超稠油區(qū)塊油井出砂問題的綜合治理

王躍歧

摘要：本文主要是對超稠油區(qū)塊的油井出砂問題進(jìn)行研究，包括出砂的原因，以及如何加強(qiáng)防砂和治砂，從理論和實際相結(jié)合的方式進(jìn)行認(rèn)真研判，全過程去考慮解決方案，將其中的完井—射孔—治砂—防砂各個工藝部分進(jìn)行全面的細(xì)致分析、綜合施策、全面治理，這對于解決超稠油油藏區(qū)塊的出砂問題從根本上提出了解決的思路和辦法，能夠為同類開發(fā)技術(shù)問題提供了有益的借鑒。

關(guān)鍵詞：防砂;超稠油;出砂治理;區(qū)塊

一、超稠油油藏區(qū)塊概況

遼河油田的超稠油區(qū)塊主要分布在曙光油區(qū)，我們通過研究比對，把位于遼河盆地西部凹陷西斜坡中段的杜813區(qū)塊作為研究的重點。這個超稠油區(qū)塊的總體構(gòu)造形態(tài)為四周斷層封閉單斜構(gòu)造。以稠油和超稠油作為主要的資源開發(fā)目標(biāo)。下第三系沙河街組沙一、二段興隆臺油層是主要的開發(fā)目標(biāo)層。埋深在750～930米之間，45～110米為含油區(qū)間 ，平均有效厚度28米。

二、存在主要問題

稠油油藏的開發(fā)是一項投入大，涉及技術(shù)難度高，綜合技術(shù)能力要求嚴(yán)的綜合性作業(yè)。遼河油田開發(fā)建設(shè)50年來，就是一直同這種地質(zhì)條件相對復(fù)雜，開發(fā)難度大，可采儲量低地區(qū)塊進(jìn)行斗爭的歷史。

有以下幾個方面：

（一）油井出砂

出砂井?dāng)?shù)量眾多。據(jù)不完全統(tǒng)計，接近70%的油井出現(xiàn)砂問題。目前，只是出砂嚴(yán)重的井口數(shù)就達(dá)到了186口。我們分析其中的主要原因，是區(qū)塊壓實作用差，油藏埋深淺，幾乎每口油井都有較為嚴(yán)重的出砂歷史，這對于區(qū)塊的開發(fā)有著重要的影響。

（二）儲量動用難

作為一個嚴(yán)重出砂的區(qū)域，TBS防砂，割縫篩管防砂均未取得成功，其中多口油井曾經(jīng)進(jìn)行大修，傳統(tǒng)地沖砂工藝造成了砂面不斷上漲，為此部分油井不得不關(guān)井，這使得區(qū)域儲量動用難度非常之大。

（三）防砂綜合治理技術(shù)研究

對于這種情況，傳統(tǒng)的防砂技術(shù)很難取得良好的效果。需要從油井生產(chǎn)藝術(shù)的全過程進(jìn)行綜合考慮、全面治理，對能找到科學(xué)的應(yīng)對之策。我們從以下幾個方面來考慮：

1.生產(chǎn)壓差無控制。由于生產(chǎn)參數(shù)選擇不合理，在日常的生產(chǎn)管理中，油井的采出率沒有得到合理控制，導(dǎo)致生產(chǎn)壓差指標(biāo)無法合理掌握，造成地層容易出砂。

2.出砂后油井易套壞。由于油井出砂的影響，在生產(chǎn)過程中，在套管的周圍空間，會形成大量的虧空問題。這不僅會使套管受力不均，也會因長時間的壓力承受問題造成套管變形。

3.降壓開采無法實現(xiàn)。油井雖然初期產(chǎn)能很高，但后期的采注比很低。這主要是因為出砂嚴(yán)重會導(dǎo)致生產(chǎn)周期變短，經(jīng)過測算，以44～82井來推算，其三周期注比0.62，無法采取有效降壓的方式進(jìn)行開采。

