適合海上L 氣田礫石充填攜砂液性能研究

吳 怡，羅 剛，宋吉鋒，周定照，聶明順，林科雄，舒福昌

（1.中海油研究總院有限責(zé)任公司，北京 100028；2.湖北油田化學(xué)產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司，湖北荊州 434000；3.中海石油（中國(guó)）有限公司海南分公司，海南海口 570311；4.長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，湖北荊州 434001）

油氣井生產(chǎn)過(guò)程中，由于地質(zhì)條件、開(kāi)采方式以及措施作業(yè)等各種綜合因素造成井底附近地層巖石結(jié)構(gòu)變化，將導(dǎo)致地層離散砂或脫落砂隨產(chǎn)出流體攜帶產(chǎn)出[1]。目前防砂方法可以大致分為四類(lèi)：機(jī)械防砂、化學(xué)防砂、復(fù)合防砂及其他防砂方法[2-3]。礫石充填技術(shù)是有效的防砂方法之一。礫石充填層就是在井筒附近形成一個(gè)滲透層，使地層流體通過(guò)時(shí)，阻擋地層砂礫的流動(dòng)，起到防砂的功能。為了確定礫石的準(zhǔn)確尺寸，必須根據(jù)地層砂礫有關(guān)參數(shù)而確定地層砂礫的平均直徑及其分布狀態(tài)。

1 海上L 氣田的基本特征及防砂要求

1.1 海上L 氣田的儲(chǔ)層基本特征

海上L 氣田的主要儲(chǔ)層為Ⅱ下氣組和Ⅲ氣組，儲(chǔ)層溫度接近150 ℃，地層壓力系數(shù)為1.51，儲(chǔ)層巖心以細(xì)粉砂巖為主，其含量在40%～50%；泥巖含量為3%～17%。

1.2 防砂方式的選擇

根據(jù)海上L-1-1 井儲(chǔ)層Ⅱ下氣組和Ⅲ氣組地層砂很不均勻，分選性差，主要表現(xiàn)為：

“這次，我看到了草原。那里的天比別處的更可愛(ài)，空氣是那么清鮮，天空是那么明朗，使我總想高歌一曲，表示我滿心的愉快……”

Ⅱ下氣組的篩析法粒度中值為69.57～98.22 μm，均質(zhì)系數(shù)為12.19～21.85，分選系數(shù)為49.24～92.29；Ⅲ氣組的篩析法粒度中值為46.04～61.57 μm，均質(zhì)系數(shù)為14.55～17.23，分選系數(shù)為48.04～184.74，具體分析結(jié)果見(jiàn)表1、表2。

表1 海上L 氣田地層砂粒度分析

表2 海上L 氣田地層砂粒度分析匯總

“不要再說(shuō)啦，她的虧，我這一生吃夠了，再不要在我面前提她！”說(shuō)罷，蔣浩德起身要走，身體搖晃了兩下，紫云一把抱住他。他回過(guò)神來(lái)，眼睛直直地望著紫云，感受到來(lái)自女人的體溫，差點(diǎn)窒息。

表3 海上L 氣田防砂方案

1.3 礫石粒徑大小的確定

選擇合理的礫石尺寸，對(duì)于防砂效果起到?jīng)Q定性的作用。根據(jù)Ⅱ下氣組和Ⅲ氣組層位的地層砂粒度中值，計(jì)算出所需礫石的直徑見(jiàn)表4。

表4 海上L 氣田防砂所需礫石粒徑大小

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 實(shí)驗(yàn)材料及儀器

按照中國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 5185—2008《礫石充填防砂水基攜砂液性能評(píng)價(jià)方法》礫石沉降速度測(cè)定方法評(píng)價(jià)無(wú)固相高密度礫石充填攜砂液的礫石沉降速度。其具體方法為：將250 mL 礫石充填攜砂液倒入量筒中，置于30 ℃的恒溫水浴中，用鑷子取礫石（40～60 目）放入液面下2 cm 處松開(kāi)鑷子，使其自然沉降。計(jì)算石英砂沉降到量筒底部所需的時(shí)間，重復(fù)三次實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)儀器：燒杯（1 000 mL）；電子秤；量筒（1 000 mL）；變速攪拌器；恒溫水浴鍋；散射光濁度儀；JZ-200W 表面張力測(cè)試儀；秒表；鑷子；量筒（25 mL）；試管（20 mL）；試管架；巖心滲透率測(cè)定儀；直尺（大于25 cm）；恒溫干燥箱；高溫陳化釜。

2.2 礫石充填攜砂液的配制

準(zhǔn)確量取一定量海水于燒杯中，置于變速攪拌器上，設(shè)置轉(zhuǎn)速為800 r/min，在攪拌的同時(shí)加入2%HZN-CT 攪拌30 min，然后加入170%HFHY，繼續(xù)攪拌20 min，最后加入2%HAD 攪拌5 min，即配制出礫石充填攜砂液。

2.3 懸砂性能實(shí)驗(yàn)

按照中國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 5185—2008《礫石充填防砂水基攜砂液性能評(píng)價(jià)方法》懸砂能力測(cè)定方法評(píng)價(jià)無(wú)固相高密度礫石充填攜砂液的懸砂能力，其具體方法為：取500 mL 礫石充填攜砂液倒入1 000 mL 量筒，用攪拌器在轉(zhuǎn)速為（500±100）r/min 攪拌，加入不同比例的礫石（40～60 目），10 min 后停止攪拌，觀察混砂均勻程度和懸砂效果，記錄礫石全部沉降至杯底所需時(shí)間。

2.4 砂礫沉降速度實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)材料：新型可溶性復(fù)合鹽HFHY；增黏劑HZN-CT；表面活性劑HAD；礫石（40～60 目）。

2.5 氣液表面張力實(shí)驗(yàn)

采用JZ-200W 表面張力測(cè)試儀，參照中國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 5310—1999《表面及界面張力測(cè)定方法》鉑金環(huán)法。

2.6 與地層水的配伍性實(shí)驗(yàn)

通過(guò)無(wú)固相高密度礫石充填攜砂液體系與地層水不同比例混合，放入高溫陳化釜密封，置于恒溫干燥箱中150 ℃恒溫24 h，冷卻至常溫，用散射光濁度儀測(cè)定混合樣品的濁度來(lái)衡量相互之間的配伍性。

礫石充填攜砂液與地層水的配伍性評(píng)價(jià)按照實(shí)驗(yàn)部分2.6 進(jìn)行評(píng)價(jià)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表8。

2.7 儲(chǔ)層保護(hù)效果實(shí)驗(yàn)

按照中國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 6540—2002《鉆井液完井液損害油層室內(nèi)評(píng)價(jià)方法》，采用巖心驅(qū)替裝置評(píng)價(jià)無(wú)固相高密度礫石充填攜砂液的儲(chǔ)層保護(hù)效果。

3 結(jié)果與討論

3.1 懸砂性能

根據(jù)探索性調(diào)查，選取珠三角地區(qū)外籍人才需求最高的三個(gè)城市：廣州、深圳、佛山的企業(yè)作為調(diào)查對(duì)象。采用非概率抽樣的方式，在三地的外籍人才專場(chǎng)招聘會(huì)、大型招聘會(huì)以及交易博覽會(huì)上，對(duì)參會(huì)企業(yè)發(fā)放紙質(zhì)問(wèn)卷，由調(diào)查企業(yè)的業(yè)務(wù)主管或人力資源主管填寫(xiě)問(wèn)卷。