防砂工艺现状研究

cULTURE石油钻探ORPORATE技术文本防砂工艺现状酐究◎赵桂萍杨燕(胜利油田滨南采油厂)【摘要】疏松砂岩油藏开采过程构造。馆陶组油层具有厚度薄、埋藏浅、含中存在的主要问题是油井易出砂,油井本区自1957年开始进行地球物理油井段集中的特点,纵向上可分为4个持续出砂最终会导致油井停产甚至报勘探,1986年投入开发,共分5个开发砂层组,其中1-2砂层组无油层,仅少数废,影响油井的正常生产,因此出砂的油单元:林东主体、林中9块、林中3块、林井见气层,3砂层组主要在林东分布,分17块和林南1块。主力油层为Ng组,油3个小层,仅2-3小层含油;4砂层组为因油层出砂严重,油井必须进行先层埋深105m,含油面积32.0km2,探明主要含油层段,共分7个小层,其中1、4期防砂才能投产,自开发以来先后采用石油地质储量302×104t,动用地质储小层无油,2-3小层为零星分布的稠油过绕丝管管内砾石充填防砂、涂料砂防量2581×104t。5小层个别井点有油层,6、7小层广泛分砂和复合防砂工艺,取得了一定效果。但1油藏地质特征布,其中Ng46主要分布在林东,Ng47主随着油田开发的深入,地层出砂情况越(1)、构造特征要分布在林中9块。来越复杂。林樊家油田构造简单,馆陶组底面(3)、油藏物性较好,但易出砂【关键词】出砂严重先期防砂为微弱北东倾的单斜构造,构造幅度小林樊家油田油层埋藏深度均小于块内无明显断层。主力油层在林樊家油1050m,压实程度差,油层物性较好。据藏基本概况区大面积分布,主要受不整合面和岩性取芯分析资料,孔隙度平均30.1%,渗透林樊家油田枃造位于济阳坳陷东营控制,为岩性地层油藏。由于油源主要来率平均387.4-3m。储层岩石的胶结物凹陷与惠民凹陷之间的林樊家凸起东斜自利津洼陷,到林樊家构造油源已相对成份主要为泥质和灰质,泥质含量偏南,东部以尚店油田沙一段地层超覆不足,馆陶组其它油层平面上呈透镜状7.3%,灰质含量4.6%。胶结类型以孔线为界,北部和西部过渡在林樊家构造分布接式和接-孔式胶结为主,胶结疏松,出上,是一个上第三系馆陶组的大型披覆2)、储层特征高效开发具有十分重要的意义。如王庄必须考虑对储层防砂及利用压裂改造技一段在注汽开发前,就开展了高温粘土地区储层非均质强、中水敏性,在钻井过术。王庄油田沙一段大部分采用以绕丝防膨剂室内评价试验,实验结果表明:在程中采用近平衡钻井,泥浆密度控制在筛管高压挤压砾石充填防砂为主导的防注汽前用高温防膨剂DK-3对油层进行1.05gm2~1.08g/m2之间,钻井液使用砂工艺技术压裂防砂一体化防砂工艺。预处理,注汽过程中采用注入K-2的方强抑制性的钻井液(防塌、润滑性好,抗目前该区块共进行防砂施工12口井,防式进行高温防膨,可以防止油层伤害,降污染能力强),固井过程中控制固井水泥砂成功率达100%,井口含砂量分析小低注汽压力,提高注汽质量及采收率。中粒径中值小于5μm的固相颗粒含于0.01%,12口井投产初期日产液结论量,固井水泥中添加降失水剂,失水量控184.7l,日产油143.5,含水22.3%1、地层超覆型油藏在油田的勘探开制在10mMPa.30min以下,射孔完井动液面619m,平均单井日产液154d,发中地位越来越重要,所占油气储量的过程中,采用低伤入井液YBS-1作为射日产油12比重越来越大,是目前隐蔽型油藏勘探孔液(YBS-1高效粘土防膨剂线性防膨(六)超覆油藏的热力开采技术的主要目标率达到86%,其蒸馏水溶液对岩心伤害超覆油藏油藏具有强水敏性,对于2、地层超覆型油藏作为一种隐蔽型率小于15%)等措施。这样可有效保护油层物性较差的油井,注汽压力高,注汽油气藏,创新理论和关键技术的应用至油藏资源,最大限度地发挥油层的生产比较困难;为防止开始注汽时就引起油关重要。大型鼻状构造-超剥带的背景能力。层水敏伤害,造成注汽启动压力高,注汽成为油气聚集的主要指向,断坳期形成(五)超覆油藏的防矽技术、低渗带困难,注汽前必须对近井地带进行高度巨大的优质储层形成了油气大规的压裂技术防膨预处理,注汽过程中采取相应的中国煤化工动断裂一不整合超覆油藏埋藏浅,储层胶结疏松,岀温防膨措施以改善油层的渗流能力CNMHG体系成为油气砂严重,靠近上部的低渗带物性差,因此低注汽压力,提高注汽质量。王庄油田沙运移的高速通道。石油钻探 UL TURE技术文本 ORPORATE(4)、原油物性过程中地层砂就容易进入井筒,造成油果。