注水井纖維復(fù)合防砂技術(shù)的應(yīng)用

1、<p>　　注水井纖維復(fù)合防砂技術(shù)的應(yīng)用</p><p>　　[摘 要]目前，油田水井防砂仍以化學(xué)防砂為主，雖然取得了一定的效果，但也存在一些需要完善或解決的問題。由于井段長，地層非均質(zhì)性強(qiáng)，防砂效果較差，部分井出砂嚴(yán)重、作業(yè)頻繁，防砂有效期短。 </p><p>　　[關(guān)鍵詞]防砂 纖維復(fù)合 支撐劑 </p><p>　　中圖分類號(hào)：TB7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：

2、A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）22-0211-01 </p><p><b>　　引言： </b></p><p>　　在停住或反洗井時(shí)，生產(chǎn)狀況的改變?nèi)菀桩a(chǎn)生地層反吐或?qū)娱g串通現(xiàn)象，從而加重了地層出砂；防砂成本高，大大增加了生產(chǎn)開發(fā)的成本；防砂強(qiáng)度低，不能滿足注水強(qiáng)度沖刷要求，且造成地層傷害甚至堵塞等。注水井的出砂不僅加大了注水井的正常維護(hù)工作量和后期

3、作業(yè)的難度，而且嚴(yán)重的出砂現(xiàn)象還使管柱短期失效，降低了油田注水開發(fā)的綜合效益。為此，針對(duì)國內(nèi)有些油田注水井出砂嚴(yán)重的問題，開發(fā)了纖維復(fù)合防砂新技術(shù)。 </p><p>　　1 主要試驗(yàn)材料及儀器 </p><p>　　主要試驗(yàn)材料包括不同規(guī)格的聚酯纖維（XJZ）、尼龍纖維（XNR）、玻璃纖維（XBL）、金屬纖維（XJS）、碳纖維（XTX）、塑料纖維（XSL）、棉纖維（XMX）、木質(zhì)纖維（X

4、MZ，XMX，XMC）等；支撐劑為覆膜砂（ZCF），粒徑為0.4～1.2mm；各種活性劑、有機(jī)硅垢聯(lián)劑、樹脂等表面處理劑；試驗(yàn)室自制或負(fù)配的增效劑（ZX）系列；玻璃管（￠25mm×60mm～￠25mm×80mm）；鹽酸、燒堿為化學(xué)試劑；常規(guī)玻璃儀器。 </p><p>　　2 纖維復(fù)合防砂技術(shù)試驗(yàn)方法 </p><p>　　2.1 纖維復(fù)合防砂體的制備。應(yīng)用先處理后混合

5、法，即選用表面處理過的XJZ作為網(wǎng)絡(luò)劑，按覆膜砂；XBL；改性劑為100：1（1～3）混合均勻，并添加必要的增效劑等制成纖維復(fù)合防砂體。 </p><p>　　2.2 纖維復(fù)合固結(jié)體的制備。將制備好的纖維復(fù)合防砂體，裝入￠25mm×60mm～￠25mm×80mm的玻璃管中，將其下端用金屬絲網(wǎng)或紗布?jí)簩?shí)封堵，用真空抽濾的方式，使攜砂液通過并浸濕玻璃管內(nèi)的纖維復(fù)合防砂體，然后置于恒溫水浴中，固結(jié)一

6、段時(shí)間，去除玻璃管，兩端除糙磨平后備用。 </p><p><b>　　3 支撐劑的篩選 </b></p><p>　　試驗(yàn)中選用ZSG、ZCC-B和ZCC-A以及在實(shí)驗(yàn)室自制的ZCZ-A、ZCZ-B覆膜砂作為支撐劑，在介質(zhì)為自來水及溫度為60攝氏度，固結(jié)48小時(shí)，應(yīng)用萬能材料試驗(yàn)機(jī)測定了支撐劑的抗壓和抗折強(qiáng)度，并將支撐劑的滲透的滲透率和售價(jià)等做對(duì)比。試驗(yàn)結(jié)果表明，在

7、試驗(yàn)條件下，ZCC-B和自制ZCZ-A、ZCZ-B覆膜砂的抗壓和抗折強(qiáng)度較大，且滲透率和售價(jià)比適合，可作為纖維復(fù)合防砂用支撐劑。另外，隨著支撐劑粒徑的增加，固結(jié)體的抗壓和抗折強(qiáng)度都減小，但是滲透率增大，這是由于隨著支撐劑的粒徑逐漸增大，砂粒之間的解除減小，添加劑未能充分發(fā)揮作用，所以強(qiáng)度減小而滲透增大，綜合分析支撐劑的強(qiáng)度和滲透率及其來源，最后確定支撐劑的粒徑為0.4～0.8mm。 </p><p>　　4 固化

