連續(xù)封隔體防止泥堵技術(shù)的應(yīng)用及效果分析

李 鋒 ，李曉平，楊 勇，劉成林，裴柏林

1.油氣藏地質(zhì)及開(kāi)發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室·西南石油大學(xué)，四川 成都 610500

2.中海石油（中國(guó)）有限公司深圳分公司，廣東 深圳 518000

3.安東柏林石油科技有限公司，北京 昌平 102200

引言

水平井可大幅度地增加油層的裸露面積，減緩水錐和氣錐，提高鉆遇裂縫的幾率和有選擇地進(jìn)入油氣富集區(qū)，已在油氣田開(kāi)發(fā)中得到了廣泛應(yīng)用[1]。而油藏中多見(jiàn)砂泥巖儲(chǔ)層、泥質(zhì)隔夾層及泥質(zhì)蓋層等情況[2-5]。水平井鉆井過(guò)程中，既要考慮避水高度，又要考慮泥巖層影響，還要面對(duì)復(fù)雜的地質(zhì)情況，給井軌跡設(shè)計(jì)和控制帶來(lái)巨大的挑戰(zhàn)，因此，水平井井眼軌跡常常不可避免地穿過(guò)一個(gè)或多個(gè)泥巖段[6-7]。

泥巖段的存在會(huì)造成油井出泥、及由此導(dǎo)致的篩管堵塞等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響油井的正常生產(chǎn)，如何讓水平井通過(guò)完井控制泥質(zhì)運(yùn)移、防堵塞、維持產(chǎn)能成為行業(yè)內(nèi)長(zhǎng)期存在的技術(shù)難點(diǎn)[8-9]。而海上油田泥堵問(wèn)題更加突出，因其作業(yè)成本高，一旦油井發(fā)生泥堵，經(jīng)濟(jì)損失巨大，有效地防泥、控泥尤為重要[10-11]。

1 泥質(zhì)運(yùn)移及泥堵機(jī)理

在水的浸泡下，泥巖層中的黏土礦物會(huì)發(fā)生膨脹、水化，在壓差作用下，隨地層流體進(jìn)入井筒。如果井筒內(nèi)無(wú)防砂篩管，泥質(zhì)顆粒會(huì)隨流體進(jìn)入電潛泵中，在電潛泵入口處形成堵塞，造成電泵無(wú)吸液，發(fā)生機(jī)械故障，縮短電潛泵運(yùn)行壽命[10]。如果井筒內(nèi)存在防砂篩管，泥質(zhì)顆粒會(huì)在篩管的防砂網(wǎng)表面形成泥餅，造成流體流入篩管的阻力增大，隨著泥質(zhì)顆粒的不斷堆積，篩管外泥餅的覆蓋范圍不斷擴(kuò)大，油井產(chǎn)液量隨之大幅度的下降，嚴(yán)重影響單井產(chǎn)能，甚至造成死井[6-11]。

泥質(zhì)運(yùn)移堵塞篩管的機(jī)理示意圖如圖1 所示。

圖1 泥質(zhì)運(yùn)移堵塞篩管機(jī)理Fig.1 Process of the screen plugging caused by mud migration

裸眼完井時(shí)，泥巖段在篩管外流體的沖刷浸泡下，發(fā)生膨脹水化，并被篩管外流體攜帶至篩管防砂網(wǎng)處，泥質(zhì)顆粒在此形成泥餅，最終使油層對(duì)應(yīng)的篩管全部堵塞。另外，篩管防砂網(wǎng)上形成的泥餅會(huì)造成防砂網(wǎng)上壓差增大，常使得防砂篩管發(fā)生局部破損，導(dǎo)致流量集中，沖蝕效應(yīng)加劇，最終造成油井出砂[11]。

