東營(yíng)組疏松砂巖出砂預(yù)測(cè)及防砂方法應(yīng)用

摘 要：現(xiàn)河采油廠東營(yíng)組屬于疏松砂巖油藏，普遍膠結(jié)差且油稠，通過(guò)對(duì)該產(chǎn)層出砂預(yù)測(cè)方法的研究，推廣高壓充填防砂工藝，使得東營(yíng)組連續(xù)投產(chǎn)的5口井具有獲得較好產(chǎn)能，為下步開(kāi)發(fā)此層段提供了依據(jù)，同時(shí)對(duì)同類油藏的開(kāi)發(fā)具有十分重要的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：疏松砂巖；出砂預(yù)測(cè)；高壓充填

引言：現(xiàn)河采油廠目前河4、河100等區(qū)塊東營(yíng)組由于出砂嚴(yán)重。為最大限度發(fā)揮油井的產(chǎn)能，解決開(kāi)發(fā)中疏松砂巖出砂嚴(yán)重的困難，決定以郝家河4斷塊東營(yíng)組為突破口，優(yōu)化防砂工藝，了解地層產(chǎn)能。

1、地層巖性分析

河4斷塊東營(yíng)組埋深1500m～1700m，平均滲透率900毫達(dá)西，孔隙度30%，泥質(zhì)含量小于10%，聲波時(shí)差360～400us/m，具有埋藏淺、高孔、高滲、膠結(jié)疏松的特點(diǎn)，從地層物性分析，出砂臨界值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于勝利油田推薦值，屬于典型淺層疏松砂巖油藏。

2、出砂預(yù)測(cè)的指數(shù)法分析

出砂指數(shù)越大，說(shuō)明巖心體積彈性模量K和切變彈性模量G之和越大，即巖石的強(qiáng)度越大，穩(wěn)定性好，不易出砂。

根據(jù)出砂指數(shù)公式：

B =K + 0.75G

若B大于2.0，則正常生產(chǎn)時(shí)不易出砂；若B為1.4～2.0，油層出砂加?。划?dāng)B小于1.4，油井嚴(yán)重出砂。計(jì)算該斷塊的平均出砂指數(shù)B為1.6，顯示地層極易出砂。若斷塊內(nèi)采取的完井及防砂措施不當(dāng)，則加劇生產(chǎn)過(guò)程中的出砂。

3、出砂預(yù)測(cè)的原油物性分析

在一定的生產(chǎn)壓差和滲流速度下，流體對(duì)巖石的拖拽力取決于粘度，粘度越大，拖拽力越大，儲(chǔ)集層越容易出砂。河4塊東營(yíng)組粘度為2000～5000mpa.s，因此原油粘度高也是導(dǎo)致該產(chǎn)層出砂嚴(yán)重的原因。

4、出砂預(yù)測(cè)的經(jīng)驗(yàn)類比分析

河4斷塊已開(kāi)采東營(yíng)組的生產(chǎn)井有3口，均出砂嚴(yán)重未能正常生產(chǎn)。分析原因?yàn)?口井同屬河道河壩沉積，沉積環(huán)境相似，對(duì)比同區(qū)塊沙一產(chǎn)層，出砂對(duì)生產(chǎn)狀況的影響非常明顯。

生產(chǎn)周期出砂導(dǎo)致

東營(yíng)組小于40天100%

沙一大于150天18%

根據(jù)河4斷塊的地質(zhì)情況及開(kāi)采特點(diǎn)，并作出砂預(yù)測(cè)。綜合以上分析，河4斷塊東營(yíng)組在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)出砂可能性極大。

5、防砂配套工藝的選擇

針對(duì)河4斷塊東營(yíng)組膠結(jié)疏松，出砂嚴(yán)重的特點(diǎn)，傳統(tǒng)的機(jī)械防砂和化學(xué)防砂雖然簡(jiǎn)便易行，但均不能同時(shí)解決防砂效率低和影響產(chǎn)能的矛盾。而采用高壓充填防砂，能形成充填礫石阻擋地層砂，篩管阻擋礫石的多級(jí)擋砂屏障。

高壓礫石充填工藝雖然投入較大，但具有防砂強(qiáng)度高，延長(zhǎng)生產(chǎn)周期，同時(shí)又不影響產(chǎn)能的優(yōu)點(diǎn)，因此應(yīng)作為優(yōu)選工藝。

6、高壓充填工藝的優(yōu)化方法

6.1 射孔

采用大槍大彈高孔密射孔工藝，以增大炮眼總流通面積，以減少地層流體在炮眼內(nèi)外的壓降，降低地層流體徑向流速，減緩地層出砂。針對(duì)東營(yíng)組，要求采用大槍大彈高孔密的射孔工藝，即102槍127彈，16孔/米射孔。

6.2 化學(xué)解堵降粘

河4斷塊東營(yíng)組原油較稠，乳化嚴(yán)重容易形成堵塞。因此要向地層擠入降粘劑降低油水界面張力，形成水包油乳狀液，降低原油粘度，降低稠油的流動(dòng)阻力。

6.3 充填工具選擇

為減少防砂施工工序，節(jié)省施工作業(yè)時(shí)間，降低施工成本，優(yōu)選PFS-115一次高壓充填裝置，其基本原理為采用液壓使裝置先座封，封隔油套環(huán)空，再打開(kāi)充填通道進(jìn)行礫石充填，充填結(jié)束后，先洗出油管內(nèi)礫石，再正轉(zhuǎn)管柱實(shí)現(xiàn)丟手，起出沖管等就完成了礫石充填防砂施工的全部工藝過(guò)程，該充填工具極大簡(jiǎn)化了充填防砂施工過(guò)程。

6.4 充填礫石設(shè)計(jì)

高壓充填工藝的充填礫石尺寸、質(zhì)量、數(shù)量的選擇尤為重要。由于東營(yíng)組埋深較淺，因此選用價(jià)格低廉、圓球度及抗破碎能力都較好地石英砂做為充填材料。

根據(jù)取樣化驗(yàn)的地層砂的粒徑中值確定為0.15mm，根據(jù)索西埃公式：

D=（5～6）d50

設(shè)計(jì)石英砂的粒徑為0.4～0.8mm，強(qiáng)度85Mpa，圓度0.57，球度0.66，破碎率9.0%。

充填礫石的數(shù)量由充填空間決定，即由擠入地層的礫石數(shù)量以及環(huán)形空間中石英砂數(shù)量相加而得。對(duì)于新井或新補(bǔ)孔層，擠入套管外礫石充填半徑以300mm為宜。對(duì)于已生產(chǎn)一段時(shí)間的地層，由于近井地帶疏松或有較多孔洞，設(shè)計(jì)充填半徑以大于等于500mm為宜。

7、生產(chǎn)效果

實(shí)施的5口井，平均初日增油3.5t，其中2口井有效期已超過(guò)150天，并且目前所有井均生產(chǎn)正常，取得了較好效果。

8、結(jié)論及認(rèn)識(shí)

河4斷塊東營(yíng)組的應(yīng)用成功，充分認(rèn)識(shí)到該產(chǎn)層的產(chǎn)能。同時(shí)，綜合運(yùn)用各種預(yù)測(cè)手段及優(yōu)化防砂工藝，完善了對(duì)疏松砂巖的防砂方法，對(duì)同類油藏開(kāi)發(fā)具有指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)：

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