本期技術概覽：控水、防砂技術

水驅油藏、注水開發穩定了地層壓力，確保了油田正常開采，但同時帶來的控水、防砂難題也亟待新技術、新工具去解決，同時這也成為了國內外各大油服公司科研攻關的重點。石油圈根據這一熱點問題，將推出哈里伯頓、斯倫貝謝和Interwell公司在這一領域的最新研究成果，同大家一起討論下…

隨著世界范圍內油藏勘探開發的不斷推進，水驅油藏進入開發后期以后，隨著油田注水開發的進行，油井含水上升，導致單井采液量增加，從而使地層流體流速增加，加大了對地層砂的拖曳力，導致地層出砂問題越來越嚴重，嚴重影響油田正常生產。

油井出砂的同時，會在地層中逐漸形成大孔道，造成注入水沿大孔道快速突竄至生產井，使油井含水上升，增加了油田開發難度。尤其對于易出砂的疏松砂巖油藏，控水、防砂成為了油藏開發的兩大難題。

據斯倫貝謝公司調查統計表明：在開始衰竭的油藏中，對于產出的每桶油平均有3桶水，隨之每年用在控制油藏出水方面的投入高達400億美金，在含水率高達80%的井中，水處理成本可高達每桶4美金，就斯倫貝謝公司自身來說每天處理油田產水量高達650000桶。

國外對于控水防砂相關技術和工具投入了大量的研究，主要包括：流入控制裝置ICD（Inflow control devices）、可滲透性膜控水裝置（Inflow control devices with a permeable membrane）、油可選擇性流入控制系統（Oil Selective Inflow Control System）、化學控水技術（Chemical Control Water Technologies）、雙完井技術（Dual Completion Technology）和智能完井系統（Intelligent Well Systems）等，均取得了很好的現場應用效果。

我國之前主要采取籠統防砂的開采方式，在精細化防砂控水領域起步較晚，通過近幾年對國外先進技術積極引進、科研攻關，比如勝利采油院聯合華東理工大學研發出性能優良的無機控水防砂材料、中海油能源發展工程技術公司防砂工具國產化研究等，在控水、防砂領域均取得了一些突破性進展。近年來，在分段變密度篩管控水完井技術、中心管控水完井技術、ICD控水完井技術等方面取得了不錯的研究和現場應用效果。

根據目前在控水防砂領域的技術研究熱點，石油圈在本期內容中為讀者帶來了三個頗具代表性的最新完井技術和工具：哈里伯頓EquiFlow自主式流動控制裝置、斯倫貝謝Alternate Path篩管、Interwell公司3M陶瓷篩管，這三種工具究竟有何玄機，讓小編帶你一探究竟。

1.哈里伯頓EquiFlow智能流動控制裝置石油圈原創www.h29736.cn

流入控制裝置的關鍵技術主要由Barker Hughes、Schlumberger、Weatherford和Halliburton四大石油公司主導，其原理是通過一定形狀的節流裝置產生附加壓力降，來調節流體流入水平井井筒的流入剖面。

常見的結構有：流道式、噴嘴式、噴管式。前者主要通過流道表面產生的摩阻壓降達到限壓節流的作用，對于流體粘度依賴性較大；后二者主要通過噴嘴或者噴管的節流作用，達到平衡壓降的作用，與粘度關系不大。

EquiFlow AICD采用了一種創新設計的流動通道系統來控制流體流動。更確切的說是三種單獨的動態流體組件：一個黏度選擇器、一個流動換向器和一個流動限制器，三個組件共同發揮作用，使流體受限或不受限制地流動。

該技術無需操作者采取任何行動的情況下應對井內條件的改變。當不合要求的流體進入井內時，該區域的流動控制裝置會自主改變流體流入內部的流動通道。從而產生了一個更大的流動限制，而其他油層段會保持在低限制下繼續生產。三個技術創新組件的聯合使用，具體有何獨道之處，值得深思。

2.斯倫貝謝Alternate Path篩管石油圈原創www.h29736.cn

防砂篩管是為了解決油氣井開發中油氣井出砂問題和水平井組不射孔開發問題而研發的產品。國內主要是從2007年以后，開始大量運用篩管完井的方式治理水平井出砂問題，同時也面臨了很多技術難題。

大斜度井、水平井充填井段一般較長，從幾十米到數百米不等，幾乎近水平狀（攜砂液流動方向和礫石重力方向不一致），采用常規礫石充填方法容易在篩管的前段出現早期砂橋而阻礙礫石充填進程，進而造成礫石充填不密實甚至部分井段完全沒有礫石充填，嚴重影響防砂效果。

斯倫貝謝 Alternate Path大斜度礫石充填篩管配有獨特的分流管，能夠降低摩阻，將礫石充填的長度增加至1829m，該技術對于陸地和海上的大斜度裸眼礫石充填井來說，是一個完整的系統，在需要使用隔離封隔器的作業中作業效率更高。獨特的傳輸管和充填管設計確保了100%的礫石充填率。該篩管的設計可謂大費周章，緊隨小編，看看后期現場應用效果如何。

3.Interwell公司3M陶瓷篩管石油圈原創www.h29736.cn

通常來講，篩管種類很多，但不論是繞絲篩管、金屬微孔多層網布篩管還是篩孔形金屬棉篩管通常指的是金屬防砂篩管。由于材質原因，在出砂嚴重的井在生產過程中很容易出現被沖蝕和磨損的問題，這不僅影響產量，而且增加了開發成本。

Interwell公司3M陶瓷防砂篩管采用更耐磨的陶瓷材料，解決了陶瓷材料自身強度問題，該技術以兩倍于金屬篩管的剛性和十倍于金屬篩管的硬度，具有在極端井下環境中能夠有效防止地層砂進入生產管柱，延長設備使用周期，減少壓力損失、增加產量的效果。同時3M陶瓷防砂篩管還具備易于安裝，易于下入的優點，可以直接用在新井或者改造后用在老井中，成為了特殊環境下防砂篩管的不二選擇。

控水就需要考慮防砂，防砂的同時也要兼顧控水。兩者似乎越來越需要趨于一體化考慮，對技術也提出了更高的要求。未來關于控水防砂完井技術更傾向于向智能化完井方向發展，小編相信，不久的將來，井下生產實時監測技術及流量、壓力等實時調整的時代很快就會到來。

接下來三天，石油圈會陸續推出本文中所提到的幾種控水以及防砂技術，請耐心等待！石油圈，專注油氣領域，與獨立思考者同行，讓石油圈同讀者一起追尋技術的腳步，共同見證工業4.0石油時代的到來。

來自/Halliburton Schlumberger等 ?編輯/魏亞蒙

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