防砂工藝現狀及下一步打算

1、防砂工藝現狀及下一步打算一、 防砂現狀1、各種防砂方法應用概況：目前，勝利油田共投入勘探開發(fā)72個油氣田(天然氣田2個)，其中，中高滲疏松砂巖油藏35個，占油田總數的47.9%；覆蓋可采儲量8.7108t，占總可采儲量的83.5%；年產量為2150104t，占全年總產量的80.7%。主要出砂層系是館陶、東營、沙一至沙三等勝利油田主力生產層系。勝利油田疏松砂巖油藏儲量大、類型多、分布廣、防砂工作量大，每年總防砂井次在3000井次左右。隨著含水的上升和采液強度的提高，出砂井數越來越多，但因為防砂工藝技術的改進完善，防砂工作量有呈逐年稍有遞減的趨勢。近三年共統(tǒng)計防砂井5115井次，不同防砂工藝技術在

2、整裝、稠油及海上油田的應用情況如圖所示。050010001500200025003000壓裂防砂擠壓充填防砂循環(huán)充填防砂復合防砂濾砂管化學防砂0501001502002503003502、各種防砂方法的比較：從統(tǒng)計結果分析，目前，在應用規(guī)模上，高壓擠壓礫石充填防砂工藝是2828井次，其次是復合防砂698井次和管內循環(huán)充填防砂687井次；對防砂效果來說，由于范圍大，井數多，工作量大，大部分采油廠都未做這項工作，許多資料都是臨時收集，其準確性及可信度較難把握，很難統(tǒng)計出準確的結果。下面僅從孤東采油廠相對完整的資料作一分析。孤東油田是一個典型疏松砂巖油藏，目前處于高含水開發(fā)階段。下圖為孤東歷年的防砂

3、狀況圖： 從上圖曲線可以看出，孤東油田93年出現一個防砂作業(yè)高峰，此時繞絲管還是管內充填，應用量很少，相對于其它防砂方式，在提高產量和延長防砂有效期上無優(yōu)勢可言，而在施工工藝簡單性上不如濾砂管，在后處理拔濾牽扯作業(yè)成本上不如化學類防砂。當時大量應用的是濾砂管、干水泥砂、涂料砂和地下合成，到9599年，年防砂施工井數基本穩(wěn)定在1200口左右，在2001年以后，隨著高壓充填的逐步成熟，應用比重逐漸增大成為主導工藝，如2004年共防砂施工820井次，高壓充填697井，占到85，地下合成、濾砂管、化學防砂復合防砂等總共只有15，這也是優(yōu)勝汰劣的選擇。從一般規(guī)律看，隨著注水量的增加和采液強度的增大，因出

4、砂而作業(yè)次數會越來越頻繁，但從曲線上看隨著繞絲管高壓充填的大量應用，總出砂作業(yè)井數呈下降趨勢，年作業(yè)量穩(wěn)定在800口左右，這是高壓充填被大量推廣的根據。下面利用現有資料對繞絲管高壓充填防砂平均有效期的計算。2006年1月對05年全年的繞絲管高壓充填井的平均有效期分析目前缺少對每一口防砂井的連續(xù)記錄以及各種方式防砂有效周期的統(tǒng)計，只有利用現有資料作一下分析。對2005年全年按月份所有的經過高壓充填并直至2006.1月份仍能正常生產的井數作一百分比統(tǒng)計處理，防砂后隨時間的延長失效井比例越來越大，其斜率約在0.087即4度58分左右，照此推算將50的井失效作為其平均有效期，應該是18月左右。對200

