巖油藏稠油井防砂技術(shù)應(yīng)用

孫俊

摘? 要：隨著開采程度的加深，砂巖油藏油井出砂情況會(huì)日趨嚴(yán)重，由于出現(xiàn)大量的細(xì)粉砂和泥質(zhì)成份，傳統(tǒng)的防砂方法已解決不了此類問題，造成部分出砂嚴(yán)重井甚至停產(chǎn)。針對這一現(xiàn)狀，對其進(jìn)行充分的研究，通過特種排砂泵、機(jī)械防砂與壓裂防砂相結(jié)合的綜合防砂技術(shù)，達(dá)到使嚴(yán)重出砂井恢復(fù)常規(guī)生產(chǎn)，有效延長檢泵周期，降低出砂油井綜合開采成本的目的。

關(guān)鍵詞：出砂油井;特種排砂泵;機(jī)械防砂;壓裂防砂;延長檢泵周期

前 言

錦州油田的開發(fā)已經(jīng)進(jìn)入中后期，隨著采出程度的加大，出砂區(qū)塊、油井不斷增加，出砂粒徑也逐年減小。特別是以JL07塊為代表泥質(zhì)粉砂巖油藏，在短期生產(chǎn)過程中，大量出砂和泥漿，砂柱高度平均70m，頻繁出現(xiàn)砂卡泵、砂埋油層、砂埋管柱的問題，導(dǎo)致油井不能正常生產(chǎn)。

1 地質(zhì)概況

JL07塊總體是由三條邊界斷層所夾持的單斜構(gòu)造，內(nèi)部發(fā)育六條四級斷層，將該塊分成五個(gè)次級斷塊，地層傾角3°-4°，開發(fā)目的層為Yl油層和XYL油層，為薄互層狀邊底水油藏。儲(chǔ)層物性差，砂巖油藏，膠結(jié)較疏松，一般為泥質(zhì)膠結(jié)，泥質(zhì)含量為8.7%。儲(chǔ)層巖性主要為含礫的不等粒砂巖和中-細(xì)粒砂巖;粒度混雜，非均質(zhì)性較強(qiáng)，其中以不等粒砂巖為主。

2 出砂狀況

JL07塊自開發(fā)投產(chǎn)以來，由于大量出砂和泥漿，大多數(shù)油井不能正常生產(chǎn)，初期投產(chǎn)的10口油井，生產(chǎn)不到1 年就有9口井停產(chǎn)，平均每口井累計(jì)生產(chǎn)天數(shù)為47 天，檢泵沖砂返大量的細(xì)粉砂和泥漿塊，砂樣分析粒度中值為0.175 mm。為確保開發(fā)效果，曾先后對該類油藏采用了繞絲篩管礫石充填、金屬棉篩管和高溫固砂劑防砂，有效期最長不超過31天，就相繼出現(xiàn)嚴(yán)重堵塞、砂卡和砂埋。

3 防砂方案制定

3.1 防砂原理

造成JL07塊油井停產(chǎn)的主要原因是油井大量出細(xì)粉砂和泥漿。雖然在該井投產(chǎn)初期就采用了繞絲篩管礫石充填防砂技術(shù)，但這項(xiàng)技術(shù)存在2大缺陷，一是早期礫石充填為沉積式充填，礫石層排列松散，擋砂效果差;二是管內(nèi)礫石充填易導(dǎo)致地層砂與充填砂充分混合，造成擋砂層滲流能力急劇下降，最終供液差停產(chǎn)。該區(qū)塊防砂成功的關(guān)鍵是要處理好清除井筒和近井地帶的泥漿，將早期的沉積式充填變?yōu)閿D壓式充填。因此采用特種排砂泵強(qiáng)制排出細(xì)粉砂，同時(shí)采用燒結(jié)濾網(wǎng)篩管將大粒徑中值砂粒在近井地帶形成人工井壁，并結(jié)合壓裂充填防砂可以很好地解決問題。

3.2 配套技術(shù)原理及性能指標(biāo)

3.2.1特種排砂泵工作原理

特種排砂泵主要有上游動(dòng)閥（大流道閥）、合金柱塞、下游動(dòng)閥、合金泵筒、刮垢裝置、加長管、進(jìn)油閥、分流接頭、外管等零部件組成，如右圖所示。上沖程時(shí)，短泵筒下面的泵腔體積增大，壓力減小，進(jìn)油閥在其上下壓差作用下打開，采出液進(jìn)入泵腔，與此同時(shí)，游動(dòng)閥在其上下壓差作用下關(guān)閉，柱塞上部的采出液沿油管排到地面。下沖程時(shí)，柱塞壓縮泵腔內(nèi)的采出液，使進(jìn)油閥關(guān)閉，游動(dòng)閥打開，采出液進(jìn)入泵上油管。柱塞一上一下，抽油泵完成了一次循環(huán)，與此同時(shí)，油井采出液中大砂粒順利滑落進(jìn)泵下的沉砂筒中。如此周而復(fù)始，重復(fù)進(jìn)行循環(huán)。

