油井防砂工藝在疏松砂巖油田中的應(yīng)用

呂鵬(勝利油田東勝精攻石油開發(fā)集團(tuán)股份有限公司 山東 東營 257000)

油水井出砂是砂巖油藏開發(fā)過程中不可避免的矛盾，隨著油田的開發(fā)，防砂工藝經(jīng)過不斷的引進(jìn)、消化、發(fā)展，并經(jīng)過現(xiàn)場的應(yīng)用形成了適應(yīng)不同階段不同油藏特點(diǎn)的防砂工藝技術(shù)。疏松砂巖油藏總體表現(xiàn)為埋藏淺、油層薄、易出砂、原油粘度高、粘土含量高、強(qiáng)水敏及儲(chǔ)層物性好七個(gè)特點(diǎn)[1]。

一、高壓充填防砂工藝技術(shù)

1.技術(shù)原理

采用高壓充填工具與繞絲篩管相配套，將繞絲篩管正對出砂層位，用攜砂液將一定尺寸的礫石以高排量擠壓充填到產(chǎn)層管外空洞和篩管與套管環(huán)形空間，經(jīng)沉積、壓實(shí)，形成高效能擋砂屏障，達(dá)到防止油層出砂目的。

該技術(shù)技術(shù)成熟、應(yīng)用規(guī)模大；防砂成功率高、有效期長；對鉆井泥漿及近井地帶污染的地層有解堵作用；解決了砂粒分選差，泥質(zhì)含量高的粉細(xì)砂巖油層防砂；一次性解決了以前需要預(yù)充填的防砂方式，相比每口井可節(jié)約2趟管柱，大大減少了作業(yè)時(shí)間；通過控制排量及壓力，一次性完成擠壓和環(huán)填功能，明顯彌補(bǔ)了地層虧空，解決了一些油層高壓防砂過程中壓力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的問題；有效克服了化學(xué)防砂、濾砂管防砂等各種常規(guī)防砂方法存在的弊端，是目前直（斜）井防砂的主導(dǎo)工藝[2]。

2.應(yīng)用效果

該工藝技術(shù)2012年4月份應(yīng)用于J油田JX6塊，通過前期的研究及配套，目前已實(shí)施10口井，經(jīng)過防砂注汽工藝后，目前平均單井日液18 m3，日油14.4m3，含水20%，動(dòng)用儲(chǔ)量248×104t，預(yù)計(jì)部署直井39口，新建產(chǎn)能4.8×104t。

二、水平井精密微孔濾砂管完井防砂技術(shù)

1.技術(shù)原理

精密微孔濾砂管完井防砂工藝是一種裸眼防砂、完井一體化工藝技術(shù)，該工藝技術(shù)主要是在油層段下入精密微孔濾砂管，不進(jìn)行注水泥固井，自A靶點(diǎn)以上配套使用管外封隔器、免鉆塞工具，采用套管進(jìn)行固井，利用屏蔽暫堵劑保護(hù)油層（鉆井時(shí)使用聚合物潤滑防塌鉆井液），采取反循環(huán)酸洗方式解除鉆井泥餅堵塞，打開油流通道后進(jìn)行管外高壓礫石充填防砂。

該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)薄層稠油油藏的有效開采，完井管柱一次性下入，施工過程簡單可靠；造斜段實(shí)施注水泥固井工藝，實(shí)現(xiàn)了對油藏頂部干擾層的有效封隔，造斜段有油層時(shí)，可以進(jìn)行有效的射孔投產(chǎn)；油層段下入濾砂管，油層裸露面積大，液體流入井內(nèi)阻力小，油藏不受注水泥作業(yè)和射孔作業(yè)的損害，達(dá)到了保護(hù)油層的目的；油層段下入濾砂管，相比射孔價(jià)格可以節(jié)省一部分費(fèi)用；進(jìn)行裸眼環(huán)空填補(bǔ)、形成多級(jí)擋砂屏障、延長了防砂有效期。缺點(diǎn)是油層壓力不同時(shí)會(huì)發(fā)生串流、后期修井困難。

