油井防砂工藝的應(yīng)用與實(shí)踐

張玉祥

[摘 要]防砂工藝技術(shù)在油田生產(chǎn)中具有重要的作用，如何應(yīng)用更先進(jìn)的防砂工藝技術(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)由單一的生產(chǎn)維護(hù)措施到防砂增產(chǎn)措施的轉(zhuǎn)變，對于原油生產(chǎn)中提高防砂效果，實(shí)現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)具有重要的意義。

[關(guān)鍵詞]油井 防砂 現(xiàn)狀 研究

中圖分類號：TP524 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）21-0398-01

一、防砂現(xiàn)狀

1、各種防砂方法應(yīng)用概況：

遼河油田疏松砂巖油藏儲量大、類型多、分布廣、防砂工作量大，防砂井次呈上升趨勢。隨著含水的上升和采液強(qiáng)度的提高，出砂井?dāng)?shù)越來越多，如何應(yīng)用更先進(jìn)的防砂工藝技術(shù)，提高防砂效果顯得尤為重要。

2、各種防砂方法的比較：

從統(tǒng)計(jì)結(jié)果分析，目前，在應(yīng)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(fù)合防砂698井次和管內(nèi)循環(huán)充填防砂687井次；對防砂效果來說，由于范圍大，井?dāng)?shù)多，工作量大，大部分采油廠都未做這項(xiàng)工作，許多資料都是臨時(shí)收集，其準(zhǔn)確性及可信度較難把握，很難統(tǒng)計(jì)出準(zhǔn)確的結(jié)果。

通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，遼河油田防砂工藝技術(shù)已實(shí)現(xiàn)了由單一的生產(chǎn)維護(hù)措施到防砂增產(chǎn)措施的轉(zhuǎn)變；由單項(xiàng)工藝技術(shù)到配套集成技術(shù)系列的轉(zhuǎn)變；工藝向油藏深入，不斷提高工藝與油藏適應(yīng)性的轉(zhuǎn)變。通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析及調(diào)研走訪，發(fā)現(xiàn)了防砂工藝技術(shù)在應(yīng)用實(shí)施、質(zhì)量管理、監(jiān)督監(jiān)控、人員素質(zhì)等方面存在著各種各樣的問題。為了進(jìn)一步提高遼河油田防砂工藝水平，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(xué)的技術(shù)規(guī)范，為遼河油田剩余油開發(fā)，挖潛上產(chǎn)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、高含水油井

主要特點(diǎn)是油井采油強(qiáng)度高、生產(chǎn)壓差增大，出砂加劇；注水開發(fā)使地層膠結(jié)物不斷溶失，導(dǎo)致地層骨架破壞，出砂加劇，含水上升，影響油井生產(chǎn)；套變套損井逐年增多，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，每年套損套變井按照正常生產(chǎn)井的20%速度遞增。

2、海上油田

海上油田同時(shí)射開層數(shù)多、井段長、層間物性差異大，多年的高速強(qiáng)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(dòng)用區(qū)塊稠油粉細(xì)砂巖油藏防砂難度大

稠油疏松砂巖區(qū)塊，攜砂力強(qiáng)，防砂注汽后，一方面放噴速度過快，易沖蝕擋砂屏障。另一方面粉細(xì)砂運(yùn)移，導(dǎo)致油井產(chǎn)能迅速降低。

4、復(fù)雜結(jié)構(gòu)井主導(dǎo)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(yàn)。

三、加強(qiáng)防砂工作采取的措施

（一）、加強(qiáng)基礎(chǔ)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(chǎn)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(dòng)態(tài)資料。同時(shí)，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(shù)的進(jìn)一步優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)，力爭在年內(nèi)使防砂基礎(chǔ)理論研究獲得實(shí)質(zhì)性突破。

（二）、加強(qiáng)防砂新技術(shù)的引進(jìn)

通過對國內(nèi)外新技術(shù)的追蹤調(diào)研，結(jié)合油田勘探開發(fā)中不斷暴露的矛盾，樹立引進(jìn)與自主創(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(shù)的引進(jìn)，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(xiàng)防砂工藝技術(shù)

