曙光油田出砂區(qū)塊防砂治沙對策探究

1、曙光油田出砂區(qū)塊防砂治沙對策探究【摘要】出砂是影響油氣井生產(chǎn)的一個重要因素， 它制約著油氣田的開發(fā)效果。因此，對出砂油藏開展防砂對 策研究具有很重要的現(xiàn)實意義。通過對曙光油田出砂區(qū)塊出 砂機理分析，開展提高固井質(zhì)量、優(yōu)化射孔技術、實施防砂 措施的研究，探索適合于油藏的防砂技術?，F(xiàn)場實施效果表 明：有針對性的實施防砂措施能有效解決油層出砂問題。這 為同類油藏提供了很好的借鑒作用?！娟P鍵詞】出砂出砂機理 礫石防砂 人工井壁 壓裂防 砂曙光油田的部分油藏因埋藏淺、膠結程度差，造成地層 出砂，嚴重制約了油藏的開發(fā)效果。雖然早期采取了一些防 砂措施，取得了一定的防砂效果，但隨著油藏開發(fā)的不斷深 入，這些

2、防砂技術已不能適應油藏開發(fā)的需要。本文在分析 出砂區(qū)域出砂機理和油藏特性的基礎上，開展優(yōu)化固完井技 術、礫石填充和人工井壁等多種防砂措施的研究，探討出砂 油藏的有效防砂方法，為高效開發(fā)出砂油藏提供科學依據(jù)。1研究背景1.1開發(fā)中存在的問題曙光油田地質(zhì)條件復雜、油品種類多樣。在其開發(fā)過程 中，部分油藏因地層壓實作用弱、膠結程度差、地層疏松， 造成油水井出砂。以曙三區(qū)為例，受地質(zhì)構造、沉積相帶、 油層發(fā)育狀況等因素影響，油水井普遍有出砂歷史，出砂嚴 重井已占總井數(shù)的55. 8%o其中每產(chǎn)1萬方液量累積出砂量 大于4方的89 口井，所占比例33. 3%,出砂量在2.04.0 方的有60 口井，所占比

3、例22.5%,在0.52.0方之間的81 口井，小于0.5方的37 口井。又如杜813興隆臺油藏，幾 乎所有油井都有出砂歷史。目前出砂嚴重井為168 口，已達 到油井總井數(shù)的68%,個別油井累計出砂量達到8 m3以上。 出砂導致套壞關井10 口。1.2出砂機理分析針對目前出砂區(qū)塊開發(fā)中存在的矛盾，在精細油藏研究 的基礎上，通過分析地層砂的粒徑、分選等情況，從內(nèi)在的 地層發(fā)育狀況到外在的開發(fā)狀況，綜合研究了砂巖油藏的出 砂機理，出砂主要受兩方面因素影響。1.2. 1地質(zhì)因素由于油層埋藏淺，地層壓實作用小，膠結比較疏松，斷 塊多，地層應力場分布不均衡，地層中容易產(chǎn)生局部應力過 大，破壞巖石的原始結

4、構，使巖石的強度下降或由于膠結物 中泥質(zhì)含量高、水敏性較強均易表現(xiàn)為地層出砂。1.2.2開發(fā)因素隨著油田開發(fā)不斷進行，壓力自然下降，儲層砂體承載 砂粒的負荷逐漸增加，致使砂粒間的應力平穩(wěn)狀態(tài)被破壞， 即地層應力超過砂巖地層強度，導致了巖石顆粒的剝離；而 油井放噴、生產(chǎn)時，生產(chǎn)壓差的急劇建立，流體流動過程中 對砂粒的強拖曳力，以及注水開發(fā)中為了保持產(chǎn)量必定要提 高采液量，大量注水造成的水敏地層巖石膨脹和泥質(zhì)膠結物 強度下降，松散解體必將導致地層流體的流速增加，加大流 體對地層砂的沖拽力將造成砂粒的搬運。在宏觀上表現(xiàn)為油 井地層出砂，另外原油粘度高，拖曳力大也是導致出砂的重 要因素。2防砂治沙對策