2 目前完井封隔泥巖方法的概況及主要問(wèn)題

目前通過(guò)完井方式，封堵泥巖的常規(guī)方法有兩種：套管完井射孔法及裸眼完井封隔器封隔法[8-12]。

套管完井射孔法，在整個(gè)生產(chǎn)段采用下套管后固井的方式與地層完全封隔后，根據(jù)測(cè)井曲線解釋結(jié)果，利用射孔槍射孔，只射開(kāi)含油段，避開(kāi)泥巖段。其優(yōu)點(diǎn)為封隔性好，能夠有效封堵泥巖段。但其需要下套管、固井、射孔等作業(yè)，成本高、耗資大，而且如果固井質(zhì)量不好，對(duì)泥的封隔效果亦無(wú)法保證，泥巖段流體仍然可以通過(guò)套管外竄流至射孔段，從炮眼產(chǎn)出[12]。套管完井射孔法適用于直井及定向井，因其生產(chǎn)段較短，下套管、固井及射孔成本較低。但在水平井的防泥、控泥作業(yè)中適用性較差，原因有二，一是隨著水平井技術(shù)的發(fā)展，水平段的長(zhǎng)度可達(dá)幾百米至上千米，如采用套管完井射孔法防泥，成本巨大；二是在水平井水平段固井過(guò)程中，由于套管不居中，水平段長(zhǎng)、摩阻大、水泥漿下沉等因素影響，固井質(zhì)量無(wú)法保證[12-13]。

裸眼水平井封隔泥巖段普遍選用封隔器封隔法。該方法根據(jù)測(cè)井曲線解釋結(jié)果，利用盲管及兩端的遇液膨脹封隔器對(duì)每個(gè)泥巖段進(jìn)行封隔，使得泥質(zhì)顆粒徑向上無(wú)法進(jìn)入井內(nèi)，軸向也無(wú)法竄入其他生產(chǎn)段[12-14]，見(jiàn)圖2。

圖2 裸眼完井封隔器封隔法原理圖Fig.2 Mudstone isolate in borehole completion well with swellable packer

現(xiàn)有的水平井完井防泥技術(shù)仍然存在以下問(wèn)題：（1）封隔器封隔法是利用遇液膨脹封隔器與裸眼井壁壁面貼合啟到封隔作用的，但是實(shí)際應(yīng)用中，因?yàn)榫蹟U(kuò)徑（如5.5′′井眼遇到地層疏松段時(shí)，擴(kuò)徑至8.5′′，其中，1′′=2.54 cm）、井壁形狀不規(guī)則等條件，會(huì)造成遇液膨脹封隔器與井壁的貼合困難，導(dǎo)致遇液膨脹封隔器封隔失效；（2）受井下高溫、高壓、含鹽、腐蝕等條件影響，遇液膨脹封隔器封隔膠皮易破損、老化，造成封隔失效；（3）遇液膨脹封隔器具有一定的外徑，使其能夠膨脹后緊貼井壁，但入井過(guò)程中，受裸眼井壁縮徑、井軌跡曲率大小影響，存在一定的遇阻風(fēng)險(xiǎn)，所以在工程實(shí)踐中，下入封隔器個(gè)數(shù)有限（通常不超過(guò)6 個(gè)），分隔段數(shù)有限，當(dāng)水平井鉆遇多個(gè)泥巖層時(shí)，封隔器無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)所有泥巖段有效封隔[14-16]。

3 連續(xù)封隔體技術(shù)

3.1 技術(shù)思路

技術(shù)思路起始于安東柏林公司應(yīng)用封隔體防泥竄流實(shí)驗(yàn)的相關(guān)研究結(jié)果及應(yīng)用前景展望。文獻(xiàn)[17]中，利用充填緊實(shí)的連續(xù)封隔體顆粒封隔泥質(zhì)進(jìn)行了室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，觀察泥質(zhì)穿過(guò)連續(xù)封隔體顆粒充填腔的情況，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及特征通過(guò)滲流力學(xué)等方法進(jìn)行了機(jī)理分析。

室內(nèi)實(shí)驗(yàn)裝置如圖3 所示，填砂罐內(nèi)頂部為黏土層，下部為充填緊實(shí)的封隔體顆粒，通過(guò)泵從填砂罐頂部注入水模擬泥質(zhì)運(yùn)移的過(guò)程[17]。

