曙光油田出砂區(qū)塊防砂治沙對(duì)策探究

1、曙光油田出砂區(qū)塊防砂治沙對(duì)策探究【摘要】出砂是影響油氣井生產(chǎn)的一個(gè)重要因素， 它制約著油氣田的開發(fā)效果。因此，對(duì)出砂油藏開展防砂對(duì) 策研究具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。通過對(duì)曙光油田出砂區(qū)塊出 砂機(jī)理分析，開展提高固井質(zhì)量、優(yōu)化射孔技術(shù)、實(shí)施防砂 措施的研究，探索適合于油藏的防砂技術(shù)?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)施效果表 明：有針對(duì)性的實(shí)施防砂措施能有效解決油層出砂問題。這 為同類油藏提供了很好的借鑒作用?！娟P(guān)鍵詞】出砂出砂機(jī)理 礫石防砂 人工井壁 壓裂防 砂曙光油田的部分油藏因埋藏淺、膠結(jié)程度差，造成地層 出砂，嚴(yán)重制約了油藏的開發(fā)效果。雖然早期采取了一些防 砂措施，取得了一定的防砂效果，但隨著油藏開發(fā)的不斷深 入，這些

2、防砂技術(shù)已不能適應(yīng)油藏開發(fā)的需要。本文在分析 出砂區(qū)域出砂機(jī)理和油藏特性的基礎(chǔ)上，開展優(yōu)化固完井技 術(shù)、礫石填充和人工井壁等多種防砂措施的研究，探討出砂 油藏的有效防砂方法，為高效開發(fā)出砂油藏提供科學(xué)依據(jù)。1研究背景1.1開發(fā)中存在的問題曙光油田地質(zhì)條件復(fù)雜、油品種類多樣。在其開發(fā)過程 中，部分油藏因地層壓實(shí)作用弱、膠結(jié)程度差、地層疏松， 造成油水井出砂。以曙三區(qū)為例，受地質(zhì)構(gòu)造、沉積相帶、 油層發(fā)育狀況等因素影響，油水井普遍有出砂歷史，出砂嚴(yán) 重井已占總井?dāng)?shù)的55. 8%o其中每產(chǎn)1萬(wàn)方液量累積出砂量 大于4方的89 口井，所占比例33. 3%,出砂量在2.04.0 方的有60 口井，所占比

3、例22.5%,在0.52.0方之間的81 口井，小于0.5方的37 口井。又如杜813興隆臺(tái)油藏，幾 乎所有油井都有出砂歷史。目前出砂嚴(yán)重井為168 口，已達(dá) 到油井總井?dāng)?shù)的68%,個(gè)別油井累計(jì)出砂量達(dá)到8 m3以上。 出砂導(dǎo)致套壞關(guān)井10 口。1.2出砂機(jī)理分析針對(duì)目前出砂區(qū)塊開發(fā)中存在的矛盾，在精細(xì)油藏研究 的基礎(chǔ)上，通過分析地層砂的粒徑、分選等情況，從內(nèi)在的 地層發(fā)育狀況到外在的開發(fā)狀況，綜合研究了砂巖油藏的出 砂機(jī)理，出砂主要受兩方面因素影響。1.2. 1地質(zhì)因素由于油層埋藏淺，地層壓實(shí)作用小，膠結(jié)比較疏松，斷 塊多，地層應(yīng)力場(chǎng)分布不均衡，地層中容易產(chǎn)生局部應(yīng)力過 大，破壞巖石的原始結(jié)

4、構(gòu)，使巖石的強(qiáng)度下降或由于膠結(jié)物 中泥質(zhì)含量高、水敏性較強(qiáng)均易表現(xiàn)為地層出砂。1.2.2開發(fā)因素隨著油田開發(fā)不斷進(jìn)行，壓力自然下降，儲(chǔ)層砂體承載 砂粒的負(fù)荷逐漸增加，致使砂粒間的應(yīng)力平穩(wěn)狀態(tài)被破壞， 即地層應(yīng)力超過砂巖地層強(qiáng)度，導(dǎo)致了巖石顆粒的剝離；而 油井放噴、生產(chǎn)時(shí)，生產(chǎn)壓差的急劇建立，流體流動(dòng)過程中 對(duì)砂粒的強(qiáng)拖曳力，以及注水開發(fā)中為了保持產(chǎn)量必定要提 高采液量，大量注水造成的水敏地層巖石膨脹和泥質(zhì)膠結(jié)物 強(qiáng)度下降，松散解體必將導(dǎo)致地層流體的流速增加，加大流 體對(duì)地層砂的沖拽力將造成砂粒的搬運(yùn)。在宏觀上表現(xiàn)為油 井地層出砂，另外原油粘度高，拖曳力大也是導(dǎo)致出砂的重 要因素。2防砂治沙對(duì)策