5、4年所有防砂的820口井分作機械、化學和復合防砂三大類，其中機械類防砂705口，占86，化學類防砂16口，占2，復合類防砂99口，占12，90天有效率機械類為92.9%，化學類63.6%,復合類為83。年底總有效率機械類為86.1%,化學類為56，復合類為83。從比例上看機械類最高，復合類次之，化學類最低。但幾種防砂方式之間單純地對比有失客觀，化學防砂主要用于早期、短井段井、套變井的防砂，且涂料砂等的成本較高，大量出砂嚴重且難治理井都用繞絲篩管高壓充填處理。結果表明，高壓擠壓礫石充填防砂因具有防砂增產、改變近井地帶的流通能力、降低流動阻力，防砂強度高等工藝特點而已作為油田開發(fā)的主導防砂工藝技術

6、；壓裂防砂因其施工成本高而在現場推廣應用中受到一定的限制。其它防砂工藝技術都有一定范圍的應用。通過調研發(fā)現，勝利防砂工藝技術已實現了由單一的生產維護措施到防砂增產措施的轉變；由單項工藝技術到配套集成技術系列的轉變；工藝向油藏深入，不斷提高工藝與油藏適應性的轉變。通過數據統(tǒng)計分析及調研走訪，發(fā)現了防砂工藝技術在應用實施、質量管理、監(jiān)督監(jiān)控、人員素質等方面存在著各種各樣的問題。為了進一步提高勝利油田防砂工藝水平，最大程度提高中高滲透疏松砂巖油藏的采出程度，提高該類油藏油井的防砂免修期，降低油田的防砂作業(yè)成本，需建立完善的防砂市場監(jiān)督管理體系，制定科學的技術規(guī)范，為勝利油田剩余油開發(fā)，挖潛上產，油氣

7、當量重上三千萬提供有效的保障措施。二、疏松砂巖油藏開發(fā)中面臨的難題1、高含水油田這類油田主要分布在孤東、孤島等整裝油田，主要特點是油井采油強度高、生產壓差增大，出砂加??；注水開發(fā)使地層膠結物不斷溶失，導致地層骨架破壞，出砂加劇，含水上升，影響油井生產；套變套損井逐年增多，據不完全統(tǒng)計，每年套損套變井按照正常生產井的20%速度遞增。2、海上油田海上埕島油田同時射開層數多、井段長、層間物性差異大，多年的高速強采使層間矛盾更加突出，單一的濾砂管防砂工藝和籠統(tǒng)的高壓充填已不能滿足海上提速提液的開發(fā)需求。3、難動用區(qū)塊稠油粉細砂巖油藏防砂難度大稠油疏松砂巖區(qū)塊，攜砂力強，防砂注汽后，一方面放噴速度過快，

8、易沖蝕擋砂屏障。另一方面粉細砂運移，導致油井產能迅速降低。4、復雜結構井主導防砂工藝是濾砂管防砂，最近已開展了水平井礫石充填試驗。三、07年工作(一)、加強基礎理論研究通過對高含水油井測井資料、巖芯資料，測試資料等資料的處理分析，研究不同高含水油田臨界流速、極限生產壓差、累積出砂量的出砂規(guī)律，為高含水油田防砂工藝優(yōu)化提供可靠的動態(tài)資料。同時，加快高壓充填近井形態(tài)描述，砂粒在不同粘度，不同流速的沉降規(guī)律研究，為施工參數的進一步優(yōu)化提供科學依據，力爭在年內使防砂基礎理論研究獲得實質性突破。 (二)、加強防砂新技術的引進 通過對國內外新技術的追蹤調研，結合油田勘探開發(fā)中不斷暴露的矛盾，樹立引進與自主

9、創(chuàng)新的科研思路，加快裸眼井防砂、膨脹篩管、射孔防砂測試一體化等新技術的引進，不斷解決油田在不同勘探開發(fā)期所暴露的新的矛盾。（三）、大力推廣4項防砂工藝技術1、高壓一次性擠壓礫石充填防砂工藝技術高壓一次性擠壓礫石充填防砂工藝技術適用于疏松砂巖高含水油藏出砂嚴重、防砂井段較短的油井，是針對油田開發(fā)后期研究的一項新技術，目前該項技術已大量進入現場推廣應用，要在科學的工藝設計和施工安全度上不斷完善。高壓充填防砂工藝管柱一次可完成打橋塞、充填、下生產封隔器三種工序，整個管柱結構簡單、操作方便、與以往防砂工藝技術相比每口井可節(jié)約2趟管柱，大大減少了作業(yè)時間，防砂成功率高，有效期長。07年將加大對孤東、勝采