圖3 文獻(xiàn)[17]室內(nèi)實(shí)驗(yàn)裝置圖Fig.3 Laboratory experimental instrument sketch in Ref.[17]

文獻(xiàn)[17]室內(nèi)實(shí)驗(yàn)照片見(jiàn)圖4。

圖4 文獻(xiàn)[17]室內(nèi)實(shí)驗(yàn)照片F(xiàn)ig.4 Laboratory experimental photos in Ref.[17]

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)：（1）啟泵后，在注入壓力不變的情況下，填砂罐出口流出液體流量不斷下降，直至再無(wú)液體產(chǎn)出，說(shuō)明從系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生了堵塞（圖4a）；（2）剛啟泵時(shí)，出口液體為淺黃色，其中有極其微細(xì)的泥質(zhì)流出（圖4b），10 min 后液體開(kāi)始變清澈，先混后清的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明泥餅形成，堵住了泥質(zhì)流出通道（圖4c）；（3）將封隔體顆粒及黏土層從填砂罐推出后觀察，粗的泥質(zhì)顆粒只在連續(xù)封隔體顆粒形成的空間內(nèi)運(yùn)移了3 cm 左右的距離（圖4d），填砂罐下防砂過(guò)濾網(wǎng)上面無(wú)泥質(zhì)顆粒存在，證明連續(xù)封隔體充填有效地控制了泥質(zhì)運(yùn)移的程度。

該實(shí)驗(yàn)同樣表明，可通過(guò)連續(xù)封隔體顆粒充填在地層中防止泥質(zhì)運(yùn)移。因此，本文將上述實(shí)驗(yàn)室成果應(yīng)用到實(shí)踐中，將一維的機(jī)理運(yùn)用到三維的空間，通過(guò)充填篩管與井壁形成的環(huán)形空間，形成圓筒狀連續(xù)封隔體充填腔，在環(huán)空內(nèi)設(shè)置屏障，從而在徑向上防止泥巖段的泥質(zhì)及含泥流體進(jìn)入對(duì)應(yīng)篩管，軸向上防止泥巖段的泥質(zhì)及含泥流體竄入出油段篩管。

3.2 機(jī)理分析

使用連續(xù)封隔體防止泥堵技術(shù)時(shí)，連續(xù)封隔體顆粒需緊密地充滿篩管與井壁形成的環(huán)形空間，其目的在于不留可容許泥質(zhì)顆粒及含泥流體竄流的縫隙，避免出現(xiàn)泥質(zhì)軸向竄流，而影響出油段篩生產(chǎn)。泥質(zhì)顆粒及含泥流體進(jìn)入篩管只能依靠徑向滲流通過(guò)連續(xù)封隔體顆粒充填形成封隔環(huán)，相當(dāng)于文獻(xiàn)[17]中填砂罐內(nèi)的封隔體顆粒充填層。泥質(zhì)顆粒受摩擦力影響，形成橋堵，在與連續(xù)封隔體顆粒交接的界面上不斷地形成泥餅，增大泥質(zhì)顆粒及含泥流體進(jìn)入連續(xù)封隔體充填空間的阻力，直至完全阻礙泥質(zhì)顆粒及含泥流體的運(yùn)動(dòng)。

應(yīng)用連續(xù)封隔體技術(shù)封隔泥巖段的機(jī)理示意圖見(jiàn)圖5 及圖6，其中，箭頭所示為泥質(zhì)運(yùn)移方向，泥巖段的泥質(zhì)顆粒及含泥流體受自身形成的泥餅封堵，徑向上無(wú)法進(jìn)入連續(xù)封隔體充填腔內(nèi)，軸向上更無(wú)法竄流至出油段篩管處。

圖5 連續(xù)封隔體顆粒堵泥機(jī)理示意圖Fig.5 Continuous pack-off technology in mud blocking prevention schematic diagram

