人工井壁再造防泥砂工藝試驗(yàn)

邱鎖柱

摘要文章分析了某油田地層出泥砂的原因及特點(diǎn)，介紹了人工井壁再造防泥砂工藝的原理以及施工工藝中各種材料的優(yōu)選及參數(shù)的優(yōu)化，驗(yàn)證了該工藝針對(duì)本油田出細(xì)粉狀泥砂造成地層虧空、油井頻繁檢泵等問(wèn)題的治理效果，為該油田出泥砂井治理探索了適宜的新工藝和新手段。

關(guān)鍵詞防泥砂；化學(xué)防砂；人工井壁再造；固化劑覆膜砂；防膨劑

中圖分類號(hào)：TE358 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）11-0169-02

某油田為受斷層、構(gòu)造、巖性多種因素控制的復(fù)合型特低滲透油藏。隨著水驅(qū)加密調(diào)整開(kāi)發(fā)的深入，油水井間距離逐漸減小，地下流場(chǎng)也逐漸發(fā)生改變，出泥砂情況會(huì)愈來(lái)愈嚴(yán)重。因此，該油田探索開(kāi)展了人工井壁再造防泥砂工藝試驗(yàn)，并取得了一定的效果。

1油井出泥砂的原因分析

通過(guò)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，某油田油井出泥砂成分已確定。見(jiàn)表1。

2人工井壁再造防泥砂工藝試驗(yàn)

2.1 工藝原理

1）炮眼及近井地帶清洗后不但可解除堵塞，亦可保證每個(gè)炮眼均能夠進(jìn)入密實(shí)的充填砂，防膨固沙粘土穩(wěn)定劑系陽(yáng)離子季胺大分子聚合物，它可用于泥質(zhì)含量較高的水敏性地層的粘土穩(wěn)定與較遠(yuǎn)地層防砂，降低注入壓力，便于形成低壓有效充填防砂。

2）低于油層破裂壓力擠壓充填防砂工藝，在井筒一定半徑的地層內(nèi)形成了密實(shí)的高滲透帶，把地層砂擋在充填帶周圍，形成較好的擋砂屏障，達(dá)到防止油層出砂的目的。可以彌補(bǔ)地層虧空，預(yù)防套損套變，解除近井地帶堵塞，提高近井地帶滲透率，緩解或避免夾層巖石的破壞。

3）粘土穩(wěn)定固沙劑作為攜砂液進(jìn)入地層后起到遠(yuǎn)穩(wěn)和降低粘土膨脹堵塞地層作用，與充填固結(jié)砂組合成遠(yuǎn)穩(wěn)近檔的組合效應(yīng)。

2.2 施工工藝

1）沖洗炮眼。應(yīng)用∮89 mm筆尖式清洗炮眼工具，利用油層清洗劑正循環(huán)上下反復(fù)活動(dòng)管柱沖洗，徹底清洗炮眼，保證每個(gè)炮眼均能夠進(jìn)入防膨劑及充填砂。

2）下防砂管柱。下入由K341-114型封隔器和∮114 mm噴砂器組成的工具串，采取籠統(tǒng)方式擠注防砂液。

3）加砂充填擠注?，F(xiàn)場(chǎng)配置防砂液，進(jìn)行擠注施工，壓力控制在15-20 MPa，當(dāng)充填壓力快速上升時(shí)，應(yīng)立即停止加砂，頂替清水，關(guān)井候凝24 h。

4）沖砂、完井。候凝24 h后進(jìn)行沖砂、完井，再關(guān)井候凝72 h開(kāi)井生產(chǎn)。

2.3 防砂材料優(yōu)選及施工參數(shù)優(yōu)化

2.3.1 防砂材料優(yōu)選

1）充填礫石尺寸的優(yōu)選。通過(guò)優(yōu)選粒徑尺寸0.425-0.85 mm的覆膜砂（骨料：石英砂），在表面涂裹一層高分子材料（固化劑），常溫下顆粒間互不粘結(jié)。

2）固化劑覆膜砂的優(yōu)選。

①覆膜砂的抗壓強(qiáng)度室內(nèi)實(shí)驗(yàn)。從圖1、2分別可以看出，當(dāng)固化溫度為45℃，50℃，55℃，60℃時(shí)固化劑的最佳用量分別為2.05PV，1.75PV，1.40PV，1.40PV；加入固化劑后，樹脂涂層砂的膠結(jié)強(qiáng)度能大幅度提高，這有利于地層中形成一個(gè)堅(jiān)固的擋砂屏障，延長(zhǎng)防砂有效期。

