泥質(zhì)細(xì)粉砂油藏固砂解堵技術(shù)研究應(yīng)用

劉約安

摘要：針對(duì)傳統(tǒng)防砂技術(shù)“防不住”與“防死”的矛盾突出，且不適用于粒徑中值d50≤0.2mm及膠結(jié)物中泥質(zhì)含量較高的細(xì)粉砂儲(chǔ)層等問題，通過細(xì)粉砂儲(chǔ)層膠結(jié)特性、孔隙結(jié)構(gòu)、原油物性研究分析，發(fā)明了適合該類油藏的解堵固砂一體化工藝和高效預(yù)處理技術(shù)，形成了解堵固砂處理液配方體系及相關(guān)配套施工工藝，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定地層微粒（細(xì)粉砂、粘土）的作用、同時(shí)達(dá)到深部解堵增產(chǎn)的目的，不僅能夠起到穩(wěn)砂防砂的作用，確保了采油井正常生產(chǎn)，且固砂解堵措施后油井產(chǎn)能還得到大幅提高。

關(guān)鍵詞：細(xì)粉砂;泥質(zhì);疏松地層;穩(wěn)砂;解堵

油田開發(fā)過程中，一些膠結(jié)強(qiáng)度低的細(xì)粉砂儲(chǔ)層的油井在生產(chǎn)過程中，常會(huì)伴隨出砂影響，目前雙河油田、下二門油田部分區(qū)塊因埋藏淺，膠結(jié)疏松，出砂嚴(yán)重問題，經(jīng)常造成油井遇阻、井卡等情況單井產(chǎn)量下降，甚至無(wú)法正常生產(chǎn)，造成頻繁卡泵和作業(yè)修井。對(duì)常規(guī)出砂井，用機(jī)械防砂方法即可解決，但該類油井產(chǎn)出的為細(xì)粉砂、泥質(zhì)或粘土類物質(zhì)，常規(guī)機(jī)械防砂難度較大，即使防砂成功，也會(huì)造成油井產(chǎn)量大幅度下降，達(dá)不到理想的防砂目的，現(xiàn)有的常規(guī)防砂措施無(wú)法滿足現(xiàn)場(chǎng)需求。

1技術(shù)原理

針對(duì)該類細(xì)粉砂疏松砂巖油藏，通過油井降產(chǎn)原因分析，確定了其影響因素主要為油稠、流動(dòng)性差和出砂嚴(yán)重、地層堵塞，常采生產(chǎn)困難，開展了疏松地層細(xì)粉砂儲(chǔ)層固砂解堵技術(shù)研究，有針對(duì)性的制定了相應(yīng)的技術(shù)對(duì)策：高效預(yù)處理清洗和固砂解堵工藝。

1）通過降粘劑的篩選評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)高效降粘清洗，以提高流動(dòng)性。其作用機(jī)理是通過加熱至合適溫度的清洗劑，溶解附著在巖石顆粒表面的膠質(zhì)瀝青質(zhì)，起到熱降粘及孔隙清洗的作用，為后續(xù)反應(yīng)預(yù)處理，實(shí)現(xiàn)提高原油流動(dòng)能力，增加產(chǎn)液量。

2）固砂解堵劑進(jìn)入儲(chǔ)層后與地層礦物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在細(xì)粉砂巖與粘土顆粒表面形成粘結(jié)涂層，膠結(jié)穩(wěn)砂，從而阻止了因液體流動(dòng)而引起的微粒運(yùn)移，同時(shí)進(jìn)一步反應(yīng)水解，實(shí)現(xiàn)深部解堵的目的，解決了以往細(xì)粉砂儲(chǔ)層防砂措施有效期短、易堵死防砂管滲流通道而導(dǎo)致油井降產(chǎn)等一系列問題，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定地層微粒（細(xì)粉砂、粘土）的作用、同時(shí)達(dá)到深部解堵的目的。

2 固砂解堵處理液配方的研制

（1）高效降粘劑篩選評(píng)價(jià)

通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)粘溫曲線上50℃是該油樣的拐點(diǎn)，從降粘的效果看溫度大于50℃時(shí)，水溶降粘劑加入量小，降粘效果好，降粘率最高能夠達(dá)到94.3%，油溶性降粘劑不僅加入量大，而且降粘效果最高只能達(dá)到78%，最終優(yōu)選確定2%濃度的水溶性降粘劑AE-121。

（2）固砂解堵劑評(píng)價(jià)優(yōu)選

主體固砂解堵劑特點(diǎn)：（1）具有多級(jí)水解緩慢生成HF;（2）可將粘土及其它微粒融合為惰性粒子，降低陽(yáng)離子交換容量，起到穩(wěn)定粘土的作用。（3）形成的殘酸對(duì)地層巖石二次傷害小。

