降低孤東油氣田氣井防砂失效率

楊志偉

摘 要：勝利油田孤東氣田構(gòu)造位于濟(jì)陽(yáng)坳陷沾化凹陷東北部，背靠凸起三面臨洼，處于十分有利的油氣富集帶。由于特殊的地質(zhì)構(gòu)造決定了氣藏埋藏淺，成巖作用差，膠結(jié)疏松，氣井控制的地層砂多為粉細(xì)砂，粒級(jí)小于0.1mm，傳統(tǒng)防砂采氣工藝已不能滿(mǎn)足淺層氣藏開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀，造成產(chǎn)能低穩(wěn)產(chǎn)期短，措施增產(chǎn)效果差，甚至關(guān)井停產(chǎn)，加大了淺層氣藏開(kāi)發(fā)管理難度。為此把降低孤東粉細(xì)砂巖儲(chǔ)層的防砂作業(yè)失效率進(jìn)行攻關(guān)，以提高油氣田開(kāi)發(fā)管理水平。

關(guān)鍵詞：粉巖細(xì)紗；增效比；失效率

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.23.050

0 前言

造成孤東油氣田氣井防砂失效的主要問(wèn)題是擋砂性能差、氣層出水、滲透性差、氣層污染、封隔器坐封不嚴(yán)等，致使孤東油氣田的氣井防砂作業(yè)失效率高，嚴(yán)重影響了氣井產(chǎn)能，如何降低孤東粉細(xì)砂巖儲(chǔ)層的防砂作業(yè)失效率成為氣井開(kāi)發(fā)的重要環(huán)節(jié)。

1 防砂作業(yè)失效原因分析

1.1 儲(chǔ)層砂巖粒級(jí)小

孤東油氣田明化鎮(zhèn)組—館上段（1+2）砂層組砂巖為河流相沉積的砂體，具有正韻律的特點(diǎn)。由于沉積時(shí)坡降小，河流攜帶的碎屑物供應(yīng)少，沉積速率低，泛濫平原相的泥巖十分發(fā)育，剖面上呈泥包砂的特點(diǎn)，砂層厚度一般較薄，砂層以細(xì)砂巖為主，粒級(jí)較小平均0.0907mm，小于0.1mm，以接觸式和孔隙—接觸式膠結(jié)為主，巖性為泥質(zhì)膠結(jié)的硬砂質(zhì)長(zhǎng)石細(xì)砂巖。砂體埋藏淺，成巖作用差，巖性疏松，成巖性差，易出砂，為主要原因。

以孤東X-XX-氣2463井為例，采用SFY-D型篩分粒度儀對(duì)其地層砂進(jìn)行測(cè)試，在此井的地層砂中2.75～3.00之間的顆粒含量最高，達(dá)18.02%。該地層砂主要以細(xì)砂為主，含量為74.60%，其次為粉砂，含量為24.71%，這表明該井底層中為粉細(xì)砂巖氣藏，通常埋藏淺，地層壓實(shí)程度低，膠結(jié)疏松，開(kāi)采過(guò)程中易出砂。

1.2 充填工具內(nèi)徑小

由于充填工具內(nèi)徑小導(dǎo)致充填工具通道堵塞，造成儲(chǔ)層充填半徑小，從而影響氣井擋砂性能，其驗(yàn)證結(jié)果表明因地層充填由人工控制，對(duì)防砂失效的影響程度小，為非要因。

1.3 充填砂礫徑尺寸選擇不當(dāng)

2015年10月-2016年12月氣井防砂作業(yè)采用的充填礫石粒徑在0.5-0.8mm之間，粒徑≥0.6時(shí)，初期增產(chǎn)效果好，但由于充填礫石粒徑大，導(dǎo)致地層砂通過(guò)礫石充填層，造成擋砂失效快；粒徑在0.5時(shí)，防砂效果好，擋砂失效慢，但初期增產(chǎn)效果差。其驗(yàn)證結(jié)果是充填砂礫徑尺寸選擇人工控制因素大，對(duì)防砂失效的影響程度小，為非要因。

