河南油田機械防砂技術應用效果評價

唐紅斌,李古正,劉 英,周向武

(1.南陽海達石油工程有限公司,河南南陽473132;2.中國石化河南油田分公司第二采油廠;3.中國石化河南油田分公司第一采油廠)

河南油田機械防砂技術應用效果評價

唐紅斌1,李古正2,劉 英3,周向武3

(1.南陽海達石油工程有限公司,河南南陽473132;2.中國石化河南油田分公司第二采油廠;3.中國石化河南油田分公司第一采油廠)

結合2006-2009年河南油田第二采油廠油井機械防砂技術的實施情況及資料跟蹤分析,對機械防砂整體經濟效益進行了分析評價,對機械防砂技術適應性進行了分析評價,并為搞好油井下一步防砂工作提出了建議。

河南油田;機械防砂技術;現場應用;效果評價

河南油田稠油油層埋深淺,膠結疏松,油井出砂嚴重,生產時率低,吞吐效果差。為對油井出砂進行有效治理,先后研究配套了高溫化學合成防砂、人工井壁防砂、泵下掛濾防砂等防砂技術。化學防砂傷害地層,影響滲流能力且有效期短;泵下掛濾防砂由于其管柱結構缺陷不能阻擋地層砂進入井筒而造成出砂砂埋油層,沖砂作業頻繁,或由于無法監測油井砂面情況導致砂卡管柱或注汽時管柱頂彎,管柱不安全性增加,因而泵下掛濾防砂被淘汰。針對防砂技術相對單一、防砂效果不甚理想的現狀,2006-2009年結合油藏特征和防砂工藝特點,開展了防砂技術適應性分析,引進并創新應用了機械防砂技術[1-6],油井防砂技術體系日趨完善,在稠油開發生產中的作用不斷加強,措施的規模效應逐步顯現,為稠油穩產上產提供了堅強的技術支持。

1 機械防砂技術特點及總體應用情況

1.1 機械防砂技術特點

河南油田第二采油廠采用的機械防砂技術包括井筒掛濾防砂、擠壓充填防砂和循環充填防砂,其技術適應性、優缺點見表1。

表1 機械防砂工藝技術適應性分析

1.2 機械防砂技術總體應用情況

第二采油廠2006年至2009年10月31日共完成機械防砂施工483井次(表2),其中新井135井次:包括井筒掛濾55井次、擠壓充填76井次、循環充填4井次;老井348井次:包括井筒掛濾190井次、擠壓充填109井次、循環充填49井次。

表2 機械防砂技術應用情況匯總

2 機械防砂技術應用效果分析

完成的483井次機械防砂,工藝成功率100%,措施有效率89.7%,油井生產時率由措施前的63.6%提高至94.3%,措施增油15.08×104t,減少維護作業4473井次,可對比的378井次防砂有效期為756.6天,有效地防止了油井出砂,取得了良好的措施效果(見表3)。

表3 機械防砂井防砂有效期統計

2.1 掛濾防砂技術應用效果分析

2006-2009 年共有226井次掛濾防砂施工,工藝成功率100%,措施有效率86.5%,通過對措施井的跟蹤分析,可對比的221井次平均單井年增油76.9 t,生產時率平均提高了28.7個百分點,平均單井年減少檢泵2.6井次,平均單井有效期783.8d。

2.2 擠壓充填防砂技術應用效果分析

2006-2009 年共實施181井次擠壓充填防砂施工,工藝成功率100%,措施有效率93%,通過對措施井的跟蹤分析,可對比的136井次平均單井年增油138.4t,生產時率平均提高了43.9個百分點,平均單井年減少檢泵3.6井次,平均單井有效期774.2d。

2.3 循環充填防砂技術應用效果分析

2007年創新應用循環充填防砂成功后共實施53井次,工藝成功率100%,措施有效率92.5%,通過對措施井的跟蹤分析,可對比的21井次平均單井年增油100.9t,生產時率平均提高了38.7個百分點,平均單井年減少檢泵2.6井次,平均單井有效期356.9d。

