料；混砂车30用于将接收到的液料和砂料混合成充填 防砂材料，并将充填防砂材料输送至泵组40,泵组40与井口连接，用于将混砂车30输送的 充填防砂材料高压泵入井中。
[0050] 具体地，本实施例中的储液罐组10包括四个储液罐，分别为前置液罐101，提供用 于清洗近井污染地带的前置液；携砂液罐102,提供用于对近井亏空地带进行充填的携砂 液，其中携砂液中可以携带作为充填材料的覆膜砂；致孔剂罐103,提供致孔剂，在一种可 能的实现方式中，致孔剂能够形成具有高强度、高渗透性的阻砂屏障；以及顶替液罐104， 用于提供顶替液，在一种可能的实现方式中，顶替液用于提高携砂液效率和防止井筒沉砂。 各个储液罐的容积为130m 3-300m3。四个储液罐分别通过各自的阀门连接至混砂车30,在实 际应用中，需要哪种液料，就打开相应的储液罐的阀门。
[0051] 砂罐组20包括第一砂罐201和第二砂罐202,分别通过各自的阀门连接至混砂车 30。在一种可能的实现方式中，第一砂罐201和第二砂罐202分别用于提供不同规格的砂 料，在另一种可能的实现方式中，弟-砂罐202作为弟一砂罐201的备用罐。砂罐组20还 可以为混砂罐。
[0052] 泵组40包括低压泵组401和高压泵组402,其中混砂车30连接至低压泵组401， 低压泵组401连接至高压泵组402,高压泵组402连接至井口。进一步地，高压泵组402可 以包括四个高压泵，分别用于向井内泵送不同的压力，或不同的物料。例如通过多个泵的组 合，能够提高较高输送压力。高压泵的数目也不限于四个，可以根据实际需要进行调整。
[0053] 进一步地，该防砂充填装置100还包括高压管汇50,所有的高压泵都通过高压管 汇接至井口。
[0054] 如图4所示，为本发明一个实施例提供的防砂充填方法的流程图，结合图5和图6 所示，该方法包括：
[0055] 步骤S11、清洗步骤：在井底压力低于地层破裂压力的情况下，通过泵组向井内大 排量泵入适量的冲洗前置液，利用水力冲击能量，对近井的污染带进行冲洗；
[0056] 本实施例中的前置液一般为具有抑砂性的油层保护液，通过采用前置液对污染带 进行冲洗，能够解除近井地带的污染。
[0057] 具体地，使用本实施例提供的防砂充填装置，打开第一储液罐的阀门，将前置液泵 入井内进行冲洗。
[0058] 步骤S12、充填步骤：采用携带覆膜砂的携砂液，往冲洗后的近井亏空地带充填， 并通过端部脱砂技术充填该亏空地带至饱和；
[0059] 地层中近井地带因出砂产生亏空，亏空带的岩石表面失去支撑而易于脱落。本实 施例对该亏空地带进行充填。
[0060] 具体地，使用本实施例提供的防砂充填装置，打开前置液罐的阀门，将前置液泵入 井内进行冲洗。
[0061] 步骤S13、固结步骤：砂子在地层亏空处及井筒内固结，形成具有支撑能力的高渗 透性砂壁。
[0062] 固结后的充填砂壁，支撑岩石表面，能够避免脱落出砂。在一种可能的实现方式 中，需要关井侯凝。
[0063] 步骤S14、钻塞步骤：钻掉井内所有的砂塞。
[0064] 结合图7所不，在步骤S12的端部脱砂结束时，在井筒底端留有一定1?度的固结砂 柱，可以用牙轮或PDC钻头钻掉，钻速20?30m/h。
[0065] 经过上述步骤的防砂充填处理之后，井筒外新建立的砂壁渗透率8?28um2。
[0066] 步骤S15、下泵投产。
[0067] 结合图8所示，钻塞结束后，直接下泵投产。经过上述防砂充填处理，泵下不需要 挂筛管等任何类似于防砂的工具。
[0068] 结合图9所示，为本发明另一实施例提供的过饱和充填防砂方法的流程图，该方 法包括以下步骤：
[0069] 步骤S21、地层弱胶结：弱胶结地层在高压流体的作用下，产生突进，并充填可胶 结砂；
