渤海綏中36—1油田防砂工藝優(yōu)化

摘要 在渤海的疏松砂巖稠油油田生產(chǎn)中防砂和提高產(chǎn)量一直是一對矛盾。簡易防砂技術(shù)，不僅在常規(guī)井型中解決了上述矛盾，尤其是在大斜度井、水平井、水平分支井、多底井等復(fù)雜結(jié)構(gòu)井中的應(yīng)用，不僅大大降低了作業(yè)難度，節(jié)約了作業(yè)成本，還大幅度提高了油井產(chǎn)能。本文主要介紹了綏中36-1油田簡易防砂完井工藝技術(shù)的原理和現(xiàn)場應(yīng)用情況。

主題詞 渤海 稠油 防砂

在渤海地區(qū)，前些年普遍采用的防砂方法是礫石充填防砂，雖然達(dá)到了預(yù)期的防砂效果，但是，地層原油進(jìn)入井筒的流動阻力大大增加，嚴(yán)重影響了油井的產(chǎn)能。特別在是復(fù)雜結(jié)構(gòu)井中，作業(yè)難度和風(fēng)險大、成本高、成功率低。

通過借鑒國內(nèi)外稠油油田的開發(fā)經(jīng)驗，經(jīng)過大量的理論研究與現(xiàn)場實踐，探索出一整套適合于疏松砂巖稠油油田的簡易防砂完井工藝技術(shù)，不僅適用于常規(guī)井型，更適用于大斜度井、水平井、水平分支井、多底井等復(fù)雜結(jié)構(gòu)井，達(dá)到了有效防砂、降低作業(yè)難度、節(jié)約成本和提高產(chǎn)能的目的。

1 簡易防砂技術(shù)

對于疏松砂巖稠油油田，在選擇防砂方法時，應(yīng)著眼于提高井筒周圍的滲透率。提出適度防砂理論，允許井眼附近的地層微小顆粒運移到井內(nèi)并生產(chǎn)出井口，使得近井帶地層適當(dāng)“卸載”，完井防砂作業(yè)應(yīng)考慮盡可能降低地層壓實，減少近井地層損害，選擇具有“自潔”能力的特殊防砂管柱，在保持原有疏松地層高滲透率的基礎(chǔ)上，通過近井帶地層“卸載”和防砂管柱的“自潔”功能，進(jìn)一步提高地層和井筒之間的溝通能力，實現(xiàn)油井產(chǎn)能的最大化。

通過對比研究幾種常用的防砂方法，最后篩選出有利于保護(hù)油藏和提高油井產(chǎn)能的防砂完井方法：“裸眼+篩管”，或“套管射孔+篩管”，也就是本文所介紹的“簡易防砂完井”。

1.1 簡易防砂完井技術(shù)優(yōu)點

經(jīng)過不斷的研究與現(xiàn)場試驗后發(fā)現(xiàn)，與其它防砂完井技術(shù)相比較，簡易防砂完井技術(shù)既能保證防砂效果，又具備以下優(yōu)勢：

1、操作簡單，易于現(xiàn)場施工，作業(yè)周期短；2、作業(yè)風(fēng)險小，井下安全有保障，成功率高；3、作業(yè)成本低，有利于降低完井工程費用；4、完井后，留在井下的管柱簡單，內(nèi)徑大，有利于油田開發(fā)中后期實施增產(chǎn)作業(yè)；5、最重要的是，該技術(shù)的應(yīng)用，很大程度上改善了井筒周圍的滲透性，大幅度提高了油井產(chǎn)能。

1.2 簡易防砂完井工藝技術(shù)分類及應(yīng)用條件

由于渤海復(fù)雜的地質(zhì)油藏條件和環(huán)境條件限制，不同的地質(zhì)構(gòu)造和油藏特點決定了開發(fā)井的井型，根據(jù)不同井型的開發(fā)井，選擇與其相適應(yīng)的防砂完井工藝技術(shù)。目前在渤海已經(jīng)逐漸發(fā)展成熟并廣泛應(yīng)用的簡易防砂完井工藝技術(shù)包括：裸眼井簡易防砂完井工藝技術(shù)和套管井簡易防砂完井工藝技術(shù)。

裸眼井簡易防砂完井工藝技術(shù)通常應(yīng)用于多底井、水平井和水平分支井，也可用于油水關(guān)系簡單、具有單一油水界面的常規(guī)定向井。套管井簡易防砂完井工藝技術(shù)通常用于油水關(guān)系相對復(fù)雜、需要分層防砂和分層開采的常規(guī)定向井和大斜度井。

2 簡易防砂篩管選擇

防砂篩管的選擇對于簡易防砂完井技術(shù)的成功與否至關(guān)重要，在選擇防砂篩管時，要充分了解各種不同種類篩管的結(jié)構(gòu)特點和適應(yīng)性，結(jié)合目的地層巖心和地層砂樣品的粒度分析，優(yōu)選出適用于簡易防砂完井作業(yè)的篩管類型和與目的地層相匹配的篩管擋砂精度。

世界上廣泛應(yīng)用的防砂管，從結(jié)構(gòu)特點來區(qū)分主要包括以下幾種：割縫襯管、繞絲篩管、預(yù)充填篩管、膨脹式篩管、金屬網(wǎng)布優(yōu)質(zhì)篩管和金屬棉蠕動優(yōu)質(zhì)篩管。

基于簡易防砂的理念，對比研究分析各種防砂管的技術(shù)性能特點，結(jié)合在渤海疏松砂巖稠油油田的應(yīng)用效果，優(yōu)選出具有“自潔”功能，最適合于簡易防砂完井的篩管類型：金屬棉蠕動優(yōu)質(zhì)篩管。

