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绕丝筛管砾石充填防砂地层砂样分析和化验

2016-05-13

绕丝筛管砾石充填防砂 理论基础是地层砂在砾石充填面上形成砂桥 地层砂取样和分析化验 

 1. 取样方式:

A、钻井过程中用橡胶取心筒取心,该方法最能真是反映地层砂的情况。

B、若无完整的岩心可采用井壁取心,该方法因井壁取心工具打入地层使部分地层砂破碎,使砂样的细砂含量增加导致砂样粒度分析正确性受到影响,但仍具有相当好的参考价值。

C、若前两者样都不可得,只能采集随流体产出的砂子或井底捞砂得到的地层砂样,但是产出砂偏细捞出砂偏粗,这两者砂样只有一定的参考价值。考虑到地层砂的粒度分布和各种物化性质在横纵方面的不均质性,所以每一口防砂井都应取样分析化验,在同一个井中每5~15米取一个砂样,每个砂样不少于200g。 

 2. 砂样筛析和化验 

①、筛析求地层砂粒度中值d50: 

步骤:首先清洗砂粒表面粘附的原油,再进行解集和烘干,使砂样变成无油污、干燥、洁净的单颗粒状态。然后称取100g洁净砂样,放入10个一组不同晒目的标准组筛的顶筛之中进行震动分筛后在精确天平上称取每一级标准筛中保留的砂样质量,根据筛分数值计算各级筛目的累积质量百分比。再把筛目号和对应的累积百分比描绘到半对数纸上,得到的S形曲线即为筛析曲线。在此曲线上找出累积质量百分比为50%这一点所对应的筛目尺寸,即为地层砂粒度尺寸,定义为该砂样的粒度中值。(也可把筛目号和累积质量百分比描绘到对数概率纸上,能够容易的鉴别在砂样选取和筛析实验中造成的误差;也可以将标准筛目号对应的Ф值和累积质量百分比描绘到半对数纸上得到一条直线,优点是比S曲线精确;目前又有一种利用光电原理研制成的新方法粒度分析法,可消除泥浆和粘土颗粒影响。) 

 ②、粘土含量测定 粘土遇到矿化度较低的水就会膨胀,进而堵塞空隙通道,伤害地层渗透率,如蒙脱土、膨润土及混杂型片状粘土,另一类粘土如高岭石、绿泥石和伊利石与淡水就会运移。粘土含量大于5%时就必须对地层进行处理。在实验室可用X射线衍射仪测定地层砂中粘土的含量及种类,还可用电子扫描显微镜观察粘土的分布位置和形态,然后进行综合分析评定。粘土层状分布比散在砂粒之间所造成的问题小。完井或修井作业中,为防止粘土伤害,大多数地层选用2%的氯化钾或3%的氯化铵作为完井液或修井液。

 ③、酸溶解度测定 

一般防砂前要对地层酸化处理,以清除钻井泥浆对底层的污染。若果地层的酸溶解度很高,那么酸化作业就有可能引起地层砂岩体的垮塌。用15%的盐酸在室温下对地层砂样进行酸溶解度试验时,如果地层砂酸的溶解度大于10%,酸化作业就有可能引起地层坍塌,所以酸化作业前必须对地层砂样作酸化模拟实验,一边正确的指导酸化作业。 

 ④、完井液配伍性实验 

实际工作中,各种修井液和添加剂应该在实验室里模拟地层温度的条件下,与地层砂样和地层流体作配伍性试验,以决定进入地层的液体和化学药剂对地层是否有伤害。配伍性试验包括的内容:1.作业液体的乳化实验。2.作业液体对管材的腐蚀试验。3.作业液体与地层基岩的化学反应试验。4.作业液体与地层水的沉淀反应试验。 

 ⑤、润湿性鉴定 

虽然大部分砂岩地层是水润湿性的,仍然该在实验室里得到证实。如果地层砂是油润湿性的,化学胶结防砂就不能用,因为树脂不能与油润湿性的地层砂表面粘结,此外,水润湿

砂粒比油润湿砂粒对原油的渗透率高的多。

 ⑥、孔隙度和渗透率测定 

这两个参数从电测资料或岩心试验均可获得,通常低孔隙度和低渗透率的疏松砂岩是含粘土或碳酸盐较多的地层。因此这两个参数也是评价酸化作业的重要参考指标。

 

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