澀北氣田水平井防砂工藝技術(shù)研究與應(yīng)用

秦飛翔張永斌（.大港油田公司石油工程研究院， 天津 30080；.青海油田公司采氣一廠， 青海 格爾木 86000）

澀北氣田水平井防砂工藝技術(shù)研究與應(yīng)用

秦飛翔1張永斌2
（1.大港油田公司石油工程研究院， 天津 300280；2.青海油田公司采氣一廠， 青海 格爾木 816000）

澀北氣田水平井生產(chǎn)過(guò)程中出水出砂嚴(yán)重，為了解決澀北氣田出水出砂等影響生產(chǎn)的技術(shù)難題，指導(dǎo)氣田的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和高效開(kāi)發(fā)，研發(fā)了適用于澀北氣田的水平井管內(nèi)礫石充填防砂工藝技術(shù)，并在臺(tái)H1-9井進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，該井生產(chǎn)過(guò)程中不出砂，防砂有效期超過(guò)2年，防砂效果顯著。解決了澀北氣田篩管完井水平井出砂嚴(yán)重，甚至停產(chǎn)的問(wèn)題。

澀北氣田；礫石充填；防砂有效期

由于澀北氣田生產(chǎn)過(guò)程中的出水出砂嚴(yán)重，為了解決澀北氣田出水出砂等影響生產(chǎn)的技術(shù)難題，指導(dǎo)氣田的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和高效開(kāi)發(fā)，結(jié)合澀北氣田油藏地質(zhì)特征，研發(fā)了適用于澀北氣田的水平井管內(nèi)礫石充填防砂工藝技術(shù)，并進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，解決了澀北氣田篩管完井水平井出砂嚴(yán)重，甚至停產(chǎn)的問(wèn)題。

1 水平井充填工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)

隨著水平井應(yīng)用規(guī)模的不斷加大，應(yīng)用油氣藏類型不斷增多，以及開(kāi)發(fā)階段的變化，水平井開(kāi)發(fā)采用單一的濾砂管防砂出現(xiàn)的新矛盾，需要開(kāi)展水平井管內(nèi)循環(huán)充填防砂工藝技術(shù)研究，解決篩管完井水平井后期出砂嚴(yán)重的問(wèn)題。針對(duì)澀北氣田開(kāi)發(fā)后期水平井出砂嚴(yán)重的情況，研發(fā)了水平井管內(nèi)充填防砂工藝技術(shù)，解決篩管完井的水平井后期出砂嚴(yán)重的問(wèn)題。

（1）固井射孔完井方式 針對(duì)固井射孔完井，采用擠壓充填防砂，對(duì)近井帶地層進(jìn)行擠壓用礫石有效填充，比循環(huán)充填更能達(dá)到較好的防砂效果。

管柱結(jié)構(gòu)自下而上：引鞋+油管短節(jié)+充填平衡器+底部充填工具+密封工作筒+油管短節(jié)+精密復(fù)合篩管+油管+水平井封隔器+油管至井口。

（2）防砂篩管完井方式 篩管完井水平井：采用循環(huán)礫石充填防砂，在水平井原完井套管（或井筒）與防砂管柱的環(huán)空充填礫石，不能改變近井帶地層的滲流物性。

管柱結(jié)構(gòu)自下而上：引鞋+油管短節(jié)+底部充填工具+密封工作筒+油管短節(jié)+精密復(fù)合篩管+油管+水平井封隔器+油管至井口。

2 配套工具及管柱優(yōu)化設(shè)計(jì)

（1）水平井礫石充填工藝管柱優(yōu)化設(shè)計(jì) 防砂完井施工過(guò)程：①下防砂管柱：由懸掛封隔器+篩網(wǎng)式濾砂管+底部充填裝置+扶正器等組成；②打壓座封-丟手，丟下留井管柱，起出作業(yè)管柱；③下入充填服務(wù)器，打開(kāi)充填通道；④完成儲(chǔ)層擠壓和濾砂管與套管之間高壓循環(huán)充填防砂施工。

3 防砂施工參數(shù)設(shè)計(jì)