[0070] 步骤S22、压裂：在超过地层破裂压力条件下，制造裂缝，并充填可胶结砂；
[0071] 通过上述步骤的充填和压裂处理，能够提高产液能力；
[0072] 步骤S23、降低胶结强度：使用酸液破坏地层胶结物，增大近井充填前缘地层的渗 透率；
[0073] 通过充填建立支撑，酸化能够提高产液能力。通过过饱和充填，使岩壁前缘远离井 筒，产出液流速降低，能够有效抑制储层内部出砂。
[0074] 该充填方法较之钻塞与投产方法，在携砂前做压裂或酸化预处理，能够进一步达 到增产的目的。
[0075] 本实施例提供的方法和装置还在多个油田进行了使用和实验性验证，具体描述如 下。
[0076] 实例一
[0077] 大港油田南部油区的出砂井油层发育良好，层系多，跨度一般在6. Om?200m之 间，油层厚，大部分井射开厚度5m?100m，出砂较严重，90%的井有套变、套破现象，该地区 出砂粒径在0. 05_?0,1mm之间。投产初期，曾进行过化学固砂防砂，滤砂管防砂，金属绕 丝管防砂，都因有效期短和防砂效果差而告终，2001年曾引进激光割缝筛管高压一次充填 防砂，但该工艺施工的最大不足在于该地区出砂井井段跨度非常大，施工时一是由于井段 跨度大，造成井段之间填砂不均匀，导致防砂失败；二是防砂失败后处理工作量大。针对以 上情况，大港南部油区最后采用本实施例提供的方法进行防砂。防砂过程中的基本数据通 过下表1-4进行说明。
[0078] 表1 :大港南部油区防砂井基本数据及效果对比
【主权项】
1. 一种防砂充填装置，其特征在于，包括： 储液罐组，用于向混砂车提供用于防砂的液料； 砂罐组，用于向所述混砂车提供用于防砂的砂料； 所述混砂车，与所述储液罐组和砂罐组连接，用于将来自所述储液罐组的液料和来自 所述砂罐组的砂料进行混合，得到防砂充填材料；以及 泵组，与所述混砂车连接，用于将所述充填防砂材料泵入井内。
2. 根据权利要求1所述的防砂充填装置，其特征在于，所述储液罐组包括四个储液罐， 分别用于向所述混砂车提供前置液、携砂液、致孔剂以及顶替液。
3. 根据权利要求2所述的防砂充填装置，其特征在于，所述储液罐分别通过阀门连接 至所述混砂车。
4. 根据权利要求2所述的防砂充填装置，其特征在于，所述储液罐的容积为 130m3-300m3。
5. 根据权利要求1所述的防砂充填装置，其特征在于，所述砂罐组包括至少两个砂罐， 所述砂罐分别通过阀门连接至所述混砂车。
6. 根据权利要求1所述的防砂充填装置，其特征在于，所述泵组包括低压泵组和高压 泵组，所述低压泵组连接至混砂车，所述高压泵组连接至井口。
7. 根据权利要求6所述的防砂充填装置，其特征在于，所述高压泵组包括至少四个高 压泵，所述四个高压泵组合使用能够提供不同压力的动力。
8. 根据权利要求7所述的防砂充填装置，其特征在于，还包括高压管汇，与所述高压泵 连接，将来自所述高压泵的防砂充填材料汇集送入井内。
【专利摘要】本发明涉及一种防砂充填装置，包括：储液罐组，用于向混砂车提供用于防砂的液料；砂罐组，用于向所述混砂车提供用于防砂的砂料；所述混砂车，与所述储液罐组和砂罐组连接，用于将来自所述储液罐组的液料和来自所述砂罐组的砂料进行混合，得到防砂充填材料；以及泵组，与所述混砂车连接，用于将所述充填防砂材料泵入井内。通过本发明提供的装置进行防砂处理，能够防止地层坍塌，减少套管破损，而且防砂有效率高达95％以上。
【IPC分类】E21F15-00
【公开号】CN104612752
【申请号】CN201510067960
【发明人】黄禾, 韩阳, 杨小平
【申请人】德惠同利（北京）石油技术服务有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年2月9日