金屬棉蠕動優(yōu)質(zhì)篩管是以優(yōu)質(zhì)無縫鋼管做基管，在基管上鉆有若干個階梯孔，過濾單元通過螺紋旋接在基管上的階梯孔中，每個過濾單元由外殼、支撐網(wǎng)、過濾介質(zhì)和墊片組成。其中過濾介質(zhì)是由金屬纖維堆積而成，當(dāng)一個適當(dāng)大小的自由砂粒位于兩條金屬纖維絲中間時，只要給砂粒足夠大的力，就可以通過縫隙，當(dāng)砂子通過篩管以后，由于金屬纖維的彈性，又可以恢復(fù)濾砂管的原有參數(shù)。另外，由于金屬纖維過濾介質(zhì)是立體結(jié)構(gòu)，過流面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通篩管的平面過流面積，具有更好的抗堵塞能力。

3 現(xiàn)場應(yīng)用

3.1 裸眼井簡易防砂完井工藝

裸眼井簡易防砂完井工藝的主要優(yōu)點是油層暴露面積大，在較低生產(chǎn)壓差下即可獲得較高產(chǎn)量；缺點是控制水錐能力差。在進(jìn)行裸眼井布井時，應(yīng)該盡量遠(yuǎn)離底水，在靠近底水的地方進(jìn)行裸眼簡易防砂完井時，要采取一些技術(shù)手段，來延緩底水的錐進(jìn)。

3.2 適度防砂技術(shù)

適度防砂就是有選擇地防砂，是在傳統(tǒng)防砂技術(shù)和以往防砂經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，通過精細(xì)的儲層砂樣分析及出砂預(yù)測，選擇合適擋砂精度的優(yōu)質(zhì)篩管，適度放大防砂粒徑，使部分地層細(xì)粉砂和泥質(zhì)隨原油一起生產(chǎn)到地面，避免造成篩管和近井帶油流通道堵塞，進(jìn)而使近井帶地層“卸載”，破壞鉆完井過程中產(chǎn)生的地層損害帶，在近井帶形成“蚯蚓洞”，改善近井帶地層的滲透率，增大導(dǎo)流系數(shù)，提高油井產(chǎn)能。

根據(jù)渤海幾個油田上百口井的實踐經(jīng)驗，優(yōu)選出適合適度防砂技術(shù)的防砂篩管擋砂精度選擇方法。

3.3 套管井簡易防砂完井工藝

套管井簡易防砂完井工藝技術(shù)通常用于油水關(guān)系相對復(fù)雜、需要分層防砂和分層開采的常規(guī)定向井和大位移井。為了增加地層的暴露面積，減少原油從地層流到井底的流動阻力，提高油井的產(chǎn)能，通常選用9.625”套管作為油層套管。同時需要選擇高孔密、大孔徑、深穿透的射孔彈，并利用大負(fù)壓反涌技術(shù)徹底清洗射孔后炮眼內(nèi)殘留的炮彈碎屑和游離砂，使射孔時炮眼周圍形成的壓實帶剝落并一起被清洗出井筒，提高炮眼周圍地層的滲透性。射孔后套管內(nèi)下入大尺寸（OD：7”）的金屬棉蠕動優(yōu)質(zhì)篩管，通過優(yōu)選篩管的防砂精度，達(dá)到適度防砂的效果。

3.4 優(yōu)質(zhì)篩管和適度防砂技術(shù)

根據(jù)前面簡易防砂完井篩管類型和擋砂精度選擇的介紹，對于疏松砂巖稠油油田，下入生產(chǎn)套管并固井的情況，應(yīng)選擇有利于近井地層“卸載”，降低地層壓實，提高井筒周圍的滲透率，具有“自潔”功能的優(yōu)質(zhì)篩管，其優(yōu)質(zhì)篩管和擋砂精度的選擇方法與裸眼簡易防砂完井的選擇方法相同。

4 應(yīng)用效果

簡易防砂技術(shù)已經(jīng)在渤海多個疏松砂巖稠油油田得到了成功的應(yīng)用，取得了很好的應(yīng)用效果，主要體現(xiàn)在：1）降低了作業(yè)成本；2）提高了油井產(chǎn)量。

渤海的統(tǒng)計資料顯示：與常規(guī)礫石充填防砂完井相比，應(yīng)用簡易防砂完井技術(shù)可以使單井的鉆完井投資節(jié)省180～250萬元人民幣，平均約為220萬元人民幣，單井日產(chǎn)量可以提高20～500方，平均約為50方。

5 結(jié)論

1.簡易防砂完井技術(shù)的應(yīng)用，打破了常規(guī)礫石充填防砂完井技術(shù)的傳統(tǒng)思路，在渤海疏松砂巖稠油田得到了成功應(yīng)用，大大提高了稠油油田的采出/投入比，為渤海稠油油田的開發(fā)開辟了一條新途徑，也為世界上類似油田的開發(fā)提供了指導(dǎo)與借鑒。

2.簡易防砂完井技術(shù)不僅適用于常規(guī)井型，尤其適用于大斜度井、水平井、水平分支井、多底井等類型的復(fù)雜結(jié)構(gòu)井。

3.簡易防砂完井技術(shù)為疏松砂巖稠油油田的開發(fā)提供了一套技術(shù)思路，其中具體的配套技術(shù)還有待于在今后的實踐中進(jìn)一步提高和完善。

作者簡介：陳愛國，1989年畢業(yè)于西南石油學(xué)院鉆井工程專業(yè)，高級工程師，現(xiàn)任中海石油（中國）有限公司天津分公司鉆完井部崗位經(jīng)理。