（1）防砂工藝方式的合理優(yōu)選 需根據(jù)區(qū)塊防砂井實(shí)際情況進(jìn)行選用防砂工藝的分析，出砂情況，泥質(zhì)含量情況、產(chǎn)能、邊底水等。推薦采用水平井管內(nèi)擠壓礫石充填防砂施工。

（2）充填礫石粒徑選擇 依據(jù)區(qū)塊出砂井的粒度中值進(jìn)行合理分析，地層砂粒徑主要在0.04～0.07mm之間，利用Saucier公式D50=（5～6）d50優(yōu)選0.3～0.6mm的充填石英砂進(jìn)行防砂施工。

（3）防砂篩管的選擇 需根據(jù)實(shí)施井的情況結(jié)合粒度分析報(bào)告及與充填砂相匹配的原則（最小充填礫石尺寸的1/2～2 /3）。推薦選用擋砂精度0.12或0.15mm的精密復(fù)合濾砂管。

（4）攜砂液優(yōu)化 選用清潔攜砂液，該清潔攜砂液配方由清水+瓜爾膠+KCL+防膨劑+助排劑組成。

技術(shù)特點(diǎn)：①低殘?jiān)?、低傷害，降低防砂帶?lái)油層的二次污染；②粘度可調(diào)，攜砂性能好，易于充填密實(shí)；③具有較低的表面張力易返排。

（5）充填砂量及液量?jī)?yōu)化 根據(jù)選用實(shí)施井的實(shí)際情況，需考慮地層虧空、邊水、底水距離影響多種因素來(lái)確定充填砂量和液量。

4 應(yīng)用實(shí)例

臺(tái)H1-9井于2012年7月15日完鉆，完鉆井深1180m，采用篩管完井，水平段長(zhǎng)200m。該井于2012年10月投產(chǎn)，投產(chǎn)以來(lái)持續(xù)出砂，產(chǎn)氣量較平穩(wěn)。2013年4月，出砂逐漸嚴(yán)重致使井口保護(hù)器頻繁砂堵且堵死，拆卸后發(fā)現(xiàn)積砂較粗，且摻雜部分大顆粒水泥塊兒，導(dǎo)致該井停產(chǎn)。2013年5月13日，對(duì)臺(tái)H1-9井進(jìn)行連續(xù)油管沖砂作業(yè)后放噴出砂嚴(yán)重，仍無(wú)法進(jìn)站生產(chǎn)。依據(jù)該井地質(zhì)設(shè)計(jì)，對(duì)該井進(jìn)行水平井管內(nèi)礫石充填防砂試驗(yàn)，從而達(dá)到恢復(fù)氣井產(chǎn)能的目的。該井本次作業(yè)，累計(jì)注入液量：328.80m3，總砂量：52.00m3。

防砂作業(yè)施工結(jié)束后，于2013年10月3日投產(chǎn)，最高產(chǎn)量達(dá)到4.22萬(wàn)方/每天，平均日產(chǎn)氣3.55萬(wàn)方，超過(guò)投產(chǎn)初期生產(chǎn)水平（3.2萬(wàn)方/每天），達(dá)到恢復(fù)氣井產(chǎn)能的目的。目前該井持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)，累計(jì)穩(wěn)產(chǎn)600多天，目前平均日產(chǎn)氣3.1萬(wàn)方。生產(chǎn)過(guò)程中不出砂，防砂有效期超過(guò)2年，防砂效果顯著。

5 結(jié)語(yǔ)

①研發(fā)了適應(yīng)于澀北氣田的水平井礫石充填防砂完井工藝技術(shù)，可以有效解決篩管完井水平井出砂嚴(yán)重的問(wèn)題。②通過(guò)臺(tái)H1-9井的成功實(shí)施和作業(yè)后生產(chǎn)情況，表明研發(fā)的水平井管內(nèi)礫石充填防砂完井工藝，可以從根本上解決澀北氣田水平井的出砂難題。

［1］張敏琴，謝政等譯.礫石充填防砂工藝中的礫石尺寸選擇方法，青海石油.2006，24（4）：76-79.

［2］何生厚，張琪.油氣井防砂理論及其應(yīng)用［M］.北京：中國(guó)石化出版社，2003：69-70.

［3］萬(wàn)仁溥，羅英俊等.采油技術(shù)手冊(cè)（第七分冊(cè)）［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2000：15-27.