無接箍自潔式防砂篩管在曙三區(qū)的應用

黃武成

摘要：文章詳細介紹了微縫自潔式篩管的基本結(jié)構(gòu)、防砂機理及該項技術(shù)的優(yōu)缺點。該項技術(shù)既能防砂又能提高套管強度，在遼河油田室內(nèi)成功試驗并現(xiàn)場應用，為今后套管變形井防砂提出了新的思路。

關(guān)鍵詞：套變井;微縫自潔式篩管;防砂;遼河油田

1 引言

油水井套管的損壞一直是困擾油田油氣生產(chǎn)的主要因素[1]。造成套管損壞的原因很多，歸納起來主要是高壓注汽、地層出砂、應力及化學腐蝕、高壓注水等多種因素共同作用的結(jié)果，其中，因地層出砂造成套管變形占有很大的比例。為恢復套管變形井產(chǎn)能，控制地層出砂，提高套變井的利用率，曙光工程技術(shù)研究所經(jīng)過近兩年的攻關(guān)，開發(fā)出微縫自潔式篩管防砂技術(shù)，為套管變形井的治理提供了新思路。該技術(shù)是結(jié)合機械防砂和化學防砂后針對套變井提出的一種直接防砂理念，即采用特制的微縫自潔式篩管作為防砂結(jié)構(gòu)直接下入油層套變位置，填充石英砂[2]后倒扣保留防砂結(jié)構(gòu)。這種防砂方式省去了大修工序，縮短了施工周期，大大降低了修井作業(yè)費用，同時防砂結(jié)構(gòu)對套管起到了加固作用，防止繼續(xù)變形影響生產(chǎn)。該項技術(shù)取得室內(nèi)實驗成功，已在現(xiàn)場施工中得到了認可。

2 微縫自潔式篩管的結(jié)構(gòu)及防砂機理

微縫自潔式篩管防砂的主體是由微縫自潔式篩管、帶封隔器的高壓充填工具兩部分組成。工作原理是篩管與充填工具聯(lián)接在一起下到設計位置后，填充石英砂，倒扣保留防封隔器和砂篩管。后續(xù)打撈作業(yè)時，通過一個撈錨，在軸向拉力作用下，封隔器解封，提出防砂篩管。其中防砂篩管主要包括：基管、過濾件和氫弧焊三個基本組成部分（見示意圖1，2）。

篩管的基管是由N80管材制成的等徑篩管，每米篩管上的濾件為75-115個，篩管有效過濾面積能達到192～294.4cm2/m，濾件材料由Cr13不銹鋼制成，最小過濾縫隙：0.05mm，通過濾件縫隙的調(diào)節(jié)，可適用于不同等級出砂油層。該技術(shù)結(jié)合壓裂化學防砂和機械防砂的優(yōu)點，在探明套管變形位置及套管破損程度的情況下，利用等徑油管沖砂，清理井筒;在下入帶有封隔高壓填充裝置的微縫自潔式防砂篩管后，將礫石-石英砂以大排量的攜砂液攜帶到油井套管外的虧空處，填滿防砂篩管與套管的環(huán)形空間，經(jīng)沉淀、壓實形成高強度的人工井壁，與篩管形成多級擋砂屏障，從而起到防砂的效果。該技術(shù)既解決了套變井出砂的問題，對套管起到支撐和保護作用，又提高了油氣層滲透率，壓裂解堵效果顯著，增產(chǎn)明顯。

3 微縫自潔式篩管防砂技術(shù)分析

3.1 技術(shù)優(yōu)點

（1）篩管強度高。具有防過濾件內(nèi)脫、外掉的功能，使用Cr13不銹鋼作過濾件，有很強的抗磨、抗壓，抗腐蝕能力，壽命長。

（2）篩管具有內(nèi)潔，外潔功能。

（3）篩管滲濾阻力小，滲透率高，有效孔隙達30%以上，內(nèi)外壓降小。

（4）篩管比面小，光潔度高，親油性差，不易堵塞。

（5）篩管操作安全，施工簡單，作業(yè)簡便，易打撈。

（6）篩管濾件縫隙可調(diào)，適應性廣，適用不同等級出砂油層。

（7）篩管實現(xiàn)系列化，目前有φ73mm，φ89mm，φ114mm等系列等徑篩管。

3.2 技術(shù)缺點

（1）由于對套變井沒有進行多臂井徑或井下電視測井，只憑借作業(yè)過程中通井、打印的描述還不能完全掌握套管變形部位以下套管破損程度，只有試探性地作業(yè)，才能確定是否實施防砂措施。

