油氣井防砂綜合決策理論及與技術(shù)

周楊淇

遼河油田鉆采工藝研究院 遼寧盤錦 124010

遼河油田為渤海稠油油田熱采試驗田，地下原油粘度高（大于400mPa·s），自2008 年開始陸續(xù)開展多元熱流體吞吐作業(yè)，在吞吐過程中，部分井因篩管破損出現(xiàn)了出砂情況，嚴(yán)重的導(dǎo)致油井關(guān)停。渤海目前暫無經(jīng)濟(jì)有效大修手段解決水平井出砂難題，急需尋找一種簡易防砂方式治理出砂關(guān)停井，經(jīng)過對比篩選，最終選擇內(nèi)襯小篩管防砂恢復(fù)出砂井正常生產(chǎn)。

1 出砂機(jī)理分析

油井出砂受多種因素影響，與儲層類型、防砂方式、生產(chǎn)壓差、日產(chǎn)液量等密切相關(guān)。Q 油田為疏松砂巖，油井采用檔砂精度為120mm 篩管完井，分優(yōu)質(zhì)篩管簡易防砂和優(yōu)質(zhì)篩管礫石充填防砂兩種防砂方式。油田23 口出砂嚴(yán)重油井中，防砂方式均為優(yōu)質(zhì)篩管簡易防砂[1]。根據(jù)出砂前生產(chǎn)狀態(tài)統(tǒng)計，產(chǎn)液量18-776m3/d，含水60-97%，生產(chǎn)壓差0．7--4MPa，分布范圍較廣，無明顯的統(tǒng)計相關(guān)性，同時對篩管生產(chǎn)廠家進(jìn)行了統(tǒng)計分析，也無明顯關(guān)聯(lián)性。其中礫石充填完井方式的油井出砂量小且無躺井發(fā)生，均可正常生產(chǎn)，所以出砂機(jī)理研究重點應(yīng)為采用優(yōu)質(zhì)篩管簡易防砂方式的出砂井。根據(jù)十幾口井出砂的粒度分析，超過檔砂精度120mm 的砂粒比例均在85% 以上，顯示篩管完整性已遭到破壞；Q 油田為正韻律沉積河道儲層，這些出砂嚴(yán)重的水平井布在分選較差儲層的中上部，再對這些出砂井水平段的測井曲線進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)部分井水平段內(nèi)存在砂泥巖互層，泥質(zhì)含量較高的特點，儲層上部粉砂、細(xì)粉砂含量高，某些區(qū)域存在砂泥巖互層的特點[1]。

2 技術(shù)簡介

2.1 出砂井情況

X1 井是一口定向井，生產(chǎn)層位Nm0 Ⅰ油組，射開油層厚度為27．6m。2010 年12 月11 日沖砂、檢泵后啟泵返排，至12 月31日一直100% 含水，累計返排水722m3。進(jìn)行反循環(huán)洗井后啟泵，仍無反扭矩，分析抽油桿斷。2011 年2 月采取上提油管（短節(jié)）完井恢復(fù)生產(chǎn)，含水逐漸下降至20%。2016 年6 月無產(chǎn)出停泵，懷疑砂埋[2]。X2 井是一口熱采調(diào)整井，生產(chǎn)層位是Nm0-5 油組。2017 年至2019 年進(jìn)行了三輪次注多元熱流體吞吐作業(yè)。2018 年7 月22 日，該井實施檢泵作業(yè)，下入排量60m3/d 排量螺桿泵生產(chǎn)，8 月故障停泵分析為地層出砂導(dǎo)致。X3 井為油田一口熱采調(diào)整井，生產(chǎn)層位Nm Ⅰ（1+2）小層，水平段長度190m。2012 年，該井進(jìn)行了一輪次多元熱流體吞吐作業(yè)。2018 年8 月，該井故障停泵，分析為地層出砂。X4 井為油田一口側(cè)鉆熱采調(diào)整井，生產(chǎn)層位Nm0（5）小層，水平段長度178m。2013 年至2017 年進(jìn)行了三輪次注多元熱流體吞吐作業(yè)。2017 年12 月，檢泵下入螺桿泵生產(chǎn)，2018 年2 月，該井出現(xiàn)無產(chǎn)出情況，分析認(rèn)為目前井下螺桿泵泵頭砂堵、泵軸斷。

