[发明专利]油气井充填防砂方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及油气井防砂技术领域，具体地说是一种油气井充填防砂方法及设备。

背景技术

在油田的生产过程中，会从地层中携带一些砂粒进入井筒，这就是油气井出砂。油气井出砂是油气井减产或躺井的一个重要原因。油气井出砂造成的危害统称为砂害。油气井出砂造成的危害主要为：1、使地面和井下设备严重磨蚀，甚至造成卡井；2、冲砂检泵和地面清罐等维修工作量剧增；3、砂埋油层或井筒砂堵造成停产；4、出砂严重时甚至造成井壁坍塌和损坏油套管。不但增加了生产成本，还增加了开采难度。疏松砂岩油藏防止油层出砂是维持油井正常开采的一项关键的技术措施，防砂工艺种类很多，防砂功效各有千秋。充填防砂工艺技术是一类最为完善和有效的防砂工艺技术，早期的绕丝筛管砾石充填，只对炮眼和筛管与套管环空进行充填。为了满足填充亏空地层的需要，发展了地层填砂与筛管砾石充填结合的复合防砂工艺，为了简化施工工艺和提高施工效果，发展了一次性封隔挤压(高压)充填防砂工艺技术和压裂充填防砂工艺技术。这些充填工艺中是以水或水溶液为携带介质携带充填颗粒进行充填防砂。裸眼井是对筛管与井筒之间的环空部进行充填，套管完井是对筛管与套管之间的环空进行充填。由于充填施工中使用大量的水或水溶液，施工过程中随着不同的井况，都会产生不同程度的漏失和对地层产生不同程度的伤害。对低压力系数和漏失严重的油气井甚至实现不了充填施工。现有的充填防砂技术的主要缺陷如下：

1、不适用储层压力和严重漏失的井层，油田开发到中后期此种井况越来越多。

2、出砂气田的大量开发，充填防砂在出砂气田应用是一种最为有效的方法。但采用液体携带充填颗粒状，液体将会大量漏失，对于水敏性严重的气层将会严重影响产气效果。

3、随着水平井钻完井及其开采技术的完善及其取得的可观的经济效益，使得采用水平井开采油气田将越来越广泛，为了减少钻完井的污染及其保护井筒，裸眼筛管完井已不局限于出砂油田，采用裸眼筛管完井已是很普遍，这些井中很多是不适合采用液体携带颗粒充填。

4、城市用气量的高速增长，用气的需求量随季节性有较大的差别，因此储气库的建设必然越来越迫切，而储气库的裸眼筛管完井充填(保护筛管和井筒)是一种有效和必要措施，储气库所选择的地层压力系数都是比较低，渗透性也比较低，采用现有的充填技术由于漏失而建立不起有效的循环，很难实现充填施工。另外采用现有技术将会有大量的液体漏失进地层，因此这类较低渗透能力的地层经不起外来液体的污染。

5、为了提高采收率，油田对于钻完井及开发技术的要求亦越来越高，而现有的充填技术容易造成地层污染，对井筒及附近井壁产生破坏。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种适用范围广，不污染地层，并对地层有解堵增产的油气井充填防砂方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

油气井充填防砂方法，采用气体或泡沫代替液体作为携带介质携带充填颗粒进行充填。

进一步，在充填前，采用气体或泡沫作为循环介质进行循环洗井。

进一步，在充填后，采用气体或泡沫作为反循环介质，把多余的充填颗粒反洗出地面。

进一步，所述充填颗粒是粒径为0.2～2mm，密度为1.0～3.0g/cm³的石英砂颗粒、陶瓷颗粒或塑料颗粒。

进一步，所述气体为空气、氮气、二氧化碳和雾化水气。

本发明的另一目的为提供一种上述油气井充填防砂方法用的设备，其技术方案如下：

油气井充填防砂设备，包括由充填工具和传输管柱组成的充填管汇，还包括第一压风机、第二压风机和颗粒添加装置，第一压风机与传输管柱的上端连通，第一压风机与传输管柱之间设有颗粒添加装置，第二压风机与传输管柱与油气井套管之间的环空连通。

进一步，所述传输管柱的垂直段内设有螺旋管，所述第一压风机与螺旋管连通。

进一步，所述第一压风机和第二压风机的进气端分别连接水溶液雾化器。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、实现了低压力系数的油气层和漏失严重的油气层的充填施工。适用于不同压力系数的地层施工。适用于直井、水平井、和其它定向井。

2、采用气体进行充填的过程没有液体的漏失，避免了充填施工中液体对地层的污染和伤害，把污染降低到了最低的程度。同时也降低了对地面的环境污染。

3、对井眼具有气举解堵的作用，因此对井眼和近井地层具有很好的解除堵塞的作用。