圖145℃時(shí)固化劑用量對(duì)膠結(jié)強(qiáng)度的影響

圖2不同溫度時(shí)固化劑用量對(duì)膠結(jié)強(qiáng)度的影響

②固化時(shí)間與固結(jié)強(qiáng)度的關(guān)系。試驗(yàn)測(cè)定不同溫度的最佳固化劑用量下的固化時(shí)間對(duì)膠結(jié)強(qiáng)度的影響，在45℃、50℃溫度下，固化72小時(shí)后抗壓強(qiáng)度達(dá)到穩(wěn)定值；55℃、60℃下，固化48小時(shí)后抗壓強(qiáng)度達(dá)到穩(wěn)定值。因此在施工過(guò)程中，選擇關(guān)井侯凝時(shí)間72小時(shí)為宜。

③固化劑的時(shí)間確定。為了滿足現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的需要，試驗(yàn)了兩種加固化劑的時(shí)機(jī)對(duì)膠結(jié)強(qiáng)度的影響，先期加入固化劑固化強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于后期加入的強(qiáng)度，因此在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施時(shí)，采用先期加入固化劑的防砂工藝。

④固結(jié)后巖心滲透率測(cè)定。經(jīng)測(cè)定，規(guī)格為0.40-0.80 mm的樹脂涂層砂經(jīng)固化劑固化后，其液相滲透率達(dá)到59.5 μm2，此值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砂巖地層本身的滲透率值，所以采用固化劑固結(jié)樹脂涂層砂的防砂工藝，可以滿足砂巖油田開(kāi)發(fā)后期防砂井大泵提液的需要。

3結(jié)論及認(rèn)識(shí)

1）人工井壁再造防泥砂工藝，對(duì)出泥砂造成套管外油層部位坍塌所造成的虧空井防砂比較適宜，達(dá)到修復(fù)及防砂治理效果，保證出泥砂井的正常生產(chǎn)。優(yōu)點(diǎn)是施工后井內(nèi)無(wú)遺留物，可滿足不同井段的單層井、多層井長(zhǎng)井段的后期防泥砂，并可用于異常高壓井層的防砂。

2）隨著油田開(kāi)發(fā)進(jìn)入中高含水期，出泥砂井逐漸增多，人工井壁再造防泥砂工藝探索了某油田出細(xì)粉狀泥砂井治理的新工藝和新手段，該技術(shù)的繼續(xù)擴(kuò)大應(yīng)用，對(duì)減少因泥砂造成的檢泵費(fèi)用投入，降低油田開(kāi)采成本，提高最終采收率和經(jīng)濟(jì)效益將起到積極作用。

參考文獻(xiàn)

[1]鄧少貴，范宜仁，李國(guó)欣，周燦燦.地層水礦化度對(duì)泥質(zhì)砂巖物理性質(zhì)的影響[J].測(cè)井技術(shù)，2006（2）.

[2]馮浦涌．純化油田低滲透油層傷害原因及保護(hù)技術(shù)研究[J].特種油氣藏，1998，5（2）：12-14.

[3]萬(wàn)仁溥，羅英俊.防砂技術(shù)[M].采油技術(shù)手冊(cè)，1991：123-127.

endprint

摘要文章分析了某油田地層出泥砂的原因及特點(diǎn)，介紹了人工井壁再造防泥砂工藝的原理以及施工工藝中各種材料的優(yōu)選及參數(shù)的優(yōu)化，驗(yàn)證了該工藝針對(duì)本油田出細(xì)粉狀泥砂造成地層虧空、油井頻繁檢泵等問(wèn)題的治理效果，為該油田出泥砂井治理探索了適宜的新工藝和新手段。

關(guān)鍵詞防泥砂；化學(xué)防砂；人工井壁再造；固化劑覆膜砂；防膨劑

中圖分類號(hào)：TE358 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）11-0169-02

某油田為受斷層、構(gòu)造、巖性多種因素控制的復(fù)合型特低滲透油藏。隨著水驅(qū)加密調(diào)整開(kāi)發(fā)的深入，油水井間距離逐漸減小，地下流場(chǎng)也逐漸發(fā)生改變，出泥砂情況會(huì)愈來(lái)愈嚴(yán)重。因此，該油田探索開(kāi)展了人工井壁再造防泥砂工藝試驗(yàn)，并取得了一定的效果。

1油井出泥砂的原因分析

通過(guò)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，某油田油井出泥砂成分已確定。見(jiàn)表1。

2人工井壁再造防泥砂工藝試驗(yàn)