實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)：在儲(chǔ)層溫度下，先用2%NH₄Cl溶液測(cè)巖芯原始滲透率K₁;然后用回注污水注入巖芯，模擬現(xiàn)場(chǎng)堵塞污染，分別測(cè)污染后滲透率K₂，觀察測(cè)試巖芯滲透率變化情況;當(dāng)巖芯滲透率下降并且有一個(gè)穩(wěn)定值后，用不同類型的酸液進(jìn)行解堵，以恒定排量注入1PV，反應(yīng)兩小時(shí)后再用2%NH₄Cl溶液測(cè)巖芯滲透率K₃;根據(jù)實(shí)驗(yàn)前后巖芯滲透率值，計(jì)算巖芯滲透率恢復(fù)率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，固砂解堵處理液體系巖心恢復(fù)率為107.1%，相比常規(guī)土酸（巖心恢復(fù)率77.89%），二次傷害小，并未造成地層傷害。

為了進(jìn)一步檢驗(yàn)該處理液的穩(wěn)砂性能，選取人造巖芯滲透率范圍為 150～350mD，在儲(chǔ)層溫度下以不同排量按“預(yù)處理液→固砂解堵酸化液→反應(yīng) 2 小時(shí)”的順序進(jìn)行注液試驗(yàn)，反應(yīng)結(jié)束后將巖心管按不同排量進(jìn)行驅(qū)替清水實(shí)驗(yàn)，觀察出砂情況，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，10-12%濃度的固砂解堵處理液在不同排量下均不出砂，表明其穩(wěn)砂能力較好。

最終形成了一種用于泥質(zhì)細(xì)粉砂油藏油井防砂的固砂解堵處理液配方體系：

預(yù)處理液：2-5%高效清洗劑+熱水;

處理液：10～12%穩(wěn)砂解堵劑+0.5%助排劑+2%緩蝕劑+2%鐵離子穩(wěn)定劑+2%縮膨劑+1%NH₄Cl。

3 施工工藝研究?jī)?yōu)化

（1）泵注程序

考慮到油藏埋深淺，原油凝固點(diǎn)高，地層溫度46.5℃，外來處理液易對(duì)地層造成冷傷害，通過優(yōu)化工藝流程，提前利用鍋爐車對(duì)預(yù)處理液加熱，可避免外來液對(duì)地層造成的冷傷害，起到進(jìn)一步保護(hù)油層的目的，最終形成了一套完整的清洗、酸溶、穩(wěn)砂多段塞注入施工工藝。

（2）施工工藝管柱優(yōu)化研究

針對(duì)常規(guī)防砂措施工序多，工期長(zhǎng)，作業(yè)占產(chǎn)嚴(yán)重等問題，結(jié)合穩(wěn)砂解堵處理液本身緩速性能，通過進(jìn)一步優(yōu)化體系配方，采用不動(dòng)管柱降粘解堵工藝技術(shù)，利用原生產(chǎn)管柱進(jìn)行套管擠注處理液作業(yè)，顯著縮短作業(yè)周期和降低作業(yè)成本。

（3）關(guān)井反應(yīng)

關(guān)井反應(yīng)時(shí)間要求大幅度延長(zhǎng)，根據(jù)不同地層溫度，關(guān)井反應(yīng)24-72小時(shí)左右，適當(dāng)延長(zhǎng)關(guān)井反應(yīng)時(shí)間，充分發(fā)揮穩(wěn)定地層微粒作用，防止酸后地層出砂。

（4）制定合理的完井方式及生產(chǎn)參數(shù)

根據(jù)原油粘度高及出砂嚴(yán)重等儲(chǔ)層特性，優(yōu)選了螺桿泵及沉砂一次管式泵完井生產(chǎn)，合理控制泵掛深度及沖程沖次等生產(chǎn)參數(shù)，保持合適的生產(chǎn)壓差及流速，避免出砂，確保油井正常生產(chǎn)。

4現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

在雙河、下二門、春光油田，對(duì)采取常規(guī)防砂措施仍無(wú)法正常生產(chǎn)的8口泥質(zhì)細(xì)粉砂油井，實(shí)施應(yīng)用該技術(shù)，成功率100%，最長(zhǎng)有效期631天，累計(jì)增油2455.8噸，固砂解堵增產(chǎn)效果明顯，為油田的穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)提供了有力的保障，有著很好的推廣前景和借鑒意義。

5 結(jié)論

1）泥質(zhì)細(xì)粉砂儲(chǔ)層解堵穩(wěn)砂處理液，高效解除了深部泥質(zhì)堵塞，同時(shí)與地層細(xì)粉砂反應(yīng)形成化學(xué)鍵結(jié)合，牢固地穩(wěn)定了地層細(xì)粉砂。

2）清洗、酸溶、穩(wěn)砂多段塞注入施工工藝，提高了措施有效率及解堵增產(chǎn)的效果。

3）評(píng)價(jià)優(yōu)選的預(yù)處理高效降粘劑，在50℃條件下原油的降粘率達(dá)到94.3%。

4）配套優(yōu)化防砂舉升工藝及抽吸參數(shù)，延長(zhǎng)了防治泥質(zhì)細(xì)粉砂效果的有效期。

參考文獻(xiàn)

[1]雷洲，彭富更，周文建等.河南油田稠油化學(xué)降粘技術(shù)應(yīng)用及分析.石油天然氣學(xué)報(bào)，2011（3）：330-332.

[2]劉永山.氟硼酸防砂技術(shù)研究與應(yīng)用.石油鉆采工藝，1998，20（2）.