圖6 連續(xù)封隔體顆粒堵泥機(jī)理剖面示意圖Fig.6 Cross section of continuous pack-off technology in mud blocking prevention

3.3 技術(shù)難點(diǎn)

要達(dá)到預(yù)想的封隔效果，需要保證封隔體顆粒在環(huán)形空間有效緊實(shí)的充填，一方面，能夠保證不留竄槽，避免軸向竄流；另一方面，充填緊實(shí)的封隔體顆粒可以有效地支撐泥巖段井壁，避免泥巖段井壁坍塌、掉塊及其對(duì)防泥工作造成負(fù)面的影響。

當(dāng)前完井過(guò)程中的充填工藝主要針對(duì)礫石充填，礫石充填完井示意圖見(jiàn)圖7。

圖7 礫石充填完井示意圖Fig.7 Gravel pack completion schematic diagram

礫石充填防砂采用傳統(tǒng)的顆粒充填方式可能存在泥質(zhì)堵塞篩管和篩管破損的情況；還存在水平段防泥堵效果很差的問(wèn)題，其主要原因在于無(wú)法實(shí)現(xiàn)全水平段充填率均達(dá)到100%：礫石與充填液比重較大，充填時(shí)和充填后，易在水平段沉降，在水平段頂部形成竄槽（圖7），難以實(shí)現(xiàn)緊密充填[18-20]。

3.4 解決辦法

根據(jù)礫石充填工藝中存在的問(wèn)題分析，在連續(xù)封隔體顆粒充填過(guò)程中采取如下措施，以保證連續(xù)封隔體顆粒在篩管與井壁形成的環(huán)形空間內(nèi)能夠充填緊實(shí)。

（1）選用比重低的顆粒，以縮小顆粒與充填液的密度差，使其更便于被充填液攜帶。

（2）加入摩阻降低劑，降低顆粒間的摩擦阻力，使其更易于被充填液攜帶。

（3）利用ICD 控流篩管回流充填液，因?yàn)槊扛Y管上都有一到兩個(gè)節(jié)流孔，使得充填界面與節(jié)流孔存在流體壓差，軸向的滲流壓力梯度迫使連續(xù)封隔體顆粒堆積緊實(shí)。

充填過(guò)程如圖8 所示。

圖8 連續(xù)封隔體顆粒充填過(guò)程Fig.8 Filling process of continuous pack-off particles

由T1時(shí)刻開(kāi)始充填，連續(xù)封隔體顆粒隨充填液由油管注入井內(nèi)，在生產(chǎn)管柱上方的封隔器內(nèi)，由滑套口呈霧狀流進(jìn)入篩管與裸眼井壁形成的環(huán)形空間，充填液通過(guò)控流篩管回流，紅色箭頭為充填液攜帶連續(xù)封隔體顆粒進(jìn)入方向，藍(lán)色箭頭為充填液回流方向，連續(xù)封隔體顆粒被篩管過(guò)濾網(wǎng)攔截，留在控流篩管與裸眼井壁形成的環(huán)形空間，在沉降作用下，連續(xù)封隔體顆粒不斷堆積在控流篩管下方。

在T2時(shí)刻，連續(xù)封隔體顆粒已經(jīng)堆積滿控流篩管下部空間，從水平段趾端方向開(kāi)始淹沒(méi)控流篩管。此時(shí)充填液依然通過(guò)上部滑套入口進(jìn)入篩管與井壁形成的環(huán)形空間，但回流基本依靠篩管上部流道。連續(xù)封隔體充填區(qū)域內(nèi)因?yàn)轭w粒密度較低，在流動(dòng)壓力推動(dòng)下，使得封隔體顆粒在已充填空間內(nèi)進(jìn)一步堆緊、堆滿。

T1時(shí)刻至T2時(shí)刻的充填階段稱(chēng)為α 充填階段，T2時(shí)刻后連續(xù)封隔體顆粒充填開(kāi)始進(jìn)入β 階段。