2.1 工藝原理

1）炮眼及近井地帶清洗后不但可解除堵塞，亦可保證每個(gè)炮眼均能夠進(jìn)入密實(shí)的充填砂，防膨固沙粘土穩(wěn)定劑系陽(yáng)離子季胺大分子聚合物，它可用于泥質(zhì)含量較高的水敏性地層的粘土穩(wěn)定與較遠(yuǎn)地層防砂，降低注入壓力，便于形成低壓有效充填防砂。

2）低于油層破裂壓力擠壓充填防砂工藝，在井筒一定半徑的地層內(nèi)形成了密實(shí)的高滲透帶，把地層砂擋在充填帶周圍，形成較好的擋砂屏障，達(dá)到防止油層出砂的目的?？梢詮浹a(bǔ)地層虧空，預(yù)防套損套變，解除近井地帶堵塞，提高近井地帶滲透率，緩解或避免夾層巖石的破壞。

3）粘土穩(wěn)定固沙劑作為攜砂液進(jìn)入地層后起到遠(yuǎn)穩(wěn)和降低粘土膨脹堵塞地層作用，與充填固結(jié)砂組合成遠(yuǎn)穩(wěn)近檔的組合效應(yīng)。

2.2 施工工藝

1）沖洗炮眼。應(yīng)用∮89 mm筆尖式清洗炮眼工具，利用油層清洗劑正循環(huán)上下反復(fù)活動(dòng)管柱沖洗，徹底清洗炮眼，保證每個(gè)炮眼均能夠進(jìn)入防膨劑及充填砂。

2）下防砂管柱。下入由K341-114型封隔器和∮114 mm噴砂器組成的工具串，采取籠統(tǒng)方式擠注防砂液。

3）加砂充填擠注?，F(xiàn)場(chǎng)配置防砂液，進(jìn)行擠注施工，壓力控制在15-20 MPa，當(dāng)充填壓力快速上升時(shí)，應(yīng)立即停止加砂，頂替清水，關(guān)井候凝24 h。

4）沖砂、完井。候凝24 h后進(jìn)行沖砂、完井，再關(guān)井候凝72 h開(kāi)井生產(chǎn)。

2.3 防砂材料優(yōu)選及施工參數(shù)優(yōu)化

2.3.1 防砂材料優(yōu)選

1）充填礫石尺寸的優(yōu)選。通過(guò)優(yōu)選粒徑尺寸0.425-0.85 mm的覆膜砂（骨料：石英砂），在表面涂裹一層高分子材料（固化劑），常溫下顆粒間互不粘結(jié)。

2）固化劑覆膜砂的優(yōu)選。

①覆膜砂的抗壓強(qiáng)度室內(nèi)實(shí)驗(yàn)。從圖1、2分別可以看出，當(dāng)固化溫度為45℃，50℃，55℃，60℃時(shí)固化劑的最佳用量分別為2.05PV，1.75PV，1.40PV，1.40PV；加入固化劑后，樹脂涂層砂的膠結(jié)強(qiáng)度能大幅度提高，這有利于地層中形成一個(gè)堅(jiān)固的擋砂屏障，延長(zhǎng)防砂有效期。

圖145℃時(shí)固化劑用量對(duì)膠結(jié)強(qiáng)度的影響

圖2不同溫度時(shí)固化劑用量對(duì)膠結(jié)強(qiáng)度的影響

②固化時(shí)間與固結(jié)強(qiáng)度的關(guān)系。試驗(yàn)測(cè)定不同溫度的最佳固化劑用量下的固化時(shí)間對(duì)膠結(jié)強(qiáng)度的影響，在45℃、50℃溫度下，固化72小時(shí)后抗壓強(qiáng)度達(dá)到穩(wěn)定值；55℃、60℃下，固化48小時(shí)后抗壓強(qiáng)度達(dá)到穩(wěn)定值。因此在施工過(guò)程中，選擇關(guān)井侯凝時(shí)間72小時(shí)為宜。

③固化劑的時(shí)間確定。為了滿足現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的需要，試驗(yàn)了兩種加固化劑的時(shí)機(jī)對(duì)膠結(jié)強(qiáng)度的影響，先期加入固化劑固化強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于后期加入的強(qiáng)度，因此在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施時(shí)，采用先期加入固化劑的防砂工藝。

④固結(jié)后巖心滲透率測(cè)定。經(jīng)測(cè)定，規(guī)格為0.40-0.80 mm的樹脂涂層砂經(jīng)固化劑固化后，其液相滲透率達(dá)到59.5 μm2，此值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砂巖地層本身的滲透率值，所以采用固化劑固結(jié)樹脂涂層砂的防砂工藝，可以滿足砂巖油田開(kāi)發(fā)后期防砂井大泵提液的需要。

