稠油携砂冷采技术在馆陶组的适应性研究

稠油携砂冷采技术有投资小、产油量高和开发成本低等特点。国外经验表明，对地层原油含有溶解气的各类疏松砂岩稠油油藏具有较广泛的适应性，它通过大量砂子的产出和泡沫油的形成，获得较高的原油产量。稠油携砂冷采技术是否适用于馆陶组是问题的关键。

稠油携砂冷采可以产生较高速液流和生出动态，这不易用传统的油藏理论来解释。可见非胶结砂岩或弱胶结砂岩稠油冷采除一般一次采油机理外，还存在特殊的采油机理。溶解气油比对冷采有较大的影响。溶解气油比越大，采出程度越高，因此溶解气油比是确定是否采用冷采方式的关键因素之一。大量出砂形成蚯蚓洞，稠油油藏埋藏浅，油层胶结疏松，而原油粘度高，携砂能力强，使砂粒随原油一道产出。随着大量砂粒的产出，油层中产生“蚯蚓洞”网络使油层孔隙度和渗透率大幅度提高，孔隙度可以从３０％提高到５０％以上；渗透率从２ｕｍ左右提高到数十平方微米至数百平方微米，极大地提高了稠油的流动能力。

从机理上讲，油层需大量出砂才能形成良好的蚯蚓洞网络，也是稠油携砂冷采成功并获得高产油流的前提。因此，就储层而言，储层胶结程度和粒度对携砂冷采效果影响最大，疏松储层和半胶结储层适宜出砂冷采。

（１）储层。疏松砂岩稠油储层胶结力很低（＜０．１ＭＰａ），表明即使非常小的流速也足以使砂子发生运移，破坏储层原生结构，从而产生高渗透率通道或孔穴。携砂冷采技术最好应用于疏松砂岩稠油油藏，与此相适应，要求储层泥质含量最好＜１０％，少或无钙质胶结物，而不适应胶结程度很高的致密砂岩油藏。

受稠油出砂冷采技术的启发，１９９５年至１９９８年，有关石油公司在英国北海某地区埋深３２００ｍ的半胶结砂岩稀油油藏高产井中采取激励出砂的对策，经过多次周期性和突发性产砂后，每次产砂５－２００ｋｇ，在３个月内油井表皮系数从＋１０降至－５，平均单井日产油量提高了４０％。稠油携砂冷采技术最好应用于粒径小于２ｍｍ的砂岩油藏，而应用于砾石含量很高的砂砾岩油藏则效果不理想。

（２）原油。稠油油藏的埋藏深度与油层压力具有较好的对应关系。埋藏深度太浅的稠油油藏，由于原始压力低，不利于产生较高的生产压差，难以激励油层初始出砂；而埋藏太深的油藏，井下工艺难以达到携砂冷采需要。在埋深２００～１４００ｍ稠油油藏中进行携砂冷采是可行的。原油粘度与其携砂能力以及泡沫油的稳定性有关。原油粘度越高，则携砂能力越强，所形成的泡沫油稳定性越好。但是，原油粘度太高，其流动性又受到限制。室内试验结果表明：事实上，稠油携砂冷采技术实际应用原油粘度范围为５００～５０００００ｍＰａ・ｓ。油层厚度与蚯蚓洞的发育状况及油井产能有关。一般而言，稠油携砂冷采适应的油层厚度在３ｍ以上，最好大于５ｍ。

由于需要油层形成高渗透蚯蚓洞网络，因此携砂冷采井必须进行大孔径、高能大炮弹深穿透、高密度射孔。大孔径射孔是防止孔眼被砂桥堵塞，利于蚯蚓洞形成和延伸。室内实验表明，只有射孔孔径大于储集层颗粒粒径的６倍才不会形成砂桥。深穿透射孔的目的：一是提高孔道末端压力梯度，激励初始出砂；二是克服水泥环及钻井液侵入造成的不良影响，发挥油层本身的渗流能力。高密度射孔是尽量增加蚯蚓洞的数量。

