辽河油田的油井出细粉砂严重,通过防砂基础理论及试验研究,形成了地层深部防砂与携排砂采油技术。
第36卷 第8期 吴志勇,等:油井细粉砂防砂工艺技术研究与应用 81
接影响原油产量1×105余t。出砂不仅是个别油井的生产问题,而且是整个区块共有的特征,如锦7、锦45、杜229、杜84、青龙台、沈67、洼38、冷43等区块。各区块的油藏条件和开采方式互有差别,又呈现出不同的出砂历史与特征,表现出多样性、复杂性。就砂样而言,有粗砂、细砂、细粉砂、泥浆等。各区块的出砂历史表现也不相同,某些区块砂害仅是开发初期或中后期存在的暂时性问题,而有些区块在开发中始终会受到出砂问题的困扰。随着油田的开发,稠油井进入多轮次吞吐后期,油井出砂越来越严重,尤其是油井出细粉砂和泥浆,常规防砂措施或单一的防砂措施无法奏效,导致部分区块开发效果差,甚至无法动用。
积达4112mm2,降低了旁通孔的压力损失,降低液流出口速度,减少了混砂液对套管的磨蚀;填砂工具完井内通径可以达到110mm(7英寸)、76mm(5 英寸),为后期管内冲砂带来方便,抗拉强度达420kN,能够实现填砂、放喷、反洗、丢手、坐封一次管柱
完成。填砂完成后,能够即时进行控制压力放喷,减少携砂液长时间浸泡对地层造成的污染,并实现人工脱砂,从而提高人工砾石压实强度
。
2 防砂工艺研究
结合油井出砂特点,验研究,软件的建立、、防砂实验室的建立。研制开发了排砂、防砂、携砂采油近30项技术,其中有的防砂技术处于国际领先水平。针对出砂油井,总的技术路线是“以防为主,防排结合”,即防粗砂、排细砂,尽可能降低防砂对油井的产能影响,对出砂油井进行综合治理。2.1 地层深部防砂技术
2.1.1 技术原理
图1 防砂管柱示意
2.1.3 填砂方式研究及施工
参数优化
要保证地层深部填
砂的效果,充填方式主要采用挤压填砂和循环式充填2种方式,首先通过高排量、高泵压挤注方
式,实现油层深部裂缝内及亏空带填砂,然后采用循环式充填方式实现炮眼内及油井环空的砾石充填。通过2种方式达到压实效果好、充填密实程度高的效果。
填砂施工参数是直接影响填砂施工能否顺利进行和施工后防砂效果的主要因素。通过国内外资料调研发现,携砂液粘度、砂比、排量对填砂影响很大。参考国内外实验结论,优选施工参数,在施工的不同阶段采用不同的携砂液和填砂施工参数,在填砂开始阶段,采用高粘度携砂液(胶联粘度10000mPa s),低砂比(10%～15%),压力高于地层破裂
填砂施工前首先将防砂管与填砂工具等组成的防砂管柱下至油层段,然后利用压裂车组将混砂液高泵压、大排量挤入筛套环空和地层中,由于在近井地层中形成了微裂缝,优选的人工砾石或胶结砂在携砂液的携带下被带入裂缝中,在裂缝内形成高渗透率的人工砂桥,形成第一道防砂屏障,在套管外近井地带形成具有一定强度及渗透性的人工井壁和防砂管柱作为第二道防砂屏障,防止人工砾石的反吐,起到通油挡砂的作用。由于在地层中形成微裂缝,人工砾石在裂缝中形成了高渗流通道,从而使油层内的渗流条件得到改善,降低了油流的携砂能力,同时允许小于0.1mm的细粉砂流出,建立稳定的地层液流出通道[123](如图1～2)。
2.1.2 填砂工具研究
图2 充填示意
地层深部防砂工艺技术施工过程中井下压力最高达40MPa,排量达2.5m3/min,填砂量最大可达30m3。通过双流道三通滑阀设计、双丢手机构设计及填砂口自动关闭设计使填砂工具能够满足大排量、高压填砂的功能。改进后的填砂工具使过流面
压力,使近井段压出微裂缝,然后提高砂比,降低携砂液粘度,控制排量,使之达到中等砂比40%～50%,加砂量20～30m3。顶替阶段排量降为0.5～0.8m3/min,保证压实效果。
技术指标:深部填砂管柱耐压为50MPa;填砂