5、研究及應用效果2.1采用新技術固、完井，防止套壞發(fā)生2. 1. 1提高套管強度根據(jù)射孔套管的抗擠強度理論，提高其抗擠毀強度減小 射孔段套壞的推薦方案是增加壁厚。從套管常規(guī)性能指標 看，n80、tp100h. tp120th套管管體組織均為回火索氏體， 管體的拉伸性能、沖擊、硬度指標均滿足生產(chǎn)要求。從試驗 模擬結果看，tp120th外加厚套管的抗擠毀強度不低于 130mpa,較 tp100h (中 177. 8mmx9. 19mm)套管增加了 2 倍 多，是n80 (中177. 8mmx8. 05mm)套管的近4倍，同時材 料具有良好的高溫性能，符合目前超稠油防止套壞的要求。2. 1.2優(yōu)化射孔

6、方式為了增大炮眼總的流通面積，減小地層流體在炮眼內(nèi)外 的壓降，降低地層流體徑向流速，減緩地層出砂。改變先前 4)127型射孔槍,dp44rdx-1彈，16孔/m的射孔方式。而采 用4)140型射孔槍，dp46rdx-1彈，26孔/米的射孔方式。 優(yōu)化后射孔孔眼截面積增大1.6倍，增大了泄油面積，減緩 了徑向流速，減少地層出砂。2.2開展多種防砂措施，提高油藏開發(fā)效果2. 2. 1礫石充填防砂？礫石充填防砂是將高精密濾砂管和充填裝置下至油層 部位丟手后，通過壓裂車組將礫石攜帶到油層虧空處和濾砂 管與套管的環(huán)形空間，在礫石的濾砂和濾砂管的擋砂作用 下，形成高強度的防砂屏障，阻止地層砂向井筒內(nèi)運移，

7、從 而保證油井的正常生產(chǎn)。2. 2.2人工井壁防砂人工井壁采用支撐劑、膠結劑等加工成膠結砂，用攜砂 液將膠結砂攜送到井底，堆積到油層虧空部位及炮眼處，固 化后，形成具有很高強度及滲透率的人工井壁。具有以下特 點：(1) 耐高溫。人工井壁可耐注汽溫度350°c,并且長期 保持穩(wěn)定。(2) 抗壓強度高。人工井壁的抗壓強度可達20 mpa以 上。(3) 滲透率高。人工井壁的滲透率可達12u m2以上。2008年以來，曙光油田共實施人工井壁防砂實施18井 次，累計增油0.21萬噸。取得了預期的防砂效果。以杜 813-44-新82井為例，該井為杜813興隆臺區(qū)塊的一 口井， 更新前由于出砂嚴重

8、，無法正常生產(chǎn)，2006年實施更新，在 生產(chǎn)1周期后便實施了人工井壁防砂。措施后，一直生產(chǎn)正 常，未發(fā)生過砂卡現(xiàn)象，作業(yè)探砂面無砂，該井累計正常生 產(chǎn)652天，累計增油2865噸。近幾年來，在曙光油田累計實施壓裂防砂42井次，主 要集中在曙三區(qū)，該區(qū)塊是曙光油田出砂最嚴重的區(qū)塊之 一，通過實施壓裂防砂措施，因出砂導致的檢泵作業(yè)明顯減 少，2010年共實施沖檢作業(yè)60井次，對比2009年同期下降 10井次，平均修井周期延長了 20天。3結論和認識(1) 隨著油田開發(fā)歷程的不斷深入，砂巖油藏穩(wěn)產(chǎn)難 度逐漸增強。通過油藏精細研究認清油藏出砂機理，有針對 性的開展治砂工作，將有效的提高油藏的開發(fā)效果。(2) 通過先期外加厚套管完井，實施大孔徑、高孔密 防砂射孔技術的實施，能有效地解決疏松砂巖油藏防砂難 題。(3) 結合