5、研究及應(yīng)用效果2.1采用新技術(shù)固、完井，防止套壞發(fā)生2. 1. 1提高套管強(qiáng)度根據(jù)射孔套管的抗擠強(qiáng)度理論，提高其抗擠毀強(qiáng)度減小 射孔段套壞的推薦方案是增加壁厚。從套管常規(guī)性能指標(biāo) 看，n80、tp100h. tp120th套管管體組織均為回火索氏體， 管體的拉伸性能、沖擊、硬度指標(biāo)均滿足生產(chǎn)要求。從試驗(yàn) 模擬結(jié)果看，tp120th外加厚套管的抗擠毀強(qiáng)度不低于 130mpa,較 tp100h (中 177. 8mmx9. 19mm)套管增加了 2 倍 多，是n80 (中177. 8mmx8. 05mm)套管的近4倍，同時(shí)材 料具有良好的高溫性能，符合目前超稠油防止套壞的要求。2. 1.2優(yōu)化射孔

6、方式為了增大炮眼總的流通面積，減小地層流體在炮眼內(nèi)外 的壓降，降低地層流體徑向流速，減緩地層出砂。改變先前 4)127型射孔槍,dp44rdx-1彈，16孔/m的射孔方式。而采 用4)140型射孔槍，dp46rdx-1彈，26孔/米的射孔方式。 優(yōu)化后射孔孔眼截面積增大1.6倍，增大了泄油面積，減緩 了徑向流速，減少地層出砂。2.2開展多種防砂措施，提高油藏開發(fā)效果2. 2. 1礫石充填防砂？礫石充填防砂是將高精密濾砂管和充填裝置下至油層 部位丟手后，通過壓裂車組將礫石攜帶到油層虧空處和濾砂 管與套管的環(huán)形空間，在礫石的濾砂和濾砂管的擋砂作用 下，形成高強(qiáng)度的防砂屏障，阻止地層砂向井筒內(nèi)運(yùn)移，

7、從 而保證油井的正常生產(chǎn)。2. 2.2人工井壁防砂人工井壁采用支撐劑、膠結(jié)劑等加工成膠結(jié)砂，用攜砂 液將膠結(jié)砂攜送到井底，堆積到油層虧空部位及炮眼處，固 化后，形成具有很高強(qiáng)度及滲透率的人工井壁。具有以下特 點(diǎn)：(1) 耐高溫。人工井壁可耐注汽溫度350°c,并且長(zhǎng)期 保持穩(wěn)定。(2) 抗壓強(qiáng)度高。人工井壁的抗壓強(qiáng)度可達(dá)20 mpa以 上。(3) 滲透率高。人工井壁的滲透率可達(dá)12u m2以上。2008年以來，曙光油田共實(shí)施人工井壁防砂實(shí)施18井 次，累計(jì)增油0.21萬(wàn)噸。取得了預(yù)期的防砂效果。以杜 813-44-新82井為例，該井為杜813興隆臺(tái)區(qū)塊的一 口井， 更新前由于出砂嚴(yán)重

8、，無法正常生產(chǎn)，2006年實(shí)施更新，在 生產(chǎn)1周期后便實(shí)施了人工井壁防砂。措施后，一直生產(chǎn)正 常，未發(fā)生過砂卡現(xiàn)象，作業(yè)探砂面無砂，該井累計(jì)正常生 產(chǎn)652天，累計(jì)增油2865噸。近幾年來，在曙光油田累計(jì)實(shí)施壓裂防砂42井次，主 要集中在曙三區(qū)，該區(qū)塊是曙光油田出砂最嚴(yán)重的區(qū)塊之 一，通過實(shí)施壓裂防砂措施，因出砂導(dǎo)致的檢泵作業(yè)明顯減 少，2010年共實(shí)施沖檢作業(yè)60井次，對(duì)比2009年同期下降 10井次，平均修井周期延長(zhǎng)了 20天。3結(jié)論和認(rèn)識(shí)(1) 隨著油田開發(fā)歷程的不斷深入，砂巖油藏穩(wěn)產(chǎn)難 度逐漸增強(qiáng)。通過油藏精細(xì)研究認(rèn)清油藏出砂機(jī)理，有針對(duì) 性的開展治砂工作，將有效的提高油藏的開發(fā)效果。(2) 通過先期外加厚套管完井，實(shí)施大孔徑、高孔密 防砂射孔技術(shù)的實(shí)施，能有效地解決疏松砂巖油藏防砂難 題。(3) 結(jié)合