控砂剂为高分子聚合物,粉末状固体,产品溶解在水中后,通过泵入方式注入地层,迅速在岩石及可移动颗粒表面覆盖0.2-1.0μm水基薄膜,稳定井筒周围砂粒、粘土,从而减少未固结或不良的粘土发生膨胀和细微迁移。高吸附能力能够将周围的细粉砂“絮凝”在一起,并在其表面形成“韧而坚”的薄膜。使粒径小的细粉砂抱团,增大其临界流速,起到稳砂的作用。这种薄膜足够坚固以抵抗高速通过孔道的油、水、气流苛刻的流体动力学条件。
控砂剂形成的薄膜具有在水相中分子结构舒展、在油相中分子结构弯曲的特性,即RPM特性(相对渗透率改性),因此对油、气渗透率的影响很小,且兼有控水作用。
普通聚合物 亲水共聚物
MEP控砂技术与化学固砂相性能比较
对比项目 |
MEP控砂技术 |
化学固砂 |
机理 |
岩石表面镀膜及支链上化学键吸附微粒 |
化学反应形成一定强度树脂 |
作用对象 |
运移颗粒,无差别 |
地层砂 |
物理性质 |
光滑有粘度,作业后不固结,物理性质基本不变 |
粘度相对较高,作业后一定时间发生固化 |
处理半径 |
“软而深”,处理半径2-5m |
“硬而浅”,处理半径0.5-1.5m |
对地层渗透率保留 |
油相渗透率保持率高于95%,对地层渗透率基本无伤害 |
对地层渗透率保留80% |
控水 |
有一定控水、稳油作用 |
有一定控水作用 |
施工工艺 |
工艺简单,注药剂期间可间断,无固结风险 |
需连续施工,存在管柱及井筒固结风险 |
序 号 |
项 目 |
指 标 |
1 |
试剂种类 |
水溶性聚合物 |
2 |
试剂外观 |
白色 |
3 |
固结砂体渗透率保持率 |
水相渗透率保持率为91.57% 油相渗透率保持率为95.83% |
4 |
耐冲刷性能 |
12mL/min-20mL/min |
5 |
耐酸碱性 |
1≤PH≤14 |
6 |
对油水处理系统影响 |
无 |
7 |
粘度 |
20mPa.s(60°C,0.5%浓度) 稳砂剂黏度与浓度呈线性增加关系,老化黏度不变。 |
渤海油田水平井不动管柱作业应用案例:防砂段地层平均孔隙度30.92%,孔隙度分布较为均匀;油层平均渗透率为641.93mD,储层物性较好;泥质含量在14.54%左右。作业前该井30HZ生产,日产液237m³,日产油20.6m³,含水91%,含砂约0.02%。作业后,记录生产数据:电泵频率:41HZ,油嘴10.4mm,油压:2MPa,套压:3MPa,产液量:461m³/d,产油量:82.98m³/d,含水:82%,含砂:0%。工艺实现了该井释放产能的目的,工艺控砂效果良好,兼具控水效果 。