油井防砂工艺

油井防砂工艺

作者：崔浩

来源：《环球市场信息导报》2013年第02期

疏松砂岩油藏分布范围广、储量大，这类油藏开采中的主要矛盾之一是油井出砂。因此，油井防砂工艺技术的研究和发展对疏松砂岩油藏的顺利开发至关重要。国内防砂工艺技术的发展已有数十年的历史，辽河油田在油气井防砂方面也作了大量的工作，丰富和提高了国内防砂工艺技术水平。目前已形成机械防砂工艺、化学防砂工艺和复合防砂工艺三大体系的油气水井防砂工艺技术。

各种防砂方法应用概况。辽河油田疏松砂岩油藏储量大、类型多、分布广、防砂工作量大，防砂井次呈上升趋势。随着含水的上升和采液强度的提高，出砂井数越来越多，如何应用更先进的防砂工艺技术，提高防砂效果显得尤为重要。

各种防砂方法的比较。从统计结果分析，目前，在应用规模上，高压挤压砾石充填防砂工艺是2828井次，其次是复合防砂698井次和管内循环充填防砂687井次；对防砂效果来说，由于范围大，井数多，工作量大，大部分采油厂都未做这项工作，许多资料都是临时收集，其准确性及可信度较难把握，很难统计出准确的结果。

通过调研发现，辽河油田防砂工艺技术已实现了由单一的生产维护措施到防砂增产措施的转变；由单项工艺技术到配套集成技术系列的转变；工艺向油藏深入，不断提高工艺与油藏适应性的转变。通过数据统计分析及调研走访，发现了防砂工艺技术在应用实施、质量管理、监督监控、人员素质等方面存在着各种各样的问题。为了进一步提高辽河油田防砂工艺水平，最大程度提高中高渗透疏松砂岩油藏的采出程度，提高该类油藏油井的防砂免修期，降低油田的防砂作业成本，需建立完善的防砂市场监督管理体系，制定科学的技术规范，为辽河油田剩余油开发，挖潜上产，油气当量重上三千万提供有效的保障措施。

高含水油井。主要特点是油井采油强度高、生产压差增大，出砂加剧；注水开发使地层胶结物不断溶失，导致地层骨架破坏，出砂加剧，含水上升，影响油井生产；套变套损井逐年增多，据不完全统计，每年套损套变井按照正常生产井的20%速度递增。

海上油田。海上油田同时射开层数多、井段长、层间物性差异大，多年的高速强采使层间矛盾更加突出，单一的滤砂管防砂工艺和笼统的高压充填已不能满足海上提速提液的开发需求。

难动用区块稠油粉细砂岩油藏防砂难度大。稠油疏松砂岩区块，携砂力强，防砂注汽后，一方面放喷速度过快，易冲蚀挡砂屏障。另一方面粉细砂运移，导致油井产能迅速降低。

复杂结构井主导防砂工艺是滤砂管防砂，最近已开展了水平井砾石充填试验。加强基础理论研究。通过对高含水油井测井资料、岩芯资料，测试资料等资料的处理分析，研究不同高含水油田临界流速、极限生产压差、累积出砂量的出砂规律，为高含水油田防砂工艺优化提供可靠的动态资料。同时，加快高压充填近井形态描述，砂粒在不同粘度，不同流速的沉降规律研究，为施工参数的进一步优化提供科学依据，力争在年内使防砂基础理论研究获得实质性突破。

加强防砂新技术的引进。通过对国内外新技术的追踪调研，结合油田勘探开发中不断暴露的矛盾，树立引进与自主创新的科研思路，加快裸眼井防砂、膨胀筛管、射孔防砂测试一体化等新技术的引进，不断解决油田在不同勘探开发期所暴露的新的矛盾。

大力推广4项防砂工艺技术：

高压一次性挤压砾石充填防砂工艺技术。高压一次性挤压砾石充填防砂工艺技术适用于疏松砂岩高含水油藏出砂严重、防砂井段较短的油井，是针对油田开发后期研究的一项新技术，目前该项技术已大量进入现场推广应用，要在科学的工艺设计和施工安全度上不断完善。