2.2 治理措施選擇

從4 口井井史分析，均為出砂導(dǎo)致的砂埋、電泵砂卡、泵頭砂堵等造成的油井停產(chǎn)，其中，X2、X3、X4 井均為熱采水平井，在吞吐過程中，地層流體高速流動導(dǎo)致了沖蝕原井篩管，導(dǎo)致篩管破損，地層出砂。針對水平井出砂，常用的治理措施有同層側(cè)鉆、篩管找漏卡封技術(shù)、人工井壁防砂、小篩管防砂等工藝，采用側(cè)鉆、人工井壁防砂方式，雖然能夠解決本井出砂問題，但費(fèi)用較高，且流程較復(fù)雜，篩管找漏卡封技術(shù)作業(yè)困難，成功率不高。經(jīng)過比選，最終選擇針對海上油田井型結(jié)構(gòu)，下入頂部封隔器懸掛優(yōu)質(zhì)篩管重新防砂完井，減少對篩管的沖刷，延長篩管的使用壽命[2]。

2.3 篩管分布方式

針對出砂井出砂程度的不同，選擇不同內(nèi)襯小篩管的分布方式。X4 井出砂較為嚴(yán)重，經(jīng)過砂樣分析，極細(xì)砂（粒級區(qū)間62．5-125μm）占22．74%，細(xì)砂（粒級區(qū)間125-250μm）占52．69%，中砂（粒級區(qū)間250-500μm）占22．11%，其余分類占比較少，由此判斷防砂篩管破損，針對此類情況，決定內(nèi)襯小篩管連續(xù)分布，以減少對篩管的沖刷，增加防砂管的使用壽命。除X4 井外，其他出砂井出砂程度較輕，選擇內(nèi)襯小篩管間隔分布，能夠有效恢復(fù)油井產(chǎn)能[3]。

2.4 實施效果

自2015 年開始，在X1 井下入內(nèi)襯小篩管防砂，該井截至2019 年12 月31 日，有效期達(dá)1564 天，累產(chǎn)油達(dá)1．71 萬方，取得了很好的效果。之后在2018 年年底至2019 年年初，陸續(xù)選擇3 口出砂井下入了內(nèi)襯小篩管防砂，分別為X2、X3、X4 井，截至2019 年年底平均有效期達(dá)368 天，3 口井下入小篩管恢復(fù)生產(chǎn)后，累產(chǎn)油達(dá)0．6 萬方[4]。X4 井原井井下篩管破損，下入小篩管防砂采用連續(xù)分布方式，利用往復(fù)泵舉升，恢復(fù)生產(chǎn)后對產(chǎn)能有所影響，日產(chǎn)液僅2 方，流壓0．3MPa。

3 結(jié)語

通過對4 口稠油出砂井治理措施及效果來看，利用內(nèi)襯小篩管防砂方式能夠很好解決油井出砂問題，能夠短時間內(nèi)恢復(fù)油井的正產(chǎn)生產(chǎn)。針對不同出砂程度，選擇不同的小篩管分布方式非常有必要，出砂嚴(yán)重的井選用連續(xù)分布方式，能夠減少流體對篩管的二次沖刷，延長篩管使用壽命，但對油井恢復(fù)后的產(chǎn)液能力造成一定的影響；出砂不太嚴(yán)重的井選用間隔分布的方式，能夠很好地恢復(fù)油井的產(chǎn)液水平。4 口井累計增油2．31 萬方，利用內(nèi)襯小篩管防砂治理稠油出砂井具有很好的經(jīng)濟(jì)效益，針對稠油出砂井簡易快速治理中具有應(yīng)用推廣價值。