壓裂防砂技術(shù)在歡西油田的應(yīng)用

王德偉（中油遼河油田錦州采油廠 遼寧 凌海 121209）

一、引言

隨著油田的不斷開發(fā)生產(chǎn)及新型驅(qū)替方式的投入，油層出砂問題已經(jīng)成為開發(fā)的主要矛盾之一。目前我廠總井2603口，開井1577口，出砂井1137口，占開井?dāng)?shù)的72.4%，其中2013年因砂卡檢泵261井次,較2012年增加23井次，其中導(dǎo)致我廠油井出砂的原因分為兩大類，即地質(zhì)因素和開采因素。

1.地質(zhì)因素

影響油藏出砂的地質(zhì)因素包括：沉積相、構(gòu)造應(yīng)力、巖礦組成、砂巖顆粒形狀及大小、壓實(shí)情況、膠結(jié)物類型及膠結(jié)程度、油層壓力、儲(chǔ)層敏感性、潤(rùn)濕性、流體性質(zhì)及分布等。歡西油田屬疏松砂巖油藏，埋藏淺、壓實(shí)作用弱、膠結(jié)疏松、地層應(yīng)力場(chǎng)分布不均，容易產(chǎn)生局部應(yīng)力過大，破壞巖石的原始結(jié)構(gòu)，巖石強(qiáng)度下降。區(qū)塊內(nèi)儲(chǔ)層巖石主要為砂巖，膠結(jié)類型主要是孔隙接觸式膠結(jié)，膠結(jié)物以泥質(zhì)為主，膠結(jié)程度較差，易出砂。

2.開發(fā)因素

(1)地層虧空、地層壓力下降使地層膠結(jié)強(qiáng)度下降，增加了儲(chǔ)層砂體顆粒承載砂礫的負(fù)荷，破壞砂粒間的應(yīng)力平衡狀態(tài)，當(dāng)?shù)貙討?yīng)力超過砂巖地層承受強(qiáng)度時(shí)，巖石顆粒剝離碎裂而出砂；

(2)油井生產(chǎn)時(shí)存在生產(chǎn)壓差，同一生產(chǎn)層生產(chǎn)壓差越大，滲流速度越高，流體流動(dòng)過程中對(duì)砂粒形成拖拽力越大，致使砂粒與巖石骨架脫離而出砂；

(3)流體性質(zhì)：原油粘度高，流動(dòng)的摩擦阻力大，攜砂能力強(qiáng)；

(4)油藏開發(fā)后，受注入水的影響，含水上升，使井筒周圍的泥質(zhì)膠結(jié)物溶解、膨脹或分散，降低巖石膠結(jié)強(qiáng)度引起出砂；

(5)蒸汽吞吐開采對(duì)出砂的影響，蒸汽對(duì)巖石顆粒的溶蝕作用致使巖石的膠結(jié)強(qiáng)度降低，同時(shí)注蒸汽時(shí)的高壓差對(duì)巖石造成了剪切破壞，易導(dǎo)致近井地帶巖石骨架破壞而大量出砂。另外影響油藏出砂的因素還包括：固井質(zhì)量、射孔密度，不適當(dāng)?shù)膲毫选⑺峄胧┘坝途墓ぷ髦贫鹊取?/p>

二、壓裂防砂機(jī)理

1.壓裂防砂機(jī)理

壓裂防砂技術(shù)是利用壓裂車組泵入壓裂液壓開地層，按不同的砂比向壓開的地層擠注支撐劑，在地層溫度(注汽)和固化劑作用下，支撐劑膠結(jié)、固化，在近井地帶形成擋砂屏障。在達(dá)到防砂效果的同時(shí)，又極大地改變了地層中液體的流動(dòng)方式，井底附近的液流從徑向流轉(zhuǎn)變成線性流，降低了流動(dòng)阻力，可達(dá)到增產(chǎn)效果。與其它防砂方式比較，具有防砂、解堵、降低注汽壓力、增產(chǎn)以及保護(hù)套管的多重效果。

2.技術(shù)指標(biāo)

砂比：15～25%

抗壓強(qiáng)度＞12 Mpa

滲透率＞10u m2

樹脂砂固化時(shí)間：48 h

擋砂粒度中值≥0.06 mm

施工排量在控制在2.5-3.2 m3/min。

攜砂液粘度50-100 Mpa.s

三、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

截止目前壓裂防砂在我廠共實(shí)施31井次，其中稀油區(qū)塊應(yīng)用9井次，稠油區(qū)塊應(yīng)用22井次，井號(hào)分別為：錦45-023-K 29、錦45-23-K 281、錦45-029-033、錦45-026-031、錦45-023-021、錦45-023-023、錦45-27-032、錦607-50-88、錦607-50-741 C、錦607-52-741 C、錦25-28-28、錦25-23-23等等，防砂增油效果顯著。

典型井例：錦45塊蒸汽驅(qū)內(nèi)錦45-023-K 29井在2011年5月份進(jìn)行壓裂防砂。該井在汽驅(qū)受效一段時(shí)間后，效果逐漸變差且出砂嚴(yán)重，測(cè)試結(jié)果顯示985.9-987.6 m稠油層出液少，措施前日產(chǎn)油1.4 t，日產(chǎn)液14.7 m3。措施實(shí)施后油井生產(chǎn)油層的產(chǎn)液能力得到很大的改善，各小層產(chǎn)液能力相對(duì)均衡，層間矛盾減少，該井產(chǎn)油能力得到有效的提高，措施后該井日產(chǎn)油，措施后日產(chǎn)油10.6 t，檢泵周期延長(zhǎng)127天。

錦2-7-A 237井為錦16化學(xué)驅(qū)油井，目前生產(chǎn)井段1443.2 m-1461.8 m，共7個(gè)小層，厚度13.1 m，人工井底1459.0 m。從13年3月份以來累計(jì)檢泵8次，其中多次檢泵原因?yàn)樯翱?，?yán)重影響了油井的正常生產(chǎn)，給化學(xué)驅(qū)上產(chǎn)帶來不利影響，而且從5月份開始產(chǎn)液量出現(xiàn)大幅下降，分析為油層聚合物堵塞。9月15日再次因軟卡停。該井10月25日下午實(shí)施壓裂防砂措施，填入石英砂8方，阻砂劑11方，砂比16%，措施排量2.5 m3/min，共擠入頂替液8 m3，總液量190 m3。措施后該井日產(chǎn)油7.6 t，延長(zhǎng)檢泵周期76天。

在上述成功的基礎(chǔ)上，2014年4月對(duì)新井錦2-11-A 218井實(shí)施壓裂引效，該井日產(chǎn)油由措施前0.2 t上升至18.3 t，效果顯著。

四、結(jié)論

1.壓裂防砂技術(shù)在錦45蒸汽驅(qū)、錦16二元驅(qū)中取得良好效果，為同類試驗(yàn)區(qū)開發(fā)提供借鑒。

2.通過壓裂防砂工藝，能很好的解決歡西油田油水井出砂問題，延長(zhǎng)檢泵周期，并能夠起到增產(chǎn)作用，提高作業(yè)的一次成功率。

[1]何生厚,張琪.油氣井防砂理論及其應(yīng)用[M].北京:中國(guó)石化出版社,2003,4-5.

[2]王旭.遼河油區(qū)稠油開采技術(shù)及下步技術(shù)攻關(guān)方向探討[J].石油勘探與開發(fā),2006,4（33）:484～490.