4.單一防砂成功率低。作為出砂嚴(yán)重的區(qū)塊，杜813區(qū)塊油井經(jīng)過歷史上實施多次的防砂工藝，并經(jīng)歷了多次大修，以及各項單獨防砂工藝的實驗，均沒有得到良好的效果。

（四）防砂技術(shù)對策研究

1.優(yōu)化射孔方式。在射孔的工藝中，我們改變以往的操作策略，以φ127型射孔槍為主要設(shè)備，經(jīng)過各方面的不斷優(yōu)化，孔眼截面積增大帶來了泄油面積的增大（大約增加1.6倍），使出砂明顯得到減緩。

2.提高套管強(qiáng)度，防治油井套壞。通過對比研究，油井套管損壞也是造成出砂的一方面原因。為了增強(qiáng)套管的強(qiáng)度，我們用最直接的手段，即增加壁厚實現(xiàn)強(qiáng)度的提升。在這個過程中，采用TP100H+TP120TH組合套管使抗擠毀強(qiáng)度得到明顯的提升。

3.控制采液強(qiáng)度。嚴(yán)格控制放噴、嚴(yán)格控制生產(chǎn)壓差，生產(chǎn)過程采液強(qiáng)度控制在1～1.5t/dm左右。

下泵時采用成熟的防砂、攜砂泵技術(shù)排砂，為下步防砂奠定基礎(chǔ)。

三、實施人工井壁防砂，解決油井出砂

（一）人工井壁具有以下特點

1.抗壓強(qiáng)度高。人工井壁的抗壓強(qiáng)度可達(dá)20 MPa以上。

2.耐高溫。人工井壁可耐注汽溫度350℃，并且長期保持穩(wěn)定。

3.滲透率高。人工井壁的滲透率可達(dá)12μm2以上。

4.對于后續(xù)油井生產(chǎn)實施選、配注等措施不受影響。

四、現(xiàn)場應(yīng)用及效果分析

（一）現(xiàn)場應(yīng)用

以此區(qū)塊的投產(chǎn)的油井為藍(lán)本，我們查閱了相關(guān)資料，樣本井的最高日產(chǎn)油達(dá)到20噸以上，但由于出砂嚴(yán)重，無法正常生產(chǎn)，在綜合治理前，采取過多次防砂工藝均未取得成功造成關(guān)井。采取綜合治理方式后，該井已經(jīng)連續(xù)生產(chǎn)4個周期，累計產(chǎn)油5800t，效果顯著。

（二）效果分析

1.對防砂井套管無損害。疏松砂巖油藏，一般出砂引起的套壞主要集中在3～4周期。實施綜合防砂工藝對于該區(qū)塊的油井來說起到了較為明顯的效果。

2.提高防砂井的產(chǎn)能。實施綜合防砂后油井周期產(chǎn)能得到明顯改善，周期產(chǎn)能明顯提高。

3.提高了防砂成功率。在進(jìn)行人工井壁防砂過程中充填了20米膠結(jié)砂，施工壓力只上升到22MPa，提高了防砂成功率和防砂效果。

4.提高區(qū)塊儲量動用程度。該技術(shù)實施成功后，使得對綜合防砂工藝的效果得到了準(zhǔn)確的確認(rèn)。經(jīng)過綜合研判，可以考慮在區(qū)域部署更多的油井，預(yù)計能夠增加可采儲量70萬噸，效益可觀。

五、結(jié)論及認(rèn)識

第一，針對疏松砂巖超稠油出砂問題，可以通過實施人工井壁防砂，加大孔密度、增大孔徑的同時，還可以加厚套管來加固油井生產(chǎn)設(shè)施，同時深穿透射孔及控壓差生產(chǎn)的防砂一體化技術(shù)，綜合施策，效果明顯。

第二，這項綜合技術(shù)的成功實施，對超稠油油藏區(qū)塊的開采，特別是同類出砂嚴(yán)重的油藏開發(fā)具有重要的參考價值。