曙光油田出砂区块防砂治沙对策探究

1、曙光油田出砂区块防砂治沙对策探究【摘要】出砂是影响油气井生产的一个重要因素， 它制约着油气田的开发效果。因此，对出砂油藏开展防砂对 策研究具有很重要的现实意义。通过对曙光油田出砂区块出 砂机理分析，开展提高固井质量、优化射孔技术、实施防砂 措施的研究，探索适合于油藏的防砂技术。现场实施效果表 明：有针对性的实施防砂措施能有效解决油层出砂问题。这 为同类油藏提供了很好的借鉴作用。【关键词】出砂出砂机理 砾石防砂 人工井壁 压裂防 砂曙光油田的部分油藏因埋藏浅、胶结程度差，造成地层 出砂，严重制约了油藏的开发效果。虽然早期采取了一些防 砂措施，取得了一定的防砂效果，但随着油藏开发的不断深 入，这些

2、防砂技术已不能适应油藏开发的需要。本文在分析 出砂区域出砂机理和油藏特性的基础上，开展优化固完井技 术、砾石填充和人工井壁等多种防砂措施的研究，探讨出砂 油藏的有效防砂方法，为高效开发出砂油藏提供科学依据。1研究背景1.1开发中存在的问题曙光油田地质条件复杂、油品种类多样。在其开发过程 中，部分油藏因地层压实作用弱、胶结程度差、地层疏松， 造成油水井出砂。以曙三区为例，受地质构造、沉积相带、 油层发育状况等因素影响，油水井普遍有出砂历史，出砂严 重井已占总井数的55. 8%o其中每产1万方液量累积出砂量 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方之间的81 口井，小于0.5方的37 口井。又如杜813兴隆台油藏，几 乎所有油井都有出砂历史。目前出砂严重井为168 口，已达 到油井总井数的68%,个别油井累计出砂量达到8 m3以上。 出砂导致套坏关井10 口。1.2出砂机理分析针对目前出砂区块开发中存在的矛盾，在精细油藏研究 的基础上，通过分析地层砂的粒径、分选等情况，从内在的 地层发育状况到外在的开发状况，综合研究了砂岩油藏的出 砂机理，出砂主要受两方面因素影响。1.2. 1地质因素由于油层埋藏浅，地层压实作用小，胶结比较疏松，断 块多，地层应力场分布不均衡，地层中容易产生局部应力过 大，破坏岩石的原始结

4、构，使岩石的强度下降或由于胶结物 中泥质含量高、水敏性较强均易表现为地层出砂。1.2.2开发因素随着油田开发不断进行，压力自然下降，储层砂体承载 砂粒的负荷逐渐增加，致使砂粒间的应力平稳状态被破坏， 即地层应力超过砂岩地层强度，导致了岩石颗粒的剥离；而 油井放喷、生产时，生产压差的急剧建立，流体流动过程中 对砂粒的强拖曳力，以及注水开发中为了保持产量必定要提 高采液量，大量注水造成的水敏地层岩石膨胀和泥质胶结物 强度下降，松散解体必将导致地层流体的流速增加，加大流 体对地层砂的冲拽力将造成砂粒的搬运。在宏观上表现为油 井地层出砂，另外原油粘度高，拖曳力大也是导致出砂的重 要因素。2防砂治沙对策

5、研究及应用效果2.1采用新技术固、完井，防止套坏发生2. 1. 1提高套管强度根据射孔套管的抗挤强度理论，提高其抗挤毁强度减小 射孔段套坏的推荐方案是增加壁厚。从套管常规性能指标 看，n80、tp100h. tp120th套管管体组织均为回火索氏体， 管体的拉伸性能、冲击、硬度指标均满足生产要求。从试验 模拟结果看，tp120th外加厚套管的抗挤毁强度不低于 130mpa,较 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，同时材 料具有良好的高温性能，符合目前超稠油防止套坏的要求。2. 1.2优化射孔

6、方式为了增大炮眼总的流通面积，减小地层流体在炮眼内外 的压降，降低地层流体径向流速，减缓地层出砂。改变先前 4)127型射孔枪,dp44rdx-1弹，16孔/m的射孔方式。而采 用4)140型射孔枪，dp46rdx-1弹，26孔/米的射孔方式。 优化后射孔孔眼截面积增大1.6倍，增大了泄油面积，减缓 了径向流速，减少地层出砂。2.2开展多种防砂措施，提高油藏开发效果2. 2. 1砾石充填防砂？砾石充填防砂是将高精密滤砂管和充填装置下至油层 部位丢手后，通过压裂车组将砾石携带到油层亏空处和滤砂 管与套管的环形空间，在砾石的滤砂和滤砂管的挡砂作用 下，形成高强度的防砂屏障，阻止地层砂向井筒内运移，

7、从 而保证油井的正常生产。2. 2.2人工井壁防砂人工井壁采用支撑剂、胶结剂等加工成胶结砂，用携砂 液将胶结砂携送到井底，堆积到油层亏空部位及炮眼处，固 化后，形成具有很高强度及渗透率的人工井壁。具有以下特 点：(1) 耐高温。人工井壁可耐注汽温度350°c,并且长期 保持稳定。(2) 抗压强度高。人工井壁的抗压强度可达20 mpa以 上。(3) 渗透率高。人工井壁的渗透率可达12u m2以上。2008年以来，曙光油田共实施人工井壁防砂实施18井 次，累计增油0.21万吨。取得了预期的防砂效果。以杜 813-44-新82井为例，该井为杜813兴隆台区块的一 口井， 更新前由于出砂严重

8、，无法正常生产，2006年实施更新，在 生产1周期后便实施了人工井壁防砂。措施后，一直生产正 常，未发生过砂卡现象，作业探砂面无砂，该井累计正常生 产652天，累计增油2865吨。近几年来，在曙光油田累计实施压裂防砂42井次，主 要集中在曙三区，该区块是曙光油田出砂最严重的区块之 一，通过实施压裂防砂措施，因出砂导致的检泵作业明显减 少，2010年共实施冲检作业60井次，对比2009年同期下降 10井次，平均修井周期延长了 20天。3结论和认识(1) 随着油田开发历程的不断深入，砂岩油藏稳产难 度逐渐增强。通过油藏精细研究认清油藏出砂机理，有针对 性的开展治砂工作，将有效的提高油藏的开发效果。(2) 通过先期外加厚套管完井，实施大孔径、高孔密 防砂射孔技术的实施，能有效地解决疏松砂岩油藏防砂难 题。(3) 结合