在T3時(shí)刻，進(jìn)入β 充填階段后，連續(xù)封隔體顆粒不斷由趾端向根端淹沒(méi)控流篩管，被淹沒(méi)的篩管不再參與回流，可供回流的篩管數(shù)量不斷減少，見(jiàn)圖中藍(lán)色回流箭頭。充填液在流動(dòng)壓差及控流篩管節(jié)流的雙重作用下，向連續(xù)封隔體顆粒充填區(qū)域滲流，對(duì)堆積的封隔體顆粒起到滲流擠壓的作用，沖擊堆積及滲流擠壓的同時(shí)作用，使連續(xù)封隔體顆粒堆積越來(lái)越緊。

連續(xù)封隔體顆粒淹沒(méi)所有篩管后，在T4時(shí)刻完成封隔體顆粒充填全過(guò)程。

3.5 滲流擠壓梯度的計(jì)算

對(duì)連續(xù)封隔體顆粒的滲流擠壓是控制流動(dòng)壓力梯度實(shí)現(xiàn)的，連續(xù)封隔體顆粒堆積界面前的壓力為

摩阻損失梯度計(jì)算的通用公式為

摩擦阻力系數(shù)f可根據(jù)管壁相對(duì)粗糙度和雷諾數(shù)查出。環(huán)空流動(dòng)時(shí)，流動(dòng)管當(dāng)量直徑計(jì)算公式為

受封隔體顆粒充填的影響，滲流通過(guò)封隔體充填區(qū)域到達(dá)已淹沒(méi)控水篩管節(jié)流孔的流量特別低，則被淹沒(méi)的控流篩管節(jié)流孔處的壓力約等于控水篩管內(nèi)的壓力

連續(xù)封隔體顆粒堆積界面與控流篩管節(jié)流孔距離為L(zhǎng)時(shí)，則在連續(xù)封隔體顆粒堆積界面到控流篩管節(jié)流孔的距離內(nèi)，壓力梯度為

假設(shè)連續(xù)封隔體堆積界面垂深與控水篩管節(jié)流孔垂深相等，則

3.6 連續(xù)封隔體顆粒充填技術(shù)參數(shù)

選取超輕密度材料制作連續(xù)封隔體顆粒，其密度接近于水，充填過(guò)程中沉降速度慢，在小排量充填情況下不易形成砂橋，從而最大程度保證充填效率[21-25]。選取的超輕密度連續(xù)封隔體顆粒密度為1.03～1.06 g/cm3，是礫石充填石英砂密度的45%，如采用密度為1.03 g/cm3的海水作為充填液，其密度差是礫石充填的1.5%[21-25]。同時(shí)該超輕材料還具備物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的特點(diǎn)，耐溫耐壓分別達(dá)到140°C和40 MPa，在井底高溫、高壓條件下，不易發(fā)生物理化學(xué)變化，進(jìn)而影響封隔泥巖的效果[21-26]。

綜合考慮成本及產(chǎn)層保護(hù)等因素，選用含鹽度3%的海水作為充填液，其密度為1.03 g/cm3，與密度為1.05 g/cm3的連續(xù)封隔體顆?；旌铣涮羁尚纬伸F狀流，有利于提高充填率。

選擇最大泵注壓力時(shí)，由于泵注壓力與篩管內(nèi)壓力差值越大，越有利于連續(xù)封隔體顆粒軸向上的滲流擠壓，使得封隔體顆粒堆積的越緊實(shí)，故可在確保不高于地層破裂壓力的情況下適當(dāng)提高泵壓。

3.7 充填施工步驟

主要充填施工步驟有以下6 個(gè)部分：（1）下入包含ICD 控流篩管的下部完井管柱；（2）利用完井液循環(huán)測(cè)試排量與油壓關(guān)系；（3）正循環(huán)充填封隔體顆粒至篩管與裸眼井壁形成的環(huán)形空間；（4）根據(jù)注入壓力及排量指示，結(jié)束正循環(huán)充填；（5）反循環(huán)洗井；（6）起充填管柱。具體連續(xù)封隔體顆粒充填作業(yè)流程如圖9 所示。

