害性小、施工简便的特点,所建立的人工井壁能有效地阻挡地层出砂,具有普遍性,能很好地解决各种油井防砂问题,是解决套变油井和出细粉砂油井防砂难题的有效方法。
1  化学防砂技术的发展历程
锦州油田已开发15 年,油井出砂一直是影响油田开发水平提高的主要因素之一,代写毕业论文 化学防砂技术的应用和发展在油田开发中起了至关重要的作用。1992~2005 年期间化学防砂技术的发展可分为四个阶段。
(1) 1992~1995 年,在稀油和稠油区块分别使用以长效黏土稳定剂为主的FSH2901 稀油固砂剂和以无机物为主的BG-1 高温固砂剂。
(2) 1996~1997 年,稠油井化学防砂技术有了新突破,先后开发并研制了含有有机成分的三氧固砂剂、高温泡沫树脂和改性呋喃树脂溶液防砂剂。
(3) 1998~2002 年,以具有溶解和溶合作用的氟硼酸综合防砂技术代替长效黏土稳定剂成为稀油井化学防砂技术的主流,以含有水泥添加剂的有机硅固砂剂代替了三氧固砂剂。
(4) 2003~2005 年,改性呋喃树脂防砂技术由于有效率较高和有效期较长,代写医学论文 成为化学防砂技术的主流,其余早期的化学防砂技术不再使用,同时LH-1 高强度固砂剂防砂技术通过了现场试验。
2  化学防砂技术的应用效果
2.1 FSH-901 稀油井固砂剂防砂技术
(1) 防砂机理 FSH-901 固砂剂主要成份为线性的高分子阳离子型聚合物N2胺甲基聚丙烯酰胺,这种聚合物中阳离子与黏土晶格中的阳离子发生交换作用,中和黏土表面的静电荷,消除黏土片层间的排斥力,使黏土呈吸缩状态,阻止黏土膨胀引起砂粒运移。由于与黏土发生交换的阳离子是连接成链状的,可在黏土颗粒表面形成强大的吸附膜,包裹黏土颗粒,使黏土颗粒与泥砂颗粒牢固地黏结在一起,又可防止其他阳离子的侵入和交换,达到固砂和防止油层出砂的目的。
(2) 应用效果 1992~1997 年,使用FSH-901稀油井固砂剂总计施工136 井次,有效107 井次,有效率78.7 %。
2.2 BG-1 高温固砂剂防砂技术
(1) 防砂机理 该高温固砂剂是以含钙的无机化合物为主体,加入有机硅化物及分散剂,经密闭表面喷涂工艺处理制得的白色粉末状固体颗粒。在快速搅拌下将该剂分散在水介质中,配制成微碱性的悬浮液,在注汽条件下挤入井内,其中的硅化物在井筒近井地带高温表面发生脱水反应,将地层砂牢固地结合在一起,从而达到固砂的目的。
(2) 应用效果 1992~1995 年,使用BG-1 高温固砂剂总计施工79 井次, 有效63 井次, 有效率79.7 %。
2.3  三氧固砂剂防砂技术
(1) 防砂机理 三氧固砂剂由粉状氢氧化钙、碳酸钙、甲基三乙氧基硅烷,二甲基二乙氧基硅烷、分散剂、助乳化剂及其他助剂组成。承载于氢氧化钙和碳酸钙上的乙氧基硅烷在高温条件下遇水分解,乙氧基变为硅醇基,硅醇基与砂粒表面的氢氧基( —OH) 之间和硅醇基相互之间发生脱水缩合反应,硅醇基与钙化合物之间也会发生某些反应,其结果是砂粒和钙化合物颗粒之间形成网状结构的有机硅大分子,使松散的砂粒胶结在一起。
(2) 应用效果 1996~1997 年,使用三氧固砂剂总计施工98 井次,有效81 井次,有效率82.7 %。
2.4  高温泡沫树脂防砂技术
(1) 防砂机理 当高温可发泡树脂液挤入地层后,一部分树脂液在砂粒之间吸附而形成胶结点,树脂固结后将地层砂固结;进入地层亏空处的另一部分树脂在发泡剂作用下发泡并形成固体泡沫挡砂层,起人工井壁的作用。这一技术是高温树脂固砂与固体泡沫人工井壁防砂的结合。
(2) 应用效果 1997 年,使用高温泡沫树脂总计施工4 井次,有效2 井次,有效率50 %。

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