3結(jié)論及認(rèn)識(shí)

1）人工井壁再造防泥砂工藝，對(duì)出泥砂造成套管外油層部位坍塌所造成的虧空井防砂比較適宜，達(dá)到修復(fù)及防砂治理效果，保證出泥砂井的正常生產(chǎn)。優(yōu)點(diǎn)是施工后井內(nèi)無(wú)遺留物，可滿足不同井段的單層井、多層井長(zhǎng)井段的后期防泥砂，并可用于異常高壓井層的防砂。

2）隨著油田開(kāi)發(fā)進(jìn)入中高含水期，出泥砂井逐漸增多，人工井壁再造防泥砂工藝探索了某油田出細(xì)粉狀泥砂井治理的新工藝和新手段，該技術(shù)的繼續(xù)擴(kuò)大應(yīng)用，對(duì)減少因泥砂造成的檢泵費(fèi)用投入，降低油田開(kāi)采成本，提高最終采收率和經(jīng)濟(jì)效益將起到積極作用。

參考文獻(xiàn)

[1]鄧少貴，范宜仁，李國(guó)欣，周燦燦.地層水礦化度對(duì)泥質(zhì)砂巖物理性質(zhì)的影響[J].測(cè)井技術(shù)，2006（2）.

[2]馮浦涌．純化油田低滲透油層傷害原因及保護(hù)技術(shù)研究[J].特種油氣藏，1998，5（2）：12-14.

[3]萬(wàn)仁溥，羅英俊.防砂技術(shù)[M].采油技術(shù)手冊(cè)，1991：123-127.

endprint

摘要文章分析了某油田地層出泥砂的原因及特點(diǎn)，介紹了人工井壁再造防泥砂工藝的原理以及施工工藝中各種材料的優(yōu)選及參數(shù)的優(yōu)化，驗(yàn)證了該工藝針對(duì)本油田出細(xì)粉狀泥砂造成地層虧空、油井頻繁檢泵等問(wèn)題的治理效果，為該油田出泥砂井治理探索了適宜的新工藝和新手段。

關(guān)鍵詞防泥砂；化學(xué)防砂；人工井壁再造；固化劑覆膜砂；防膨劑

中圖分類號(hào)：TE358 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）11-0169-02

某油田為受斷層、構(gòu)造、巖性多種因素控制的復(fù)合型特低滲透油藏。隨著水驅(qū)加密調(diào)整開(kāi)發(fā)的深入，油水井間距離逐漸減小，地下流場(chǎng)也逐漸發(fā)生改變，出泥砂情況會(huì)愈來(lái)愈嚴(yán)重。因此，該油田探索開(kāi)展了人工井壁再造防泥砂工藝試驗(yàn)，并取得了一定的效果。

1油井出泥砂的原因分析

通過(guò)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，某油田油井出泥砂成分已確定。見(jiàn)表1。

2人工井壁再造防泥砂工藝試驗(yàn)

2.1 工藝原理

1）炮眼及近井地帶清洗后不但可解除堵塞，亦可保證每個(gè)炮眼均能夠進(jìn)入密實(shí)的充填砂，防膨固沙粘土穩(wěn)定劑系陽(yáng)離子季胺大分子聚合物，它可用于泥質(zhì)含量較高的水敏性地層的粘土穩(wěn)定與較遠(yuǎn)地層防砂，降低注入壓力，便于形成低壓有效充填防砂。

2）低于油層破裂壓力擠壓充填防砂工藝，在井筒一定半徑的地層內(nèi)形成了密實(shí)的高滲透帶，把地層砂擋在充填帶周圍，形成較好的擋砂屏障，達(dá)到防止油層出砂的目的?？梢詮浹a(bǔ)地層虧空，預(yù)防套損套變，解除近井地帶堵塞，提高近井地帶滲透率，緩解或避免夾層巖石的破壞。

3）粘土穩(wěn)定固沙劑作為攜砂液進(jìn)入地層后起到遠(yuǎn)穩(wěn)和降低粘土膨脹堵塞地層作用，與充填固結(jié)砂組合成遠(yuǎn)穩(wěn)近檔的組合效應(yīng)。

2.2 施工工藝

1）沖洗炮眼。應(yīng)用∮89 mm筆尖式清洗炮眼工具，利用油層清洗劑正循環(huán)上下反復(fù)活動(dòng)管柱沖洗，徹底清洗炮眼，保證每個(gè)炮眼均能夠進(jìn)入防膨劑及充填砂。

