纤维复合防砂技术的机理研究及应用

纤维复合防砂技术是针对疏松砂岩油藏防细粉砂而提出的一项新技术，通过“稳砂”和“挡砂”作用来防砂，无须下入筛管，不会对渗透率造成伤害。从纤维复合防砂机理入手，介绍了特种纤维的制备与表面处理，对特种纤维的耐酸、碱、高矿化度水及其耐高温性能进行了试验，并进行了纤维复合防砂的矿场先期试验。试验结果表明，纤维的耐酸、碱、盐以及耐温性能好，加入纤维后大大提高了树脂涂敷砂的强度，同时改善了人工井壁的渗透性，延长了防砂有效期。     

井下高压充填纤维复合防砂体的力学分析

从纤维增强树脂涂敷砂强度的机理入手,首先对单根纤维的压应力进行力学分析,构建了单纤维微元体的压应力力学模型,然后对影响短纤维受力的因素进行分析,采用半经验法确定单向平行短纤维增强复合砂体的工程常数,对理论预测公式进行修正,并引入纤维分布方位因子,建立了考虑流体剪切冲刷的随机取向短纤维增强砂体强度的预测模型。利用该模型得到了纤维复合体极限强度与临界产量的关系,从而为优化纤维加入量以及合理控制开井后的生产制度提供了理论指导。     

稠油热采井改性纤维复合防砂实验研究

单一的防砂技术在稠油热采井中的应用受到一定限制,为解决热采井防细粉砂,从改善纤维复合防砂技术体系中的基体（树脂涂敷砂）性能入手,以期使纤维复合防砂技术能够用于热采井防砂。通过考察水溶性酚醛树脂、ER树脂粉末、偶联剂、增强剂加量对砂体抗压强度和渗透率的影响,分析了体系中各组分的作用机理。通过室内实验优化了纤维防砂体的配方,研究表明,偶联剂、改性剂、增强剂、ER树脂粉末、水溶性酚醛树脂SR1、石英砂之间的质量比为（0.15~0.20）∶3.1∶1.5∶（2~4）∶10∶100时体系具有较高的防砂强度,并且在350℃下仍能保持在3MPa左右,较不加入纤维时高30%,渗透率可增加10%左右。     

孤东油田防砂方法优化决策技术研究

首先在研究影响各防砂效果因素、有效期等的基础上,采用多元回归分析,建立了计算孤东油田各区块、各层位、各防砂方法有效期的数学模型,并进行了现场验证;然后在综合分析各防砂方法原理、特点、适应性等的基础上,采用模糊数学原理,建立了防砂方法优化决策的技术评价模型和经济评价模型.通过对3 000余井次的现场验证和应用表明,采用该优化决策技术不仅提高了防砂成功率和有效期,克服了防砂工艺决策的盲目性,而且还降低了防砂措施的费用,保证了油田生产的顺利进行.该技术对同类油藏具有重要的指导意义.     

高压充填防砂技术在雁木西油田的应用

雁木西油田为不完全胶结疏松砂岩油田,受生产压差增大及含水上升影响,开采过程始终出砂,造成有杆泵频繁砂卡、漏失、断杆。压裂充填防砂技术的实施,有效充填地层亏空,并利用机械防砂管封堵管外砾石,形成地层深部至孔眼、套管与防砂管环空、防砂管多重挡砂屏障,防砂有效期大幅延长,油田检泵周期延长23天,增油效果显著,平均单井日增油7．3t／d。     

超深碳酸盐岩油井复合防砂技术研究与应用

英买XX区块奥陶系油藏属于碳酸盐岩油藏,主要采用裸眼完井,生产过程中,井壁垮塌及地层出砂导致电泵/抽油泵频繁卡泵和磨损,检泵周期短,影响正常生产。前期采用泵挂筛管进行防砂,防砂效果差。针对该区块井壁垮塌、砂样非均质性严重、细粉砂及泥质含量高的出砂特点,首次提出超深碳酸盐岩油井复合防砂技术对策,利用树脂砂再造人工井壁防止地层垮塌,同时井筒悬挂两级防砂筛管,形成二次挡砂屏障。结合井况条件及砂样特点,优选金属环切缝防砂筛管、DS动态自洁防砂筛管、SHR-HP封隔器等防砂工具,并且确定出合理的施工参数和防砂参数。该技术在英买XX区块探索性应用3口井,施工成功率100%,增产效果明显,防砂效果较好,起到增产-防砂双重效果,为该类油藏防砂提供了借鉴作用。     