（2）由于沒有預先進行套管整形修復，防砂篩管尺寸受到制約，使篩管通徑變小，影響后期作業(yè)沖砂難度。

（3）對于采用外徑φ73mm及以下的篩管防砂的措施井，篩管內(nèi)腔沖砂有一定的難度。

4 現(xiàn)場試驗

4.1 杜84-33-65井

射孔井段751.5-788.3m，沖砂砂樣粒度中值0.1mm。用微縫自潔式篩管防砂篩管44m，過濾縫隙0.05mm，施工工程中填充0.45-0.9mm石英砂30t。該井因為套管變形且出砂影響正常生產(chǎn)，投產(chǎn)后，日產(chǎn)油7.37t，日產(chǎn)夜26.58t，一直未卡泵，24天累計增油176.8t。

4.2曙3-05-07井

射孔井段1447.5-1493.8m，沖砂砂樣粒度中值0.1mm。用微縫自潔式篩管防砂篩管52m，過濾縫隙0.05mm，施工工程中填充0.45-0.9mm石英砂10t。該井因套管損壞、出砂嚴重停產(chǎn)，投產(chǎn)后，日產(chǎn)油3.0t，日產(chǎn)夜6.88t，一直未卡泵，21天累計增油63.2t。

4.3 曙4-6-7井

生產(chǎn)井段1450.0-1505.0m，14.2m/8層。該井在生產(chǎn)過程中多次沖砂作業(yè)，3月12日作業(yè)沖砂，沖至魚頂1519.0m。4月1日砂卡，作業(yè)探砂面至魚頂深度1519.0m，沖砂時沖出地層砂、水泥塊，頁巖，沖出砂量0.5m3，沖砂過程中發(fā)現(xiàn)地層連續(xù)出砂的情況，用Φ118mm通井規(guī)通井至1489m處遇阻，下打印管打印，發(fā)現(xiàn)在1489m處套管縮徑為Φ120×Φ117mm。

4月12日，實施微縫自潔式篩管防砂，下入Φ88.9mm防砂篩管、充填封隔器及配套工具，擠入0.45-0.9mm石英砂10t，砂比：8-12%，排量1.60m3/min，施工壓力：13.2-19-25MPa，加砂完畢后丟手，沖砂后下泵生產(chǎn)。該井投產(chǎn)后，日產(chǎn)油8.77t，日產(chǎn)夜13.55t，一直未卡泵，15天累計增油131.5t。

5 結(jié)論

目前為止，微縫自潔式篩管防砂技術(shù)已實施30井次，均處于正常生產(chǎn)階段，累計增油10000多噸。

（1）微縫自潔式篩管防砂技術(shù)經(jīng)過近兩年的論證，完成項目的可行性研究，配套技術(shù)基本完成，已成功投入現(xiàn)場應用。

（2）采用微縫自潔式篩管防砂技術(shù)可以解決套管變形出砂井的防砂難題，同時該技術(shù)也可適用于非套管變形出砂井的防砂。

（3）微縫自潔式篩管防砂技術(shù)為套管變形井，特別是油層部位套管變形井的治理、提高油層動用程度，提出了一條可行的解決方案。

（4）微縫自潔式篩管防砂技術(shù)通過在曙光油田的現(xiàn)場實施，具有措施成功率高、防砂有效期長、增油效果顯著等優(yōu)點，是一項綜合效益高的項目。

（5）微縫自潔式篩管防砂技術(shù)在工具系列化、防砂篩管內(nèi)沖砂、簡單整形、打撈工具系列化、工藝配套等方面還需要根據(jù)現(xiàn)場情況做詳細的研究工作，這也是我們需要努力的方向。

參考文獻：

【1】朱彩虹，孫輝，李貴恩，史蕊，李慧源;疏松砂巖稠油油藏防砂方法優(yōu)選試驗研究;特種油氣藏;2000年03期

【2】常方瑞;壓裂充填防砂技術(shù)的應用;勝利油田職工大學學報;2004年01期