10、、濱南等進入高含水油田油井的推廣應用，大大延長了防砂有效期，進一步提高高含水疏松砂巖油田的最終采收率。2、分層擠壓礫石充填防砂工藝技術一次性分層擠壓礫石充填防砂工藝技術適用于出砂嚴重、防砂井段長、夾層大的油井，該工藝一趟管柱可以完成3層以上的油層擠壓充填施工，擠壓時封閉其它層而只對施工層高壓施工，很好地解決了疏松砂巖油藏層間非均質性的防砂難題，又降低了作業(yè)成本，縮短了施工周期，減少了油層傷害。目前該項技術已較成熟。其第一口試驗井尚9-13井為03年6月份施工，距今已三年半的時間，防砂仍然有效且保持了較高的產量，其后完成的施工井至今沒有一口防砂失效，說明了該工藝的突出優(yōu)勢。該項防砂工藝技術的研究

11、成功填補了國內防砂工藝技術的空白，為海上及陸地長井段、多油層、非均質嚴重的油井防砂提供了堅實的技術支撐。該技術是我采油院獨有的技術，外面人很難模仿，07年將對工藝管柱進行進一步完善配套，加大對海上等油田多層井的推廣應用力度。3、壓裂防砂工藝技術壓裂防砂是防砂觀念和防砂工藝的重要突破，它通過壓裂改造技術，使油層產生短、寬裂縫，并向油層擠入高強度的礫石作為支撐劑，增大了油井的充填半徑，解除了近井地帶泥質、泥漿以及原油膠質、瀝青質帶來的污染，改善了近井地帶流體的滲流方式，提高了地層導流能力，該項技術適用于地層較深、中高滲、出砂嚴重及存在一定污染油藏的油井防砂。我院在石油開發(fā)中心難動用稠油儲量的開發(fā)上

12、得到了較大量的推廣應用，相對于高壓充填在提高油井產量上有明顯的效果。一步法壓裂防砂在施工成本和施工效果上相對兩步法有其相當的優(yōu)勢，根據調研，目前除美國必捷公司外，是我院的獨有技術，下步在不斷改進和配套壓裂防砂施工設備的基礎上，進一步完善壓裂防砂工藝軟件和壓裂防砂一體化工藝管柱。優(yōu)化施工參數，提高油井防砂后的產能。4、水平井管內繞絲篩管礫石充填防砂工藝技術“九五”期間利用研制開發(fā)的水平井濾砂管防砂工藝技術，現場施工73井次，防砂成功率100%，取得了良好的防砂穩(wěn)產效果，為疏松砂巖水平井采油工藝技術的發(fā)展奠定了基礎。但是，隨著水平井的不斷開發(fā)利用，老區(qū)含水升高，油層出砂加劇，大泵采液造成液流流速增

13、加，單一的濾砂管防砂局限性逐漸暴露出來，對一些高泥質、粉細砂和一些稠油油藏，生產中極易堵塞濾砂管，含水上升快，無法滿足地質配產要求。利用高滲礫石地層充填以后，在炮眼附近可顯著改善近井地帶流通能力，提高油井產量和延長防砂有效期。為了進一步擴大水平井防砂技術應用范圍，提高水平井防砂綜合效果，目前已完成了一次性水平井礫石充填工藝管柱、低密度充填材料、清潔攜砂液以及施工參數的優(yōu)化研究，并在勝采、東辛、冀東等油田進行了7口井的先導試驗，均取得了較好的防砂效果，07年準備在孤島、東辛、濱南等采油廠進行進一步的擴大應用。（四）深入開展四項防砂工藝技術的攻關研究1、高含水油田堵水防砂一體化技術研究通過對目前國