高压充填防砂过渡带对产能影响研究

在分析影响过渡带形成因素的基础上,采用室内实验方法测定了不同条件下形成的过渡带厚度和过渡带渗透率,并采用多元回归分析,建立了它们的计算模型并进行了验证;最后,根据渗流力学原理建立了更加完善的高压充填防砂井产能预测模型.通过现场应用表明,该模型提高了防砂井产能预测的准确性,可进一步提高防砂方法优选的科学性.     

尾追涂敷砂管外充填防砂工艺研究

机械防砂和化学防砂技术在国内外疏松砂岩油藏开发中得到了广泛应用,但是机械防砂失效后需要耗费巨资进行大修拔绕处理,同时化学防砂将大幅度的降低油井产能。为了克服这两类防砂方式的不利影响,提出尾追涂敷砂管外充填防砂工艺,将具有增产效果的管外充填防砂和便于后续措施施工的涂敷砂防砂相结合,在6口井的现场应用中取得了非常理想的效果,使得油田在防砂理念和实践方面取得了重要的突破。     

疏松砂岩油藏出砂机理物理模拟研究

利用玻璃板填砂平面模型,在室内对地层出砂进行了实验研究,分析了疏松砂岩油藏出砂机理,并对影响地层出砂的非均质性、粘度、渗透率和流体渗流速度等因素进行了分析.结果表明,大孔道的形成是一个在主流线上分枝发展的“灾变”过程.在临界出砂速度以上,随流速的增加,出砂速度迅速增大;胶结强度越高,出砂量和出砂速度越小;在相同的渗流速度下,渗透率越大,出砂量越小;随着原油粘度的增加,出砂量增加.出砂量的变化表明,胶结程度和水力冲刷是影响油层出砂的重要因素.大孔道一旦形成,油井含水率增加,油藏的采收率降低36%.     

疏松砂岩油藏出砂状况模拟技术研究

在系统研究影响油藏出砂因素的基础上，采用人工神经网络BP模型，首先从理论上研究了引起地层砂粒运移的最低地层流体流速——门限流速预测方法，并建立了实际日产量较大时的地层最大出砂半径计算模型；然后，结合岩石力学、渗流力学等知识，建立了引起岩石结构破坏的临界井底流压的计算模型，并推导了当实际井底流压小于临界井底流压，因岩石结构破坏而引起大量出砂时，出砂半径的计算公式，同时，给出了防砂工艺设计中抑砂剂用量和固体防砂剂用量的计算式，避免了防砂剂量设计的盲目性。现场应用表明，建立的计算模型可明显提高防砂措施的成功率和有效期。     

表面稠化酸的固砂作用研究

对酸碱度场的观察证实 ,表面稠化酸在酸化过程中能够形成冻胶膜。由Laplace公式得知 ,冻胶膜最终可在砂粒接触处形成冻胶 ,从而起到对砂粒的胶结作用。对冻胶的粘弹性进行了测定 ,并对冻胶对砂粒表面的作用进行了分析。结果表明 ,表面稠化酸主要通过冻胶粘弹性中的弹性、冻胶与砂粒之间的氢键及静电引力、冻胶对砂粒表面的润湿性等起防砂作用。对冻胶粘结力的测定结果证实 ,冻胶对砂粒有很好的胶结作用。     

表面稠化酸的固砂作用研究

对酸碱度场的观察证实，表面稠化酸在酸化过程中能够形成冻胶膜。由Laplace公式得知，冻胶膜最终可在砂粒接触处形成冻胶，从而起到对砂粒的胶结作用。对冻胶的粘弹性进行了测定，并对冻胶对砂粒表面的作用进行了分析。结果表明，表面稠化酸主要通过冻胶粘弹性中的弹性、冻胶与砂粒之间的氢键及静电引力、冻胶对砂粒表面的润湿性等起防砂作用。对冻胶粘结力的测定结果证实，冻胶对砂粒有很好的胶结作用。     

