原创 2015-12-31 Richard Henry 石油圈
摘要 贝克休斯的专家们通过对SMP（形状记忆材料）进行研究，根据其自身特性，开发研制了GeoFORM可膨胀变形防砂系统。其力学性能、化学稳定性、滤失性、抗腐蚀能力和可扩展的特性均较好，在现场应用方面打破了对常规防砂完井方式的认知，替代了常规砾石充填作业的同时，大大减少了场地使用面积，进而提高了工作效率，简化了后勤管理问题。目前该技术在防砂领域处于领先地位。
贝克休斯的专利技术——GeoFORM防砂系统通过减少砂堵和防砂失效的可能性进而降低作业风险，其中防砂失效往往是由于生产循环和油藏或井眼挤压变形引起的。这一业界首创的高效防砂系统减少了对设备、人员和钻机运转时间的需求。
贝克休斯GeoFORM ™防砂管理系统，可以在不开泵的条件下完成裸眼防砂作业，其防砂效果不亚于砾石充填完井。目前，GeoFORM技术可适应的井底温度达到185华氏度 (85摄氏度)。
GeoFORM防砂系统是通过对形状记忆材料进行大量的研究和发展的成果。其力学性能、化学稳定性、滤失性、抗腐蚀能力和可扩展的特性都经过了严格的测试，并得到了非常好的评价。
GeoFORM系统具有更小安装占地面积和更高的滤砂效率，粒径尺寸覆盖范围广。SMP技术可以使系统坐放后完全贴合井筒。
GeoFORM系统以独特的形状记忆聚合物（SMP）技术为基础，该物质的作用类似过滤介质，能够完全贴合井筒的形状。SMP材料有着原始固定的形态，其外径稍大于井筒直径。
在生产过程中，SMP受热后被压缩到较小直径，依附在中心管的外面，从而可以顺利下入井底。
GeoFORM系统下放到指定位置后，SMP在井底温度以及洗井液和驱替液中的活性物质的作用下，恢复原始形状，直至充满中心管与地层之间的环空空间，并将残余应力作用于井壁。
SMP材料具有良好的滤失性，其复杂的孔隙结构能够处理不同尺寸的粒径，从而保持高渗透率（大约40达西）。通过与井筒完全贴合并对地层施加应力，进而当生产期间出现压力波动时，GeoFORM系统可有效阻止颗粒运移。残余应力避免了其他防砂方法中经常发生的砂堵和过热点等的情况。
除了能够提供良好的防砂效果， GeoFORM系统无需注入砾石充填材料，进而提高了工作效率、简化了后勤管理问题。
一次常规的砾石充填工作需要10位工程师和现场作业人员，并且在注入完井液与填料的过程中需要部署泵和搅拌设备。GeoFORM系统的安装可以由两人完成，不需要专门的泵，不需要进行填料作业。
用来激活SMP的少量化学物质可以加入到洗井液中，使用泥浆泵或水泥泵循环至井底。通过使用GeoFORM系统取代传统的砾石充填技术，可以减少1~3天的钻机运转时间、降低HSE风险、显著减少后勤成本。
与常规筛管安装一样，将理想形状和大小的SMP材料放置在中心管外侧。
当放入井底时，形状记忆材料扩展到原始形态，然后受到井筒的束缚，该材料对井壁施加了一个正应力，从而保证了防砂效果。这一技术可以承受长时间的挤压作用，从而避免了发生防砂失效的风险。
GeoFORM系统的简单和模块化特性，可实现用户定制系统配置。GeoFORM系统的连接可利用现场人力、资源以及中心管进行就地组装。
GeoFORM系统作业时需要更少的设备和资源，从而减少了对环境的影响，同时，在安装时也需要更少的人力和花费更少的时间。因此，基于形状记忆技术的GeoFORM系统与传统砾石充填防砂技术相比，是一个更为实际、节约成本的选择。
1.无需泵注砾石作业，可以简化后勤作业、减少设备占地面积、节约人力以及降低HSE风险。
2.滤失特性覆盖粒径范围更广，不亚于砾石充填防砂效果。
3.全井眼贴合，可以增强防砂能力并提升完井可靠度。
4.原始地层应力，可以稳定近井地层、防止地层砂运移、提升完井质量的长期可靠性。
5.渗透率最高为40达西，可以实现井底流压的最大化。
6.简易模块化设计，中心管无需焊接，可以采用现场作业人员及材料进行作业，也可根据用户需求进行定制。
可用于替代裸眼砾石充填作业、水平井、补救性防砂作业、小井眼作业、常规油气和重油开采等。
Adriatic Sea作业人员需要识别目标井及其它几个计划生产层段的区域。GeoFORM技术为这一复杂环境提供了一个更加简单、经济、高效的防砂方案。
目标气层以低渗透率的页岩和粉砂岩互层为主，与含水层距离很近。通常，这种地层只适合采用压裂充填完井，但由于靠近含水层，使得这一方案并不可行。
GeoFORM系统确保滤失量最小，将水敏性地层暴露风险降到最低。激活后的形状记忆滤砂技术实现了全井筒贴合，从而保证生产井在无砂堵的情况下安全生产。