2.4 機械防砂無效井原因分析

2.4.1 機械防砂井失效原因分析

由于防砂管柱位移、防砂后再次出砂等原因導致防砂失效井41口井50井次:其中掛濾防砂失效33井次、擠壓充填防砂失效13井次、循環充填防砂失效4井次(見表4、表5)。

表4 機械防砂失效原因統計

表5 防砂失效井分年度方式統計

2.4.2 機械防砂井影響產量原因分析

部分淺層稠油井采取井筒掛濾防砂后影響產能發揮,主要原因是濾砂管間隙小(0.07mm),節流,堵塞,尤其出細粉砂油井掛濾防砂后油井產量下降(見表 6)。

表6 井筒掛濾防砂對產能油井的影響情況統計

從上述分析可知,掛濾防砂措施有效率低,平均單井年增油量少,部分井防砂后產量下降,平均生產時率提高幅度小,平均單井年減少檢泵井次少,措施井故障率較高。

3 機械防砂技術經濟效益分析

483井次機械防砂措施增油15.08×104t,節約維護作業4473井次,可對比的378井次投入產出比1∶5.22,取得了顯著的經濟效益。

3.1 機械防砂分年度經濟效益分析

機械防砂有效期長,應用時間越早,增產原油越多,減少維護作業井次越多,因而投入產出比就越高(見表 7)。

表7 機械防砂井分年度應用效果匯總

3.2 機械防砂分方式經濟效益分析

機械防砂單井措施費用越低,則階段投入產出比越高(見表8)。

表8 機械防砂井分方式應用效果匯總

從上述分析可知,掛濾防砂由于單井措施費用低,因而階段投入產出比較高。

4 結 論

(1)井筒掛濾防砂單井措施費用低,階段投入產出比較高,但由于其措施有效率低,平均單井年增油量少,部分井尤其出細粉砂井防砂后產量下降,平均生產時率提高幅度小,平均單井年減少,檢泵井次少,措施井故障率較高,因而只適用于油田開發初期、出中-粗砂且出砂不嚴重的地層。

(2)擠壓充填防砂單井措施費用較高,階段投入產出比較低,但由于其能重新改造油層結構,具有防砂增產的作用,成功率高,有效期長,增產效果明顯,因而對出粉細砂巖地層尤其孔、滲性較差、潛力大的地層有較好的適應性。

(3)循環充填防砂技術吸收了擠壓充填和掛濾防砂技術的優點,其防砂管間隙大,通透性好,不影響滲流能力,對油井產量影響較小,而且不使用壓裂車組和專用攜砂液,因而措施費用較低,缺點是只防砂,不能改造地層增加產能,有效期較短。適用于物性好,產能高,出中-細砂的地層,不適用于斜井、物性差、出細粉砂和虧空嚴重的地層。

(4)針對采用井筒掛濾防砂造成油井產量下降、淺薄層采用擠壓充填防砂經濟效益差的情況,應在搞好循環充填防砂技術適應性分析評價的基礎上,加大循環充填防砂應用力度,達到有效降低單井防砂費用、改善出砂井開采效果、提高出砂治理綜合效益的目的。

[1] 張洪亮,鄭俊德.油氣田開發與開采[M].北京:石油工業出版社,1983:80-95

[2] 魏文杰.采油工程[M].北京:石油工業出版社,1983:38-49

[3] 陳元千.現代油藏工程[M].北京:石油工業出版社,2000:105-130

[4] 萬仁溥.現代完井工程(第二版)[M].北京:石油工業出版社,1996:135-150

[5] 黃鶴.側鉆井防砂、堵水一體化技術研究與應用[J].石油地質與工程,2009,23(4):106-108

[6] 馬永本,宋華遠,謝亞棟,等.稠油井不起管桿泵沖砂工藝技術研究與應用[J].石油地質與工程,2009,23(4):102-103

編輯:李金華

TE358

A

2010-05-04

唐紅斌,1975年生,2008年畢業于中國石油大學石油工程專業,現從事采油及修井技術工作。

1673-8217(2010)06-0107-03