防砂前沿技術與裝備

來自 | Baker Hughes 等

編譯 | 魏亞蒙

摘要:

70%的老油田和深水油氣井均需要防砂作業且面臨著高成本的挑戰，目前海上防砂技術主要以機械防砂方式為主，重點均放在了防砂工具及其配套技術研發方面，以期在達到防砂效果穩定生產的同時，最大程度的降低高成本作業費用。

目前70%的老油田和深水油氣井均需要防砂作業且面臨著高成本的挑戰，防砂作業費用在整個鑽完井成本當中權重也越來越高，尤其對於海上平台深水作業，作業成本、作業水深和複雜儲層情況的日益增加，油公司不得不注重防砂作業環節的投入，世界各大油服公司也紛紛提出了「早防砂、高收益」的觀點。

面對如此嚴峻的形勢，我們是否能搭上技術浪潮的末班車，國外防砂技術又處於怎樣一個階段？

國外從七十年代開始了海上防砂技術研究，最初採用限產的方法來控制油氣井出砂，並逐步形成了較為成熟的海上防砂工藝技術。

目前主要以機械防砂為主，約佔防砂作業的90%，其實力比較雄厚的如美國的貝克-休斯公司、道韋爾-斯倫貝傑公司、哈里伯頓公司，這些公司都擁有自己的防砂施工工藝、工具及施工設備，從礫石充填工具、封隔器、篩管、泵送設備、過濾器到施工液、化學藥劑、技術諮詢、現場施工等，形成一條龍服務。

防砂技術在美國墨西哥灣地區、得克薩斯近海海域、英國北海地區、菲律賓、印尼、中國、加拿大等地區進行廣泛的應用，均取得了較好的防砂效果。

國內防砂工藝技術的發展已有數十年的歷史，如遼河油田、勝利油田、大港油田在油氣井防砂方面做了大量的工作，豐富和提高了國內防砂工藝技術水平。主要有TBS篩管防砂技術、MC-I組合式篩管防砂技術、塑料篩管防砂技術、壓裂防砂技術、複合射孔防砂技術等。

但是，在海上油田的防砂施工，尤其在防砂工具自主研發方面仍存在較大差距，國外在防砂工具方面一直處於壟斷性地位，如我國渤海海域的埕北油田、南海海域的潿11-4油田全是採用國外的工藝技術設備，由外國公司組織完成的。

國內石油公司也在積極開展相關工具的科研攻關，如中海油能源發展工程技術公司通過科研立項逐步進行系列完井防砂工具國產化研製工作，並已有所成效。

本期收集整理了針對海上防砂作業的最新技術成果，各大油服公司在該方面的技術突破可謂是百家爭鳴，涉及新工具、新材料等諸多方面，現就對於一些現場應用效果較好的新型防砂技術為大家重點推薦。

一、高強度耐壓篩管系統

Darcy公司研發的高強度耐壓篩管系統受到了挪威國家石油公司的青睞。該新型耐壓篩管系統能夠有效實現層間封隔，與井壁之間實現360度全方位支撐，消除了篩管和裸眼間的環形空間。

獨特的激活裝置使系統徑向延伸直到符合井眼幾何形狀，保持一定的密封性，並根據不同作業條件和井型，研製了一系列的適用於不同井深特點的系統類型。

新型技術的應用，對於硬體設施並沒有提出過多的要求，反而簡化了作業流程，節約了作業時間和成本，該系統在井眼內的下入、座放，與常規篩管有什麼不同，是否能夠維持長時間有效封隔，確保完井質量？其根本的工作原理又是什麼？小編相信是值得大家期待的。

二、深水防砂作業

貝克休斯加大對新材料的研發，最新推出了適用於砂岩層的GeoFORM防砂管理系統，該系統採用一種形狀記憶聚合物並將其粘附於中心管上，憑藉材料本身的特性，居然可以取代礫石充填作業，確實為作業人員省掉了不少麻煩，但話又說回來，該材料究竟有什麼神奇之處？

威德福在防砂方面的心思都用在了智能完井工具研發上面，以實現單趟多層防砂的目的，通過ICD裝置自動封隔特定層段，配合C系列封隔器實現有效的層間隔離，還有其他一系列工具的複合使用，實現了「無暫停」完井作業，大大縮短了完井周期，這些工具的功能又是如何實現的呢?

斯倫貝謝OptiPac可選擇多通道礫石充填作業系統，涉及了作業實施階段的濾砂器、分流管、特種流體與抽汲系統來輔助全井段的完井作業。同時，各防砂層段的完井作業都需要技術改進並實現技術上的銜接和協作來滿足所需工具下放上提的需要，該技術的系統性、創新性在業內可是首屈一指的。

上述內容僅是本期技術板塊的餐前甜點，小編們精心挑選了國外最新的防砂技術，近期會在石油圈陸續推出。知道讀者們特別挑食，希望能夠勾起廣大讀者的胃口。

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