高压充填防砂工艺管柱一次可完成打桥塞、充填、下生产封隔器三种工序，整个管柱结构简单、操作方便、与以往防砂工艺技术相比每口井可节约2趟管柱，大大减少了作业时间，防砂成功率高，有效期长。2007年将加大对某、胜采、滨南等进入高含水油田油井的推广应用，大大延长了防砂有效期，进一步提高高含水疏松砂岩油田的最终采收率。

分层挤压砾石充填防砂工艺技术。一次性分层挤压砾石充填防砂工艺技术适用于出砂严重、防砂井段长、夹层大的油井，该工艺一趟管柱可以完成3层以上的油层挤压充填施工，挤压时封闭其它层而只对施工层高压施工，很好地解决了疏松砂岩油藏层间非均质性的防砂难题，又降低了作业成本，缩短了施工周期，减少了油层伤害。目前该项技术已较成熟。其第一口试验井尚9-13井为2003年6月份施工，距今已三年半的时间，防砂仍然有效且保持了较高的产量，其后完成的施工井至今没有一口防砂失效，说明了该工艺的突出优势。该项防砂工艺技术的研究成功填补了国内防砂工艺技术的空白，为海上及陆地长井段、多油层、非均质严重的油井防砂提供了坚实的技术支撑。该技术是我采油院独有的技术，外面人很难模仿，2007年将对工艺管柱进行进一步完善配套，加大对海上等油田多层井的推广应用力度。

压裂防砂工艺技术。压裂防砂是防砂观念和防砂工艺的重要突破，它通过压裂改造技术，使油层产生短、宽裂缝，并向油层挤入高强度的砾石作为支撑剂，增大了油井的充填半径，解除了近井地带泥质、泥浆以及原油胶质、沥青质带来的污染，改善了近井地带流体的渗流方式，提高了地层导流能力，该项技术适用于地层较深、中高渗、出砂严重及存在一定污染油藏的油井防砂。我院在石油开发中心难动用稠油储量的开发上得到了较大量的推广应用，相对于高压充填在提高油井产量上有明显的效果。一步法压裂防砂在施工成本和施工效果上相对两步法有其相当的优势，根据调研，目前除美国必捷公司外，是我院的独有技术，下步在不断改进

和配套压裂防砂施工设备的基础上，进一步完善压裂防砂工艺软件和压裂防砂一体化工艺管柱。优化施工参数，提高油井防砂后的产能。

水平井管内绕丝筛管砾石充填防砂工艺技术。随着水平井的不断开发利用，老区含水升高，油层出砂加剧，大泵采液造成液流流速增加，单一的滤砂管防砂局限性逐渐暴露出来，对一些高泥质、粉细砂和一些稠油油藏，生产中极易堵塞滤砂管，含水上升快，无法满足地质配产要求。利用高渗砾石地层充填以后，在炮眼附近可显著改善近井地带流通能力，提高油井产量和延长防砂有效期。为了进一步扩大水平井防砂技术应用范围，提高水平井防砂综合效果，目前已完成了一次性水平井砾石充填工艺管柱、低密度充填材料、清洁携砂液以及施工参数的优化研究，并进行了先导试验，均取得了较好的防砂效果。围绕油田开发形势，利用油田重视防砂工艺技术应用的契机，在做好油田防砂工艺技术现状调研及辽河油田防砂技术规范编制的基础上，努力筹办好油田防砂专题会，为实现油田区块防砂综合治理奠定良好的基础。

加大同采油工艺所的结合力度，扎实了解、摸清影响油田疏松砂岩油藏开发的瓶颈问题，为针对性的攻关研究明确方向。

做好防砂效果的跟踪、评价、分析，为工艺技术的改进，区块防砂水平的提高提供可靠的基础数据。