但随着油田开发时间的延长,地层亏50℃时地面脱气原油密度井出砂空加大,出砂程度加剧,防砂难度增加(0.9268~1.0261)g/cm3,平均0.9343,地防砂机理绕丝管防砂有效率下降,2000-2004年面脱气原油粘度(111-5224)mPa·s,平(1)、绕丝筛管砾石充填防砂绕丝管防砂丌1井次,有效率74.6%。单均329.lmPa·s,属常规稠油油藏。采用下入防砂管柱(如割缝衬管、绕一绕丝筛管防砂工艺难以适应不同井况(5)、温度及压力系统丝筛管、胶结成型的滤砂管、双层或多层油井防砂的需要。油层中部温度48-55℃,地温梯度筛管等)后再进行充填,充填材料最常用(2)涂料砂防砂有效期短3.12℃/l00m;原始地层压力10.2MPa,压的是砾石,还可用果壳、果核、塑料颗粒」为便于油井后期措施的实施,从力梯度0.995MPal00m,属常温常压系玻璃球或陶粒等,有效地把地层砂限制19∞9年开始在林樊家油田进行常温涂统。饱和压力5.7MPa,地饱压差在地层内,并能使地层保持稳定的力学料砂防砂试验,由于常温涂料砂最佳的4.mPaa结构。该方法对地层的适应能力强,无论固结温度要求在60℃以上,而林樊家油2、生产现状产层厚薄、渗透率高低,夹层多少都能有田地层温度在50℃左右,造成常温涂料至2005年底,累积产油158.8175×效地实施;在老井作业中,还可起到恢复砂固结不好。同时受施工参数及部分油104,综合含水584%,采出程度6.2%,地层应力的作用,从而延长生产周期,使井层数较多的影响,涂料砂在各层段不采油速度0.28%,地层压力793Mpa,比出砂井能得到充分的利用。能均匀分布,难以形成坚固的人工井壁原始压力下降2.27Mp(2)、涂料砂防砂导致防砂有效期较短。19992001年在二、防砂现状将涂料砂通过管柱泵送到产层,并林樊家油田采用常温涂料砂防砂24井林樊家地区因油层出砂严重,油井挤入套管以外的空穴中,形成密实充填,次,平均有效率68%,有效期平均为6必须进行先期防砂才能投产,自开发以使地层恢复或部分恢复原始应力。待这个月来先后采用过绕丝管管内砾石充填防些充填材料凝固,形成具有一定强度的(3)、地层细粉砂易堵塞充填层及绕砂、涂料砂防砂和复合防砂工艺,取得了挡砂屏障后,再把井筒中多余的充填物丝管定效果。但由于储层岩性主要为细-钻铣掉,使油井具备开井生产条件。涂料复合防砂施工时,在涂料砂充填过粉细砂岩,颗粒直径最小只有0.05mm,砂防砂适用于滲透率相对均匀的油层程中,在高压下破碎的颗粒与部分地层防砂困难,防砂后渗流阻力增大,油层供段,在粉细砂岩地层中的防砂效果优于砂胶结并与充填砂交混,形成混砂带,如液能力下降机械防砂果混砂带距套管较近,会产生地层堵塞1、出砂原因分析(3)、复合防砂同时油井长期生产,外来颗粒及地层微造成油井岀砂的因素分析有以下几高压予充填石英砂挤实地层大孔粒运移也会产生堵塞。高压充填改造后洞,在近井地带形成滤砂高渗透区域,提初期会取得一定效果,但随着生产时间(1)、储层的胶结状态高挡砂强度和近井地带的泄油能力,减的延长,堵塞颗粒不能排出地层,导致油林樊家油田储层的胶结物以泥质为小管内充填砾石层,降低井筒流阻,涂料井产量下降。同时由于储层岩性主要为主,胶结类型以孔隙胶结为主,胶结物含砂在近井地带固结为新骨架,形成新的细一粉细砂岩,施工时部分地层细粉砂量较少,胶结疏松,尤其在油层含水后,耐冲刷、高强度的相对稳定的挡砂屏障,回吐,堵塞防砂管柱的缝隙或孔隙,防砂部分胶结物质被溶解,降低了岩石胶结起防砂和保护管内砾石层的双重作用,后油流阻力增大,造成油层供液能力下强度,导致储层易出砂再下入金属绕丝筛管或激光割缝管、金降2)应力状态的变化属棉滤砂管砾石充填,形成第三道滤砂储层垂向应力的大小取决于油层埋层。复合防砂通过对地层进行高压充填参考文献藏深度和上覆岩石的密度。钻井前砂岩石英砂,有效阻止部分地层砂向近井地[11张琪,采油工程原理,山东:石油层处于应力平衡状态,但随着油田开带运移,提高近井地带的渗流能力,起到油大学出版社,2001.4发的延续,油层压力自然下降,储层砂岩改造地层的作用。2]万仁溥等,采油技术手册,第八体承载的负荷逐渐增加,砂粒间的应力3、开发中暴露出的问题分册,北京:石油工业出版社,1991平衡破坏,增加了地应力对岩石颗粒的由于地层状况的不断变化,各种防挤压作用,扰乱了颗粒间的胶结,也易导砂工艺的缺点也逐渐暴露出来,主要表致地层出砂现在三个方面(3)、细粉砂影响(1)、绕丝管防砂有效率下降部分油井地层压力较高,进行绕丝在林樊家油田开发初期,防砂工hYH中国煤化工管充填防砂充填施工时,地层细粉砂回单一,油井都采用绕丝筛管管内砾石CNMHG吐进入充填层,致使砾石层不致密,生产填工艺防砂投产,取得了良好的防砂效