泥質(zhì)疏松砂巖防砂參數(shù)優(yōu)化研究

【摘要】機械篩管完井工藝簡單，是油田開采初期常用的防砂手段。而疏松砂巖油藏由于其強度低，泥質(zhì)含量高，富含粘土礦物，因此同時存在容易出砂和防砂難度大的問題。我國疏松砂巖油藏分布較廣，在石油開采中占有重要地位，采用篩管完井防砂，往往由于泥質(zhì)含量高而導(dǎo)致產(chǎn)能下降嚴(yán)重，一般認(rèn)為，粘土含量小于5%時防砂篩管都不容易堵塞，高于10%時，致密過濾結(jié)構(gòu)的篩管不適合使用。本文通過防砂模擬實驗，研究不同泥質(zhì)含量對篩管防砂完井產(chǎn)能的影響，通過分析和總結(jié)，對防砂參數(shù)設(shè)計給出了優(yōu)化建議，為泥質(zhì)疏松砂巖油藏的防砂開采提供新的思路。

【關(guān)鍵詞】疏松砂巖；泥質(zhì)含量；防砂；篩管；縫寬；參數(shù)優(yōu)化

1、概述

疏松砂巖油藏壓實作用差，強度低，膠結(jié)物中粘土礦物含量較多，在國內(nèi)油田中所占比例較大，這類油藏生產(chǎn)中極易出砂，大大增加采油成本。篩管防砂完井防砂有效期短，但其工藝簡單，成本較低，是油田開發(fā)初期常用的防砂方式。疏松砂巖油藏中泥質(zhì)多以膠結(jié)物中的粘土礦物為主，極易堵塞防砂管油流通道。實踐表明，泥質(zhì)含量對產(chǎn)能的提高十分不利[1-2]，是影響該類防砂方式防砂期限的主要原因之一。因此，研究不同泥質(zhì)含量對篩管防砂完井的影響，以便合理確定擋砂精度或選擇防砂方式，對我國疏松砂巖油藏快速、高效的開發(fā)有廣泛的借鑒作用。

2、實驗方案設(shè)計

2.1防砂參數(shù)設(shè)計

防砂篩管縫寬設(shè)計的方法有多種，國外對此進(jìn)行了大量研究。傳統(tǒng)的篩縫設(shè)計Coberly準(zhǔn)則[3]和其它的各種設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)都是基于篩分析曲線上單點的分析結(jié)果。Coberly認(rèn)為，只有當(dāng)砂橋形成以后，才能有效地?fù)踝〉貙由巴ㄟ^防砂篩管。那么兩顆直徑之和大于或等于縫寬的砂粒的數(shù)量和運移方式?jīng)Q定了形成砂橋的概率大??；因此，合理的篩縫寬度應(yīng)該小于等于地層砂d10的2倍。Coberlyde這一方法沒有考慮地層砂均勻性的影響。Con-slot和Wilson等方法[4-5]在Coberly研究的基礎(chǔ)上考慮了地層砂均勻性的影響，對篩縫寬度設(shè)計進(jìn)行了改進(jìn)。國內(nèi)也有人對此進(jìn)行過研究[6-7]，但都沒有考慮地層砂中泥質(zhì)的含量，而地層泥質(zhì)含量對篩管完井生產(chǎn)的有效期限影響很大，現(xiàn)場經(jīng)驗認(rèn)為當(dāng)粘土含量小于5%時，使用任何防砂篩管都不容易堵塞，高于10%時，致密篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)的篩管不適用。

2.2實驗條件確定

通過實驗對相同生產(chǎn)壓差、不同泥質(zhì)含量、機械防砂管完井條件下的產(chǎn)量、篩管內(nèi)外壓降進(jìn)行比較分析，探索篩管防砂失效的機理。

3、實驗結(jié)果分析

3.1產(chǎn)量對比

防砂投產(chǎn)后，產(chǎn)量是衡量防砂效果的重要指標(biāo)之一。實驗結(jié)果顯示，不同泥質(zhì)含量下穩(wěn)定后的產(chǎn)量有所不同（圖1），泥質(zhì)含量為5%時產(chǎn)量最高，為15%和20%時，產(chǎn)出油流為液滴狀；總體而言，產(chǎn)量隨泥質(zhì)含量升高而下降，說明泥質(zhì)含量對產(chǎn)能有影響很大。

3.2篩管內(nèi)外壓降對比

通過監(jiān)測篩管內(nèi)外壓降可以分析出其堵塞的狀況，壓降越大，篩管滲透率越小，堵塞也越嚴(yán)重。由圖1可以看出，實驗中存在解堵現(xiàn)象，此時篩管內(nèi)外壓降出現(xiàn)較大幅度的瞬時下降，而產(chǎn)量也隨之有一定提高；但在泥質(zhì)含量為15%和20%的實驗中，壓降下降幅度較小，產(chǎn)量提高不明顯。總的來說，隨泥質(zhì)含量升高，篩管內(nèi)外的壓降明顯增大，粘土的存在使篩管滲透率大大減小，從而導(dǎo)致產(chǎn)量降低。

3.3防砂參數(shù)設(shè)計優(yōu)化

4、結(jié)論與建議

參考文獻(xiàn)

[1]王玉芳，閆燕華，曹東星.高泥質(zhì)疏松砂巖酸化防砂工藝技術(shù)研究.鉆采工藝，2008.05，31（3）：54-57.

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