圖9 連續(xù)封隔體顆粒充填作業(yè)流程Fig.9 Work flow for continuous pack-off particles filling

4 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)例分析

4.1 應(yīng)用背景

LF 油田位于中國(guó)南海珠江口盆地08 區(qū)塊西端。該區(qū)塊2370 層為新近系珠江組下部的砂巖層，物性較好，屬于中孔、中高滲儲(chǔ)集層。在2370 層之上發(fā)育有一套巨厚的陸棚相泥巖，形成了良好的儲(chǔ)蓋組合。2370 層為背斜構(gòu)造油藏，有效厚度在10.4～23.2 m，為典型的塊狀邊水砂巖油藏。

A7H1 井是為了挖潛未被波及到的構(gòu)造邊角區(qū)域剩余油而鉆的調(diào)整井。該儲(chǔ)層目前采出程度較高，已進(jìn)入開(kāi)發(fā)中后期，油水界面抬升；該井構(gòu)造部位相對(duì)較低，局部水淹及底水錐進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)較大。綜合考慮以上因素，為了保證油井產(chǎn)能，設(shè)計(jì)水平井軌跡與儲(chǔ)層頂端蓋層距離小于1 m，但鉆井軌跡存在波動(dòng)，鉆進(jìn)過(guò)程鉆穿部分泥巖段的可能性極大，防泥為初期完井設(shè)計(jì)中要考慮的重要因素。

實(shí)鉆過(guò)程更增大了防泥的必要性。在鉆水平段的過(guò)程中，由于出油層巖石傾角向下，水平段軌跡受此影響不斷下行，共用4 趟工具進(jìn)行鉆進(jìn)，前3 趟均無(wú)法達(dá)到良好的軌跡控制效果，增斜困難，水平井軌跡發(fā)生偏移，為了矯正井軌跡，下入第4 趟工具，井軌跡上挑，因構(gòu)造變低，誤入頂部泥質(zhì)蓋層。該井設(shè)計(jì)井深3 861 m，水平段長(zhǎng)度550 m，實(shí)際水平段長(zhǎng)度201 m，其中，趾端74 m 鉆入儲(chǔ)層頂部泥巖層，有效井段僅為120 m。

泥巖段占總水平段長(zhǎng)度的36.82%，開(kāi)發(fā)過(guò)程中必須要采取防泥、控泥措施。另外，由于共下入四趟工具，多次增斜、降斜矯正井軌跡，造成井軌跡波動(dòng)較大，出現(xiàn)不規(guī)則井眼、大肚子現(xiàn)象，每米曲率達(dá)到0.18°，遇液膨脹封隔器下入遇卡風(fēng)險(xiǎn)巨大，封隔效果無(wú)法保證，傳統(tǒng)封隔器封隔法可行性較低。綜合考慮以上因素，選用連續(xù)封隔體技術(shù)防泥，連續(xù)封隔體技術(shù)是通過(guò)在篩管與井壁環(huán)空充填特殊顆粒形成緊密的封隔環(huán)實(shí)現(xiàn)封隔，在任何可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)的空間均可有效充填，形成防泥屏障，技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯。

4.2 施工過(guò)程

由A7H1 井的井身結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了該井的連續(xù)封隔體防泥完井方案（圖10）。

圖10 A7H1 井封隔體充填后完井結(jié)構(gòu)示意圖Fig.10 Continuous pack-off completion technology wellbore schematic for Well A7H1

下部完井管柱下深3 450.0 m，共計(jì)下入24根ICD 篩管；封隔器坐封在3 192.5 m；根據(jù)井眼尺寸及完井管柱結(jié)構(gòu)組成，計(jì)算連續(xù)封隔體充填量為1.9 m3；封隔體顆粒粒徑選取為40～70 目（0.21～0.42 mm）；該區(qū)域地層破裂壓力為8.2 MPa，泵注壓力設(shè)置為6.0 MPa。