2.現(xiàn)場應(yīng)用效果

勝利油田D公司自2008年4月采用精密微孔濾砂管完井（Z P5-6井）取得成功后，截止到2012年12月，累計(jì)采用篩管完井的有105口，成為目前出砂水平井的主要完井方式，累計(jì)產(chǎn)油19×104t，成為公司提高單井產(chǎn)能、提高儲(chǔ)量動(dòng)用率和提高油田采收率的有效手段，取得了較好的開發(fā)效果。

三、循環(huán)充填防砂工藝技術(shù)

針對疏松砂巖油藏開發(fā)過程中存在的出砂問題，90年代底引進(jìn)推廣了繞絲篩管-礫石充填循環(huán)防砂工藝[3]。

1.技術(shù)原理

繞絲篩管-礫石充填防砂是利用選定縫隙尺寸的繞絲篩管下入油井，正對油層后，在篩管周圍填入一定粒度的礫石，較細(xì)的地層砂在充填面上被礫石阻擋，礫石又被阻擋在篩管周圍，從而形成以篩管阻擋充填礫石，以礫石阻擋地層砂，地層流體可通過的二級(jí)攔截過濾體系，使油井既能維持高產(chǎn)又能控制出砂。

圖1 1繞絲篩管-礫石充填防砂過濾體系

循環(huán)充填防砂施工簡單，不對地層進(jìn)行處理，防砂半徑小，應(yīng)用于地層泥質(zhì)含量低、出砂粒徑較大的油層，對于邊、底水活躍的油層能有更好的適應(yīng)性。

2.應(yīng)用效果

勝利油田D公司繞絲篩管-礫石充填防砂共計(jì)施工120口井，施工成功率達(dá)到95%，有效期最長的達(dá)8年以上。

四、壓裂充填防砂工藝技術(shù)

壓裂防砂技術(shù)是針對高滲透油藏開發(fā)中因地層出砂導(dǎo)致油井減產(chǎn)或停產(chǎn)而研究的一種措施，具有防砂和增產(chǎn)的雙重作用。

1.技術(shù)原理

壓裂防砂技術(shù)就是利用壓裂造縫形成高導(dǎo)流能力的支撐帶，它通過壓裂改造技術(shù)，使油層產(chǎn)生短、寬裂縫，并向油層擠入高強(qiáng)度的礫石作為支撐劑，增大了油井的充填半徑，解除了近井地帶泥質(zhì)、泥漿以及原油膠質(zhì)、瀝青質(zhì)帶來的污染，改善了近井地帶流體的滲流方式，提高了地層導(dǎo)流能力，該項(xiàng)技術(shù)適用于地層較深、中高滲、出砂嚴(yán)重及存在一定污染油藏的油井防砂[4-5]。

該項(xiàng)技術(shù)適用于地層較深、中高滲、出砂嚴(yán)重及存在一定污染油藏的油井防砂。

2.現(xiàn)場應(yīng)用

該工藝技術(shù)2012年8月份應(yīng)用于勝利油田J10塊，通過前期的研究及配套，目前已實(shí)施2口井，經(jīng)過壓裂防砂注汽工藝后，目前平均單井日液11.4m3，日油 5.5m3，含水51.8%，動(dòng)用儲(chǔ)量110.6×104t，預(yù)計(jì)部署直井20口，新建產(chǎn)能2.5×104t。

[1]齊寧．疏松砂巖油藏紡紗增產(chǎn)一體化技術(shù)研究[D]．中國石油大學(xué)，2007：東營．

[2]單慧玲，孫勇，等．高壓充填防砂配套工藝技術(shù)應(yīng)用效果評(píng)價(jià)[J]．內(nèi)蒙古石油化工，2011；（11）：102-108．

[3]劉鳳霞，宋友貴，郭偉明，等．循環(huán)充填防砂技術(shù)[J]．石油鉆采工藝，2002；（S1）：88-102．

[4]謝桂學(xué)，李行船，杜寶壇，等．壓裂防砂技術(shù)在勝利油田的研究和應(yīng)用[J]．石油勘探與開發(fā)，2002；15（3）：45-49．

[5]智勤功，謝金川，吳瓊，等．疏松砂巖油藏壓裂防砂一體化技術(shù)[J]．石油鉆采工藝，2007；23（2）：2-3．