2）下防砂管柱。下入由K341-114型封隔器和∮114 mm噴砂器組成的工具串，采取籠統(tǒng)方式擠注防砂液。

3）加砂充填擠注?，F(xiàn)場(chǎng)配置防砂液，進(jìn)行擠注施工，壓力控制在15-20 MPa，當(dāng)充填壓力快速上升時(shí)，應(yīng)立即停止加砂，頂替清水，關(guān)井候凝24 h。

4）沖砂、完井。候凝24 h后進(jìn)行沖砂、完井，再關(guān)井候凝72 h開(kāi)井生產(chǎn)。

2.3 防砂材料優(yōu)選及施工參數(shù)優(yōu)化

2.3.1 防砂材料優(yōu)選

1）充填礫石尺寸的優(yōu)選。通過(guò)優(yōu)選粒徑尺寸0.425-0.85 mm的覆膜砂（骨料：石英砂），在表面涂裹一層高分子材料（固化劑），常溫下顆粒間互不粘結(jié)。

2）固化劑覆膜砂的優(yōu)選。

①覆膜砂的抗壓強(qiáng)度室內(nèi)實(shí)驗(yàn)。從圖1、2分別可以看出，當(dāng)固化溫度為45℃，50℃，55℃，60℃時(shí)固化劑的最佳用量分別為2.05PV，1.75PV，1.40PV，1.40PV；加入固化劑后，樹脂涂層砂的膠結(jié)強(qiáng)度能大幅度提高，這有利于地層中形成一個(gè)堅(jiān)固的擋砂屏障，延長(zhǎng)防砂有效期。

圖145℃時(shí)固化劑用量對(duì)膠結(jié)強(qiáng)度的影響

圖2不同溫度時(shí)固化劑用量對(duì)膠結(jié)強(qiáng)度的影響

②固化時(shí)間與固結(jié)強(qiáng)度的關(guān)系。試驗(yàn)測(cè)定不同溫度的最佳固化劑用量下的固化時(shí)間對(duì)膠結(jié)強(qiáng)度的影響，在45℃、50℃溫度下，固化72小時(shí)后抗壓強(qiáng)度達(dá)到穩(wěn)定值；55℃、60℃下，固化48小時(shí)后抗壓強(qiáng)度達(dá)到穩(wěn)定值。因此在施工過(guò)程中，選擇關(guān)井侯凝時(shí)間72小時(shí)為宜。

③固化劑的時(shí)間確定。為了滿足現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的需要，試驗(yàn)了兩種加固化劑的時(shí)機(jī)對(duì)膠結(jié)強(qiáng)度的影響，先期加入固化劑固化強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于后期加入的強(qiáng)度，因此在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施時(shí)，采用先期加入固化劑的防砂工藝。

④固結(jié)后巖心滲透率測(cè)定。經(jīng)測(cè)定，規(guī)格為0.40-0.80 mm的樹脂涂層砂經(jīng)固化劑固化后，其液相滲透率達(dá)到59.5 μm2，此值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砂巖地層本身的滲透率值，所以采用固化劑固結(jié)樹脂涂層砂的防砂工藝，可以滿足砂巖油田開(kāi)發(fā)后期防砂井大泵提液的需要。

3結(jié)論及認(rèn)識(shí)

1）人工井壁再造防泥砂工藝，對(duì)出泥砂造成套管外油層部位坍塌所造成的虧空井防砂比較適宜，達(dá)到修復(fù)及防砂治理效果，保證出泥砂井的正常生產(chǎn)。優(yōu)點(diǎn)是施工后井內(nèi)無(wú)遺留物，可滿足不同井段的單層井、多層井長(zhǎng)井段的后期防泥砂，并可用于異常高壓井層的防砂。

2）隨著油田開(kāi)發(fā)進(jìn)入中高含水期，出泥砂井逐漸增多，人工井壁再造防泥砂工藝探索了某油田出細(xì)粉狀泥砂井治理的新工藝和新手段，該技術(shù)的繼續(xù)擴(kuò)大應(yīng)用，對(duì)減少因泥砂造成的檢泵費(fèi)用投入，降低油田開(kāi)采成本，提高最終采收率和經(jīng)濟(jì)效益將起到積極作用。

參考文獻(xiàn)

[1]鄧少貴，范宜仁，李國(guó)欣，周燦燦.地層水礦化度對(duì)泥質(zhì)砂巖物理性質(zhì)的影響[J].測(cè)井技術(shù)，2006（2）.

[2]馮浦涌．純化油田低滲透油層傷害原因及保護(hù)技術(shù)研究[J].特種油氣藏，1998，5（2）：12-14.

[3]萬(wàn)仁溥，羅英俊.防砂技術(shù)[M].采油技術(shù)手冊(cè)，1991：123-127.

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