A7H1 井完鉆后實(shí)施連續(xù)封隔體防泥技術(shù)裸眼完井，在6′′井眼內(nèi)下入控水篩管。初始排量0.6 m3/min，初始泵入壓力6.3 MPa；最高泵注壓力8.0 MPa，對(duì)應(yīng)排量0.6 m3/min，充填進(jìn)入β 充填階段；整個(gè)充填過(guò)程共充填封隔體顆粒2.335 m3，耗時(shí)6 h，充填率123%。在進(jìn)入β 充填階段后，通過(guò)降排量、定泵注壓力充填。第三次降排量時(shí)，泵注壓力為8.0 MPa，排量為0.5 m3/min。充填液由油管注入，經(jīng)控水管柱上方的頂部封隔體處，由滑套口進(jìn)入環(huán)空充填；充填液回流先通過(guò)控水管柱，至頂部封隔器處則進(jìn)入油套環(huán)形空間返回地面。因此，注入及流出的摩阻均可簡(jiǎn)化為兩段分別計(jì)算

式中：

根據(jù)相關(guān)參數(shù)計(jì)算得知注入摩阻為1.45 MPa，返排摩阻為0.45 MPa。根據(jù)式（6），計(jì)算連續(xù)封隔體充填界面至其淹沒(méi)的最近一根篩管間的滲流擠壓梯度高達(dá)0.6 MPa/m，此壓力梯度足以讓密度與水相近的封隔體顆粒堆積緊實(shí)。

4.3 防泥效果分析

目前，該井已經(jīng)投產(chǎn)8 個(gè)月，無(wú)水采油17 h，初期日產(chǎn)液430 m3，當(dāng)前日產(chǎn)液443 m3；含水率由初期的91%降至目前的83.4%（圖11）。截至2020年2 月底，累產(chǎn)油0.91×104m3，與鉆前預(yù)測(cè)基本一致。在投產(chǎn)后的8 個(gè)月生產(chǎn)時(shí)間內(nèi)，井口監(jiān)測(cè)未見(jiàn)固相顆粒產(chǎn)出物，無(wú)黏土物質(zhì)返出地面。且電潛泵工作正常，未發(fā)生因進(jìn)泥引發(fā)機(jī)械故障影響生產(chǎn)的情況。

從生產(chǎn)動(dòng)態(tài)（圖11）上觀察，在油嘴、泵頻、生產(chǎn)壓差穩(wěn)定的條件下，含水率由91.0% 降至83.4%，油水比增大，而日產(chǎn)液略增，由429 m3增至444 m3，日產(chǎn)油量、日產(chǎn)液量的雙升證明了該井產(chǎn)能未受到泥巖段影響；而從本井采液指數(shù)曲線（圖11）上可以看出，計(jì)算采液指數(shù)曲線平穩(wěn)，返排結(jié)束時(shí)采液指數(shù)為118.6 m3/（d·MPa），當(dāng)前采液指數(shù)為119.1 m3（/d·MPa），整體變化幅度低于4.8%，采液指數(shù)無(wú)大幅變化，分析認(rèn)為該井并無(wú)泥質(zhì)運(yùn)移，堵塞篩管，影響產(chǎn)能的過(guò)程。

圖11 A7H1 井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)曲線Fig.11 Production dynamic curves for Well A7H1

LF 油田2370 層連通性好、均質(zhì)性強(qiáng)，A7H1 井與鄰井產(chǎn)能具有一定可比性，因此，可通過(guò)對(duì)比產(chǎn)能，判斷泥巖段對(duì)A7H1 的影響。由于該井誤入泥質(zhì)蓋層，其有效井段僅為120 m，因此，以米采液指數(shù)為指標(biāo)與鄰井進(jìn)行對(duì)比。因投產(chǎn)時(shí)間不同，為剔除相對(duì)滲透率影響，取鄰井同期含水率米采指數(shù)進(jìn)行對(duì)比（表1）。A7H1 井的米采液指數(shù)為0.96 m3（/d·MPa·m），與鄰井相差不大，與平均值0.98 m3（/d·MPa·m）僅差2.02%，且A7H1 井米采液指數(shù)與鄰井米采液指數(shù)相近，而參與對(duì)比的鄰井均未鉆遇泥巖段，證明該井產(chǎn)液能力符合該區(qū)塊的基本儲(chǔ)層條件，進(jìn)一步證明連續(xù)封隔體技術(shù)對(duì)趾端泥巖段封堵有效。