8、溫度對(duì)固結(jié)體的影響 </p><p>　　將支撐劑ZCC-B和加量為2%的固體增效劑ZXW、長度為8mm且加量為1%的纖維XJZ-18混合均勻后制成纖維復(fù)合體，用3%的液體增效劑為ZXS浸濕，放入恒溫水浴，待其固化后測定其抗壓和抗折強(qiáng)度。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，固化溫度對(duì)固結(jié)體的抗壓和抗折強(qiáng)度的影響很大，固化溫度也同時(shí)影響固結(jié)速度和固結(jié)體的韌性。一般來說，固化溫度高，固結(jié)體的抗壓、抗折強(qiáng)度越高，滲透率越小，固結(jié)速度越

9、快。當(dāng)固化溫度小于60攝氏度時(shí)，固結(jié)體的抗壓強(qiáng)度增加的幅度??；當(dāng)固化溫度高于60攝氏度時(shí)，固結(jié)體溫度增加的幅度很大，這是因?yàn)橹蝿┍砻娴臉渲诟哂?0攝氏度以后，熱固性的酚醛樹脂由線性結(jié)構(gòu)向立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)變化更為劇烈，從而使其固結(jié)強(qiáng)度提高。合適的固化溫度應(yīng)大于60攝氏度。 </p><p>　　5 固化時(shí)間對(duì)固結(jié)體性能的影響 </p><p>　　關(guān)井時(shí)間直接影響原油的產(chǎn)量，進(jìn)而影響油田開發(fā)

10、效益，所以必須對(duì)固化時(shí)間進(jìn)行試驗(yàn)研究。由于試驗(yàn)結(jié)果可以看出，固化時(shí)間越長固結(jié)強(qiáng)度越高，當(dāng)固化時(shí)間大于48h時(shí)，固化強(qiáng)度增加的幅度大，也就是說該纖維復(fù)合體要在2d以上才能完全反應(yīng)，即由線性變成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，考慮到經(jīng)濟(jì)因素，固化時(shí)間最少應(yīng)為2d。 </p><p><b>　　6 攜砂液的篩選 </b></p><p><b>　　6.1 種類篩選 </b

11、></p><p>　　由于不同攜砂液對(duì)固結(jié)體性能的影響不同，所以需進(jìn)行攜砂液實(shí)驗(yàn)，以最適宜的攜砂液將纖維復(fù)合紡紗體攜帶至待施工地層，以期受到最好的效果。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出清水?dāng)y砂液的各項(xiàng)性能都比較好，污水次之，而鹽水和聚合物作為攜砂液效果不好。，并且隨著聚合物和鹽水濃度的增大，抗壓和抗折強(qiáng)度減小。所以現(xiàn)場施工時(shí)最好使用清水作為攜砂液，如有困難，處理過的污水也可作為攜砂液。 </p><

12、p>　　6.2 用量的確定 </p><p>　　這里所說的攜砂液用量即砂液比?，F(xiàn)場施工時(shí)，攜砂液用量主要考慮泵的排量、攜砂液的粘度和懸砂的能力，砂液比越大，越有利于泵的正常工作。但是，單純考慮這些因素還不夠，因?yàn)閿y砂液中加入了一定量的增效劑，提高砂液比的同時(shí)，成本也相應(yīng)的增加，所以必須確定適當(dāng)?shù)臄y砂液用量。一般砂液比為20%～30%，有時(shí)為40%～50%，現(xiàn)場施工時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。 <

13、;/p><p><b>　　結(jié)束語 </b></p><p>　　從目前效果來看，其防砂有效期已經(jīng)超過了原來的酚醛樹脂覆膜砂，整體效果明顯優(yōu)于覆膜砂。與單純覆膜砂相比，該防砂技術(shù)由于纖維可形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，即使所形成的固結(jié)體破碎，但由于有纖維的存在，固結(jié)體依然相互連接，仍可以起到防砂和擋砂的效果，所以防砂有效期相對(duì)覆膜砂等其他防砂技術(shù)，明顯延長。 </p>

14、<p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1] 朱天高，嚴(yán)進(jìn)榮等.CF-150多功能防砂工具的研制與應(yīng)用.石油機(jī)械，2002. </p><p>　　[2] 高成元，張家營等.一次礫石充填防砂工具的研制.石油機(jī)械2003. </p><p>　　[3] 朱明軍，范春宇等.一種注水井防砂擋砂裝置的研制.石油機(jī)械200