与管式泵相比，螺杆泵能泵送高含砂量的高粘度原油，更适于稠油携砂冷采，大幅度提高油井产量。为获得更高产量，螺杆泵最好下入油层底部，以提高生产压差，并防止油层被砂埋。长期以来由于螺杆泵排量小、扬程小和定子橡胶耐用程度限制了它的应用。随着材料科学、制造工艺和其它应用技术的发展，现在已开发出了双头甚至多头螺杆泵，这样就满足了油田生产中的大排量、高扬程提液的要求。现在许多采油厂已开始大量使用大排量螺杆泵。定子合成橡胶是螺杆泵的核心部分，其性能直接影响着螺杆泵的工作状况和使用寿命。国内通常使用的乙氢橡胶在机械和化学方面性能都较前有很大提高，并进一步加强抗ＣＯ、ＨＳ（＜２．５）和芳香族（＜２．５）性能。

在稠油从井底流向地面的过程中，随着温度降低，粘度大幅度上升，特别是特超稠油。原油粘度太高不利于发挥油井生产能力，因此要从井筒环空加入适量浓度及温度的降粘剂，形成水包油型乳状液，降低流体粘度。

携砂冷采的产出液含砂量高，必须在井口进行脱砂处理后才能进入集（转）油站。一般采用多级大罐脱砂、脱水处理技术和洗砂工艺，除砂效率可达９９％以上，净化砂含油率为０．０３％～０．２６％。

（１）大量出砂形成高渗透蚯蚓洞网络和泡沫油的形成是稠油携砂冷采之所以获得高产的两个主要机理，也是衡量该技术适应性的基础，在东辛馆陶组应用稠油携砂冷采的采油方式是可行的。

（２）稠油冷采经过几年来的技术攻关和现场试验，取得了卓有成效的攻关研究成果，开展了不同类型油藏和不同开采状况下的冷采先导试验，并在普通稠油油藏中取得了巨大成功。目前，对于普通稠油冷采来说，配套技术已经成熟。

（３）稠油携砂冷采工艺对井筒要求条件低。东辛油田钻遇馆陶组的含油井数有３９５口，其中有部分井筒状况差，其他工艺实施有一定难度，稠油携砂冷采工艺能较好地解决这一问题。

（４）明年应进一步加强稠油携砂冷采相关工艺的调研工作和室内研究，并可以先在几口老井上试用，摸索出适合东辛馆陶组的配套工艺。如效果较好，可大力推广。

（５）稠油携砂冷采工艺具有投资小、见效快、操作简单、适应性强等优点。东辛油田馆陶组分布范围广，处于构造复杂的断层转换带地区，其在开发生产中具有广阔的应用前景。

１稠油携砂冷采提高采收率机理

２稠油携砂冷采在馆陶组的可行性分析

３稠油携砂冷采工艺技术要求４认识和建议

参考文献

２

ｋｇ

ｍ

ｍＰａｓ

・

３．１射孔技术３．２螺杆泵技术参数

３．３井筒降粘技术

３．４混砂液处理技术

２２

［１］刘新福，杨志斌，宋鹏瑞等．地质因素对稠油出砂冷采的影响［Ｊ］．新疆石油地质，２００２，０１

［２］董本京，穆龙新．国内外稠油冷采技术现状及发展趋势［Ｊ］．钻采工艺，２００２，０６

［３］罗玉合，孙艾茵，张文彪等．稠油出砂冷采技术研究［Ｊ］．内蒙古石油化工，２００８，０２

［４］李天键．稠油出砂冷采技术现场实施难点及对策［Ｊ］．新疆石油学院学报，２００３，０２

［５］曾玉强，任勇，张锦良等．稠油出砂冷采技术研究综述［Ｊ］．新疆石油地质，２００６，０３

（收稿日期：２００８・１０・１３）

稠油携砂冷采技术在馆陶组的适应性研究

金海峰

（井下作业公司国际项目部）

摘要关键词稠油携砂冷采是一种非加热一次采油方式，在稠油储集层中它允许产砂并依靠强力射孔技术和设计精良的螺杆泵系统采

油。稠油携砂冷采技术经过这十多年特别是近几年的发展，这项技术尤其是开采工艺已相当成熟；本文针对该项技术并在馆陶组进行了适应性研究。

稠油油藏携砂冷采经济效益