表1 A7H1 井米采指數(shù)對(duì)比Tab.1 Comparison of liquid productivity index per meter for Well A7H1

通過(guò)以上分析，可以確定應(yīng)用連續(xù)封隔體技術(shù)封隔泥巖段的設(shè)計(jì)目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)，即對(duì)泥巖段進(jìn)行有效封隔，保障生產(chǎn)不受泥巖段影響。

從實(shí)踐效果及機(jī)理分析可以看出，連續(xù)封隔體顆粒防泥技術(shù)具有以下技術(shù)優(yōu)勢(shì)：

（1）適用范圍廣。只要是可建立循環(huán)的空間均可以實(shí)現(xiàn)有效充填，所以連續(xù)封隔體封隔泥巖段技術(shù)適用于各種井型，在直井、定向井、水平井防泥作業(yè)上均可發(fā)揮作用；對(duì)充填空間的形狀無(wú)要求，所以可用于裸眼井，對(duì)井徑大小及形狀不固定的裸眼井外環(huán)空依然可以實(shí)現(xiàn)緊密充填。

（2）有效期長(zhǎng)。封堵顆粒物化性質(zhì)穩(wěn)定、耐溫耐壓，泥質(zhì)顆粒和含泥流體不會(huì)因連續(xù)封隔體顆粒發(fā)生的物理化學(xué)反應(yīng)而重新竄入井筒內(nèi)部。

（3）功能全面?？山Y(jié)合控水篩管使用，實(shí)現(xiàn)控水、防砂、防泥堵、增油有機(jī)結(jié)合[21-25]。

（4）工藝簡(jiǎn)單。因?qū)φ麄€(gè)生產(chǎn)段均進(jìn)行了緊密充填，所以無(wú)需通過(guò)測(cè)井解釋落實(shí)泥巖段位置，全井段自適應(yīng)控堵；對(duì)泥巖段個(gè)數(shù)、長(zhǎng)度無(wú)限制，對(duì)封隔區(qū)域內(nèi)的所有泥巖段均可起到封隔作用。

5 結(jié)論

（1）連續(xù)封隔體技術(shù)原理是利用泥質(zhì)顆粒摩擦力的作用在泥巖與連續(xù)封隔體界面上形成泥餅，進(jìn)而阻礙泥巖段泥質(zhì)顆粒及含泥流體進(jìn)入井筒。

（2）連續(xù)封隔體封隔泥巖技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)是保證篩管與裸眼井壁形成的環(huán)形空間充填完全、緊實(shí)，為此工藝中采取了低比重顆粒，加入了摩阻降低劑，利用ICD 控流篩管回流充填液等方法。

（3）連續(xù)封隔體顆粒選用密度1.03～1.06 g/cm3；充填液選用密度1.05 g/cm3、鹽度為3%的水；最大泵入壓力需綜合地層破裂壓力確定。

（4）現(xiàn)場(chǎng)井口產(chǎn)出物、本井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)、鄰井產(chǎn)能對(duì)比等分析，可以確定連續(xù)封隔體技術(shù)可有效封隔泥巖段、支撐泥巖、避免泥質(zhì)運(yùn)移、防止泥堵現(xiàn)象，有效穩(wěn)定油井產(chǎn)能。

（5）連續(xù)封隔體封隔泥巖技術(shù)適用范圍廣、有效期長(zhǎng)、功能全面、無(wú)需找泥巖段、對(duì)多泥巖段均可實(shí)現(xiàn)有效控制；除了水平井堵泥，還可以應(yīng)用于鉆穿多泥巖段的定向井及直井，在各類(lèi)井型防泥竄上均有廣闊的應(yīng)用前景。