1、高壓一次性擠壓礫石充填防砂工藝技術(shù)

高壓一次性擠壓礫石充填防砂工藝技術(shù)適用于疏松砂巖高含水油藏出砂嚴(yán)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(xiàng)新技術(shù)，目前該項(xiàng)技術(shù)已大量進(jìn)入現(xiàn)場推廣應(yīng)用，要在科學(xué)的工藝設(shè)計(jì)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(chǎn)封隔器三種工序，整個(gè)管柱結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、與以往防砂工藝技術(shù)相比每口井可節(jié)約2趟管柱，大大減少了作業(yè)時(shí)間，防砂成功率高，有效期長。07年將加大對某、勝采、濱南等進(jìn)入高含水油田油井的推廣應(yīng)用，大大延長了防砂有效期，進(jìn)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(shù)

一次性分層擠壓礫石充填防砂工藝技術(shù)適用于出砂嚴(yán)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(shí)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(zhì)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(xiàng)技術(shù)已較成熟。其第一口試驗(yàn)井尚9-13井為03年6月份施工，距今已三年半的時(shí)間，防砂仍然有效且保持了較高的產(chǎn)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(xiàng)防砂工藝技術(shù)的研究成功填補(bǔ)了國內(nèi)防砂工藝技術(shù)的空白，為海上及陸地長井段、多油層、非均質(zhì)嚴(yán)重的油井防砂提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。該技術(shù)是我采油院獨(dú)有的技術(shù)，外面人很難模仿，07年將對工藝管柱進(jìn)行進(jìn)一步完善配套，加大對海上等油田多層井的推廣應(yīng)用力度。

3、壓裂防砂工藝技術(shù)

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(shù)，使油層產(chǎn)生短、寬裂縫，并向油層擠入高強(qiáng)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(zhì)、泥漿以及原油膠質(zhì)、瀝青質(zhì)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(dǎo)流能力，該項(xiàng)技術(shù)適用于地層較深、中高滲、出砂嚴(yán)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(dòng)用稠油儲量的開發(fā)上得到了較大量的推廣應(yīng)用，相對于高壓充填在提高油井產(chǎn)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(dāng)?shù)膬?yōu)勢，根據(jù)調(diào)研，目前除美國必捷公司外，是我院的獨(dú)有技術(shù)，下步在不斷改進(jìn)和配套壓裂防砂施工設(shè)備的基礎(chǔ)上，進(jìn)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(shù)，提高油井防砂后的產(chǎn)能。

4、水平井管內(nèi)繞絲篩管礫石充填防砂工藝技術(shù)

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加，單一的濾砂管防砂局限性逐漸暴露出來，對一些高泥質(zhì)、粉細(xì)砂和一些稠油油藏，生產(chǎn)中極易堵塞濾砂管，含水上升快，無法滿足地質(zhì)配產(chǎn)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(chǎn)量和延長防砂有效期。為了進(jìn)一步擴(kuò)大水平井防砂技術(shù)應(yīng)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(shù)的優(yōu)化研究，并進(jìn)行了先導(dǎo)試驗(yàn)，均取得了較好的防砂效果。

三、建議和思考

1、圍繞油田開發(fā)形勢，利用油田重視防砂工藝技術(shù)應(yīng)用的契機(jī)，在做好油田防砂工藝技術(shù)現(xiàn)狀調(diào)研及遼河油田防砂技術(shù)規(guī)范編制的基礎(chǔ)上，努力籌辦好油田防砂專題會，為實(shí)現(xiàn)油田區(qū)塊防砂綜合治理奠定良好的基礎(chǔ)。

2、加大同采油工藝所的結(jié)合力度，扎實(shí)了解、摸清影響油田疏松砂巖油藏開發(fā)的瓶頸問題，為針對性的攻關(guān)研究明確方向。

3、做好防砂效果的跟蹤、評價(jià)、分析，為工藝技術(shù)的改進(jìn)，區(qū)塊防砂水平的提高提供可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。