分层采油防砂卡封隔器的研制与应用

油层出砂是砂岩油层开采过程中的常见问题之一。出砂的危害极大,主要表现为：砂埋油层或井筒砂堵造成油井停产,出砂使井下设备严重磨蚀、砂卡,出砂井采油时经常会出现砂埋封隔器现象,造成液流不能流入油管,严重的情况会造成油井大修,经济损失严重,因此研究了分层采油防砂卡封隔器。该封隔器具有单独的进液通道和沉砂通道,不会出现砂卡封隔器的现象。下井后经验封试压,密封油套环空成功,达到了分采目的。到目前为止,已推广使用了10口井,工艺成功率100%。有效提高了油井免修期。     

变频控制技术及应用

变频技术通过对电能的电压、电流、频率、相位进行变换 ,尤其是以大功率的频率变换为对象 ,精确控制机械、电子设备的运行 ,使设备运行在高效、节能、平稳、精确的最佳状态 ,延长设备的使用寿命。通过该技术在新产品中的运用和对老设备的技术改造 ,将不能再生能源的消耗降至最低限度。     

近松散含水层溃砂机理及判据研究

深厚松散层下煤碳滞压量巨大,提高开采上限是近松散层下安全采煤的重要研究课题。基于海孜煤矿西部井松散层下浅部采区压煤问题,通过相似材料模拟试验及理论分析,从覆岩裂隙破坏发展规律及松散层砂土颗粒性质入手,研究工作面溃砂机理,试验结果和理论分析基本吻合,同时提出工作面溃砂判据,研究结果对合理留设浅部工作面安全保护煤(岩)柱,最大限度提高开采上限具有现实指导意义。     

EDA技术在LED显示屏控制中的应用

在数字控制系统设计中,应用EDA技术,采用高度集成的现场可编程门阵列(FPGA),用编写软件的方法来实现硬件功能,系统具有电路简单、应用方便等优点。本文结合实例介绍了EDA技术在LED显示屏控制中的应用。     

环氧树脂/石英砂粒状包覆体的制备及结构形态

目的 制备环氧树脂/石英砂粒状包覆体,研究环氧树脂在不同反应温度、不同固化剂和不同反应时间下的固化率.方法 以三亚乙基四胺(TETA)和乙二胺(EDA)为固化剂,在明胶分散作用下制备环氧树脂/石英砂包覆体,并用摄影显微镜揭示不同尺寸石英砂包覆体的物理结构.结果 随着反应温度的升高和反应时间的延长,固化率不断提高,TETA固化剂体系的固化速度快于EDA固化剂体系.结论 要得到均匀、稳定的粒状包覆体,必须有细小的、易在介质中分散的核,且初始固化速度快.TETA作为固化剂更为合适.     

冲击碾压加固吹填粉细砂地基机理及应用

从砂土液化的角度研究冲击碾压技术加固粉细砂地基的实质,揭示了冲击碾压技术加固此类粉细砂地基的作用机理.通过对首钢曹妃甸吹填粉细砂地基处理中采用冲击碾压技术的工业实验资料和效果进行分析研究,证明使用冲击碾压技术加固粉细砂地基是可行的.     

端部脱砂压裂充填防砂设计及其在涩北气田的应用

介绍了端部脱砂压裂充填防砂机理，考虑压裂增产比和挡砂效果，研究了压裂充填防砂砾石尺寸的选择思路和方法。以实现端部脱砂从而产生短而宽的充填裂缝为目的，对脱砂时间、脱砂浓度、加砂时间、加砂浓度以及施工泵注程序等压裂防砂施工参数进行了优化设计。该套防砂工艺及设计方法在涩北气田应用13井次，防砂增产成功率为85％，防砂后产量平均增幅41．9％，防砂效果良好，达到了防砂与增产的目的。