3.2.2 壓裂防砂技術(shù)的防砂機(jī)理

壓裂防砂是目前國際最先進(jìn)的防砂技術(shù)，該技術(shù)把防砂與增產(chǎn)有機(jī)的結(jié)合起來，在實(shí)施壓裂防砂過程中，隨著裂縫的延伸和液流的沖刷，將地層砂推向裂縫遠(yuǎn)端，隨后充填石英砂支撐已形成的水力裂縫，地層砂不可能與充填砂在縫內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重的混合，而縫內(nèi)主要存在的是脫水后的高滲透支撐劑。支撐裂縫則形成了一條液流的新的高速通道，壓裂防砂產(chǎn)生的高導(dǎo)流能力裂縫對地層出砂趨勢產(chǎn)生控制作用，這種控制作用主要表現(xiàn)在3個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)上，即①防止減緩巖石結(jié)構(gòu)的破壞;②降低流體對地層微粒的沖刷和攜帶能力;③以及裂縫填砂帶對地層微粒的橋堵作用。3種作用機(jī)理的結(jié)合形成壓裂裂縫的綜合防砂機(jī)理。

3.2.3燒結(jié)濾網(wǎng)防砂篩管

燒結(jié)濾網(wǎng)篩管是最新研制的新型篩管，它是采用N80套管作為基管，在基管上按一定規(guī)則打孔，基管外按一定角度固定有支撐筋用來支撐過濾材料，過濾材料通過支撐環(huán)和對接支撐環(huán)定位，在其外面有一層均勻布孔的護(hù)套用來保護(hù)過濾材料。

4 現(xiàn)場試驗(yàn)

2010年，通過JL07塊綜合應(yīng)用強(qiáng)排砂泵、機(jī)械防砂與壓裂防砂相結(jié)合的綜合防-排砂技術(shù)，成功地復(fù)產(chǎn)了2口長停井，為下一步泥質(zhì)粉砂巖油藏的防砂工作開辟了新途徑。

以JL07-72井為典型井例。該井累計(jì)生產(chǎn)89 d，累計(jì)注汽20198 m3，累計(jì)產(chǎn)油 667 t，累產(chǎn)水665 m3。檢泵記錄為出大量的細(xì)粉砂和泥漿，巖性顯示為褐黑色富含油細(xì)砂巖，經(jīng)過充分的分析論證，決定對該井實(shí)施強(qiáng)排-深防技術(shù)。

（1）特種排砂泵。排砂泵運(yùn)行后7小時(shí)內(nèi)連續(xù)排出細(xì)砂約10 m3。此后，因油井供液不足，采取定期低沖次運(yùn)行強(qiáng)排砂泵恢復(fù)地層能量，待地層能量恢復(fù)后提高沖次進(jìn)行排砂。如此循環(huán)工作10天后，井口已很少見出砂，起泵探砂面，無砂，洗井返清水。

（2）壓裂防砂。對于JL07塊中高滲油層采取壓裂防砂技術(shù)關(guān)鍵在壓裂時(shí)要形成“寬短裂縫”，而正常的壓裂設(shè)計(jì)不符合要求，我們必須重新開展壓裂工藝設(shè)計(jì)，力求在壓裂過程中實(shí)現(xiàn)“端部脫砂”，形成“寬短裂縫”。

5應(yīng)用效果

JL07-72井注汽燜井4天后，油壓為6.5 MPa，套壓為4.8MPa。為充分利用熱能，決定采用6 mm油嘴放噴生產(chǎn)，日產(chǎn)液22 m3，日產(chǎn)油1t。根據(jù)采油日報(bào)，自噴5天后含水降至75%，日產(chǎn)液16m3，日產(chǎn)油4t，此后含水逐漸下降至19%，日產(chǎn)液12m3，日產(chǎn)油10t。后換用8 mm油嘴生產(chǎn)，含水略有升高，截至目前，已吞吐2輪，累計(jì)增油190t。

6 結(jié)論

（1）通過該項(xiàng)技術(shù)在JL07塊長停井上的成功實(shí)施，為錦州油田出砂油藏防砂開辟了一條行之有效的新途徑。

（2）與常規(guī)防砂技術(shù)相比，該防砂技術(shù)不僅可以有效地防治細(xì)粉砂，而且對油層具有壓裂效果，其增油效果明顯。

（3）完成了強(qiáng)制排砂系統(tǒng)的研究、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)的任務(wù)，并在實(shí)際應(yīng)用中做了改進(jìn)，為下一步的工作奠定了基礎(chǔ)。

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