1.4 入井液選擇不匹配

通過(guò)入井液室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)可知粘土穩(wěn)定劑在4%濃度時(shí)就能達(dá)到較好的抑制砂性能。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施情況調(diào)查，其驗(yàn)證結(jié)果是通過(guò)對(duì)不同入井液配比下的防砂效果進(jìn)行驗(yàn)證對(duì)比，入井液選擇不匹配，將不能對(duì)地層骨架起到膠結(jié)作用，直接影響整個(gè)防砂效果，為主要原因。

1.5 防膨抑砂液擠入量小

2015年10月-2016年2月對(duì)孤東油氣田防砂作業(yè)氣層改造效果調(diào)查，驗(yàn)證結(jié)果是防膨抑砂液擠入量小，沒(méi)有達(dá)到牢固防膨抑砂的目的，防砂強(qiáng)度達(dá)不到，是導(dǎo)致防砂效能低的主要因素。

2 實(shí)施對(duì)策研究

2.1 優(yōu)選防砂技術(shù)

PCS防砂技術(shù)：結(jié)構(gòu)上集化學(xué)和氣層改造為一體的新型復(fù)合防砂技術(shù)；擋砂方式上填入覆膜砂，改善地層巖體骨架受力狀態(tài)；效率比較上，井筒內(nèi)不需要留工具，可提高地層滲透率；適應(yīng)儲(chǔ)層上儲(chǔ)層粒級(jí)小于0.1mm，擋砂精度高。

2.2 優(yōu)選入井液

優(yōu)化濃度入井液：效率比較上更加穩(wěn)定，防漏失、易返排；儲(chǔ)層保護(hù)上減少了氣層污染。

2.3 優(yōu)選防膨抑砂液

新型防膨抑砂液：其原理是減少粘土表面的負(fù)電性，壓縮粘土表面上的擴(kuò)散雙電層，使其緊密結(jié)合；有些組分對(duì)粘土的砂顆粒有強(qiáng)烈的吸附、包覆、橋聯(lián)作用；配方對(duì)比是把濃度10%的新型防膨抑砂液，擠入量在1.5-2m3/m；效率對(duì)比是粘土膠結(jié)的砂粒強(qiáng)度大，達(dá)到牢固防膨抑砂；儲(chǔ)層保護(hù)上減少了氣層污染。

綜上所述，具體的實(shí)施措施如下：

（1）解決儲(chǔ)層砂巖粒級(jí)小擋砂精度低的問(wèn)題。

根據(jù)淺氣藏的地質(zhì)特點(diǎn)，優(yōu)選0.3—0.6mm充填礫石層厚度25mm。

防砂工藝的改進(jìn)：采用PCS防砂技術(shù)是集化學(xué)和氣層改造為一體的復(fù)合防砂技術(shù)。該技術(shù)依靠大排量泵入化學(xué)溶液的沖洗力，在疏松砂巖中沖開(kāi)新通道，然后填入覆膜砂，使覆膜砂在通道內(nèi)緊密堆積膠結(jié)，形成新的氣流通道，消除污染堵塞、疏通地層，既阻擋了地層流砂運(yùn)移，又改善地層巖體骨架受力狀態(tài)。該技術(shù)既能在近井地帶形成一個(gè)滲透性較好的人工井壁，又可改造近井地帶的地層，降低表皮系數(shù)，達(dá)到化學(xué)防砂與氣層改造雙重效果。

（2）解決入井液不匹配的問(wèn)題。

（3）解決防膨抑砂液擠入量小的問(wèn)題。

充填半徑的優(yōu)選：通過(guò)公式分析可知，在其他參數(shù)都為既定的情況下，地層預(yù)處理面積與處理半徑成正比，我們通過(guò)增加處理半徑，進(jìn)而增加處理面積。

防膨抑砂劑濃度及擠入量的優(yōu)選：結(jié)合地層處理半徑，制定加大防膨抑砂劑擠入量，確定選用為濃度30%防膨抑砂液按每米氣層1.5-2.0m3，從而達(dá)到牢固防膨抑砂的目的。

3 效果分析

共實(shí)施作業(yè)10口井，防砂成功率達(dá)到了80%，生產(chǎn)天數(shù)150天，累增產(chǎn)氣632.54×104m3；實(shí)施的8口防砂措施有效井，增產(chǎn)效果評(píng)價(jià)指標(biāo)M2均大于0.5，單井措施效果顯著。endprint