互层状超稠油防砂治砂对策研究与应用

互层状超稠油防砂治砂对策研究与应用
【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。

近年来在对曙一区互层状超稠油部分区块出砂原因分析基础上，开展了提高套管强度、优化射孔技术，控制采液速度及实施多种防砂措施的研究与应用，取得了很好效果。

这为同类油藏提供了很好的借鉴作用。

【关键词】出砂超稠油加厚套管高温固砂砾石充填人工井壁
1 概况
构造上位于辽河盆地西部凹陷西斜坡中段。

构造形态为一北东走向倾向南东的单斜构造。

沉积模式为湖盆边缘近源浅水扇三角洲，位于扇三角洲前缘亚相，主要发育以下5种微相类型：辫状分流河道微相，分流河口砂坝微相，边、心滩微相，分流间薄层砂微相，分流间洼地微相，储层砂体主要来自东北部，向南西展布，一般为82-95m，余部厚度一般为69-87m。

平均厚度为75.2m，砂岩系数0.57。

储层埋藏浅，压实作用弱，结构疏松，物性较好，平均孔隙度为32.4%，渗透率为1664×10-3μm2，属高孔、高渗储层。

20℃时原
油密度1.006g/cm3，50℃地面脱气原油粘度145000mpa·s，平均凝固点为34.0℃，平均胶质+沥青质含量61.6%，平均含蜡量1.76%。

属于超稠油油藏。

曙一区互层超稠油自2002年起投入规模开发以来，出砂套坏成为影响油藏开发效果的主要因素。

以杜813块为例，该块1999年开始试采，2002年进入规模开发阶段，截止2011年底，有出砂史的油井232口，占总井数的74.6%。

出砂严重的井，单井冲砂7井次，冲出最高砂柱高达124.2米。

该油藏出砂具有两个特点：一是油井出砂较为普遍。

曙127454、杜80及杜813等区块50%以上油井均有出砂史；二是油井出砂早、出砂量大。

232口出砂井中有103口在第一周期就表现出砂，平均单井周期出砂量最大为3.2m3，最小为0.2m3，平均为2.2m3。

2 出砂影响因素分析
2.1 成岩作用影响
成岩作用处于早期成岩阶段，储层埋藏浅，储层结构疏松，压实作用和胶结作用均不明显。

岩石结构为点接触颗粒支撑，胶结作用以孔隙式为主，岩石成分成熟度和结构成熟度较低，地层易出砂。

2.2 岩性分布影响
油层储层岩性主要为不等粒砂岩、含砾不等粒砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩、砂砾岩和砾岩。

2.3 注汽参数影响
吞吐初期注汽压力较高，前3个周期平均注汽压力为14.4mpa。

其中第1周期平均注汽压力为15.5mpa，超过破裂压力（15mpa），第2、3周期平均注汽压力分别为14.4mpa、13.1 mpa。

由于超破裂压力注汽，造成油层被压开缝隙，使砂粒间自然胶结和毛细管力受到破坏，油井生产后压降增加，当径向压力下降到有效径向应力超过抗拉强度时，就会造成油层出砂。

曙一区互层状超稠油出砂较为严重，使用单一防砂技术已很难有效治理油井出砂问题。

近年来，随着钻完井技术及防砂工艺的不断成熟，逐渐探索出多种防砂技术。

3.1 外加厚套管完井技术
新井采用加厚套管完井，提高套管强度。

研究发现，提高套管强度的最直接的方式是增加壁厚，通过对比研究，采用
tp100h+tp120th组合套管来提高油层段套管抗挤毁强度。

从热采模拟试验结果看，tp120th外加厚套管的壁厚达到17.14mm。

抗挤毁强度不低于130mpa，较tp100h（中177.8mm×9.19mm）套管增加了1.3倍多，是n80（中177.8mm×8.05mm）套管的近4倍，同时材料具有良好的高温性能。

3.2 防砂射孔技术
射孔采用防砂射孔技术，控制压降，减缓地层出砂。

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，降低低地层流体径向流速，采用大孔径、高孔密、深穿透防砂射孔技术。

设计孔密26孔/米，孔径13.3 mm、射孔穿深1002mm。

采用φ140型防砂射孔枪，dp46rdx-1射孔弹，射孔孔眼截面积对比正常射孔增大1.6倍，使单位面积上的流速下降，减缓地层出砂。

2010年对杜813块投产的8口新井采用高强度的φ177.8mm加厚套管和26孔/米的高孔密射孔完井，生产至今，未出现套坏或管外窜槽现象，说明采用tp120th加厚套管完井和防砂射孔技术，能够很好的保护套管。

3.3 控制低周期采液强度
新井吞吐初期，严格控制放喷、生产过程采液强度，保证采液强度在1-1.5t/dm左右，目的是严格控制生产压差，防止激动过量出
砂，下泵时采用成熟的防砂、携砂泵技术排砂，目的是降压，为下步防砂奠定基础。

3.4 实施多种防砂技术
在油井生产1-3周期后，近井筒地带实现了降压，有利于实施防砂措施。

根据油井具体情况，采用不同的防砂措施：
（1）吞吐低周期油层漏失不严重轻微出砂井，应用高温固砂技术；
（2）吞吐低周期油层严重出砂及高周期油层漏失的出砂井，应用人工井壁防砂技术；
（3）出砂严重造成大修的油井，应用tbs防砂筛管防砂技术；
（4）套变井及出砂严重区域新投产水平井，应用砾石充填防砂技术。

4 结论和认识
（1）超稠油油层出砂主要受地层本身条件及生产过程中吞吐参
数的影响。

（2）实施先期外加厚套管完井及防砂射孔技术，能有效保护套管。

（3）结合油井出砂的具体特点，开展有针对性的防砂工作，能较好的解决油藏出砂问题。

参考文献
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