東營組疏松砂巖出砂預測及防砂方法應用

摘 要：現(xiàn)河采油廠東營組屬于疏松砂巖油藏，普遍膠結差且油稠，通過對該產層出砂預測方法的研究，推廣高壓充填防砂工藝，使得東營組連續(xù)投產的5口井具有獲得較好產能，為下步開發(fā)此層段提供了依據(jù)，同時對同類油藏的開發(fā)具有十分重要的指導意義。

關鍵詞：疏松砂巖；出砂預測；高壓充填

引言：現(xiàn)河采油廠目前河4、河100等區(qū)塊東營組由于出砂嚴重。為最大限度發(fā)揮油井的產能，解決開發(fā)中疏松砂巖出砂嚴重的困難，決定以郝家河4斷塊東營組為突破口，優(yōu)化防砂工藝，了解地層產能。

1、地層巖性分析

河4斷塊東營組埋深1500m～1700m，平均滲透率900毫達西，孔隙度30%，泥質含量小于10%，聲波時差360～400us/m，具有埋藏淺、高孔、高滲、膠結疏松的特點，從地層物性分析，出砂臨界值遠遠大于勝利油田推薦值，屬于典型淺層疏松砂巖油藏。

2、出砂預測的指數(shù)法分析

出砂指數(shù)越大，說明巖心體積彈性模量K和切變彈性模量G之和越大，即巖石的強度越大，穩(wěn)定性好，不易出砂。

根據(jù)出砂指數(shù)公式：

B =K + 0.75G

若B大于2.0，則正常生產時不易出砂；若B為1.4～2.0，油層出砂加??；當B小于1.4，油井嚴重出砂。計算該斷塊的平均出砂指數(shù)B為1.6，顯示地層極易出砂。若斷塊內采取的完井及防砂措施不當，則加劇生產過程中的出砂。

3、出砂預測的原油物性分析

在一定的生產壓差和滲流速度下，流體對巖石的拖拽力取決于粘度，粘度越大，拖拽力越大，儲集層越容易出砂。河4塊東營組粘度為2000～5000mpa.s，因此原油粘度高也是導致該產層出砂嚴重的原因。

4、出砂預測的經驗類比分析

河4斷塊已開采東營組的生產井有3口，均出砂嚴重未能正常生產。分析原因為3口井同屬河道河壩沉積，沉積環(huán)境相似，對比同區(qū)塊沙一產層，出砂對生產狀況的影響非常明顯。

生產周期出砂導致

東營組小于40天100%

沙一大于150天18%

根據(jù)河4斷塊的地質情況及開采特點，并作出砂預測。綜合以上分析，河4斷塊東營組在生產過程中會出砂可能性極大。

5、防砂配套工藝的選擇

針對河4斷塊東營組膠結疏松，出砂嚴重的特點，傳統(tǒng)的機械防砂和化學防砂雖然簡便易行，但均不能同時解決防砂效率低和影響產能的矛盾。而采用高壓充填防砂，能形成充填礫石阻擋地層砂，篩管阻擋礫石的多級擋砂屏障。

高壓礫石充填工藝雖然投入較大，但具有防砂強度高，延長生產周期，同時又不影響產能的優(yōu)點，因此應作為優(yōu)選工藝。

6、高壓充填工藝的優(yōu)化方法

6.1 射孔

采用大槍大彈高孔密射孔工藝，以增大炮眼總流通面積，以減少地層流體在炮眼內外的壓降，降低地層流體徑向流速，減緩地層出砂。針對東營組，要求采用大槍大彈高孔密的射孔工藝，即102槍127彈，16孔/米射孔。

6.2 化學解堵降粘

河4斷塊東營組原油較稠，乳化嚴重容易形成堵塞。因此要向地層擠入降粘劑降低油水界面張力，形成水包油乳狀液，降低原油粘度，降低稠油的流動阻力。

6.3 充填工具選擇

為減少防砂施工工序，節(jié)省施工作業(yè)時間，降低施工成本，優(yōu)選PFS-115一次高壓充填裝置，其基本原理為采用液壓使裝置先座封，封隔油套環(huán)空，再打開充填通道進行礫石充填，充填結束后，先洗出油管內礫石，再正轉管柱實現(xiàn)丟手，起出沖管等就完成了礫石充填防砂施工的全部工藝過程，該充填工具極大簡化了充填防砂施工過程。

6.4 充填礫石設計

高壓充填工藝的充填礫石尺寸、質量、數(shù)量的選擇尤為重要。由于東營組埋深較淺，因此選用價格低廉、圓球度及抗破碎能力都較好地石英砂做為充填材料。

根據(jù)取樣化驗的地層砂的粒徑中值確定為0.15mm，根據(jù)索西埃公式：

D=（5～6）d50

設計石英砂的粒徑為0.4～0.8mm，強度85Mpa，圓度0.57，球度0.66，破碎率9.0%。

充填礫石的數(shù)量由充填空間決定，即由擠入地層的礫石數(shù)量以及環(huán)形空間中石英砂數(shù)量相加而得。對于新井或新補孔層，擠入套管外礫石充填半徑以300mm為宜。對于已生產一段時間的地層，由于近井地帶疏松或有較多孔洞，設計充填半徑以大于等于500mm為宜。

7、生產效果

實施的5口井，平均初日增油3.5t，其中2口井有效期已超過150天，并且目前所有井均生產正常，取得了較好效果。

8、結論及認識

河4斷塊東營組的應用成功，充分認識到該產層的產能。同時，綜合運用各種預測手段及優(yōu)化防砂工藝，完善了對疏松砂巖的防砂方法，對同類油藏開發(fā)具有指導意義。

參考文獻：

[1]何生厚、張琪 《油氣井防砂理論及其應用》 中國石化出版社

[2]萬仁溥、羅英俊 《采油技術手冊》第七分冊防砂技術 石油工業(yè)出版社