14、內防砂堵水劑調研評價，結合對高含水區(qū)塊、油水關系復雜區(qū)塊的出水規(guī)律、出砂機理以及二者之間的關系的研究，并對層內水侵、層間水竄等有效防治措施進行深入分析。07年將開展防砂的同時具有一定的選擇性堵水能力的工藝的研究，探索高含水疏松砂巖油藏適應性防砂工藝。重點解決高含水油田防砂難題。2、開展套變套損井等防砂工藝技術的攻關研究。 隨著套變套損井的增多，應開展套變套損井防砂工藝技術的攻關研究，引進配套膨脹篩管防砂工藝技術，最大限度的挖掘復雜地層油井防砂后的產能，形成套變套損井系列配套工藝技術。3、高壓礫石充填近井形態(tài)描述及評價技術研究根據高壓礫石充填防砂井現場實施工藝建立物理模型試驗裝置，進行高壓礫石充

15、填防砂充填過程實時模擬，獲取地層形態(tài)及相關參數，以物模試驗結果、測井資料、地質資料等材料為基礎建立數學模型，進行高壓擠壓（壓裂）防砂后近井地帶動態(tài)描述以及不同施工參數下高壓擠壓（壓裂）后地層形態(tài)研究并推導高壓擠壓（壓裂）防砂井有效半徑，平均滲透率、表皮系數等相關參數的計算公式，同時進行效果評價技術研究，最終利用現場效果評價監(jiān)測技術對理論模型進行進一步評價與修正，對施工效果進行最終評估，建立一套完善的綜合效果評價體系。近井形態(tài)描述并非是可有可無的研究，如對一些滲漏虧空井，地層壓力低，擠壓時向地層大量滲漏攜砂液，地面不起壓力，但向地層填砂砂時卻很快起壓，填不進砂，對此類井應采取一定的工藝措施才能取

16、得較好的施工效果。4、注聚區(qū)油井防砂工藝技術研究該項目在開展注聚區(qū)油井出砂機理研究的基礎上，一方面開展提高油井防砂效果的研究，通過改進與優(yōu)化現有防砂工藝，并應用混纖維充填工藝來提高防砂強度，滿足提液引效的要求；另一方面針對導致防砂后油井產液量低的不同因素，分別采取高壓充填提高近井地帶滲流能力、研發(fā)特種礫石充填防砂新工藝防止聚合物堵塞等措施，達到既能保證油井提液量又能防住砂的研究目的。5、開展鉆采一體化裸眼分層礫石充填防砂工藝的技術儲備前期研究。用套管懸掛割縫管一趟管柱下入裸眼井，在夾層打裸眼封隔器分層以防止層間串通，防止生產后期層間水的侵入，用一趟管柱完成油層數層油層的循環(huán)環(huán)空礫石充填，同一趟

17、管柱完成油層以上的水泥固井工作，省去射孔工序，大量降低生產成本，使地層和井筒最大程度地聯通，最大程度的釋放油層能量，提高產量。6、開展裸眼井水平井礫石充填防砂工藝的技術儲備前期研究。裸眼井水平井礫石充填能最大限度地保持油井和地層的連通，保持地層原狀，提高油井產能， 提高綜合采收率，并留一空套管井筒，在失效后也方便采取后續(xù)措施。7、開展分層防砂分層采油工藝技術的技術儲備可行性研究。目前海上等油田油層層數多，跨度長，層間差異大，全井合采時每個層的貢獻不同，甚至某一層的出液進入另一層，造成儲量浪費和開發(fā)混亂。分層防砂目前已經解決，關鍵在分層開關的可靠性，即生產一兩年后在油水泥砂腐蝕等惡劣條件下能否動作如預期設計靈活。四、幾點建議1、圍繞油田開發(fā)形勢，利用油田重視防砂工藝技術應用的契機，在做好油田防砂工藝技術現狀調研及勝利油