降低孤東油氣田氣井防砂失效率

楊志偉

摘 要：勝利油田孤東氣田構造位于濟陽坳陷沾化凹陷東北部，背靠凸起三面臨洼，處于十分有利的油氣富集帶。由于特殊的地質構造決定了氣藏埋藏淺，成巖作用差，膠結疏松，氣井控制的地層砂多為粉細砂，粒級小于0.1mm，傳統防砂采氣工藝已不能滿足淺層氣藏開發現狀，造成產能低穩產期短，措施增產效果差，甚至關井停產，加大了淺層氣藏開發管理難度。為此把降低孤東粉細砂巖儲層的防砂作業失效率進行攻關，以提高油氣田開發管理水平。

關鍵詞：粉巖細紗；增效比；失效率

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.23.050

0 前言

造成孤東油氣田氣井防砂失效的主要問題是擋砂性能差、氣層出水、滲透性差、氣層污染、封隔器坐封不嚴等，致使孤東油氣田的氣井防砂作業失效率高，嚴重影響了氣井產能，如何降低孤東粉細砂巖儲層的防砂作業失效率成為氣井開發的重要環節。

1 防砂作業失效原因分析

1.1 儲層砂巖粒級小

孤東油氣田明化鎮組—館上段（1+2）砂層組砂巖為河流相沉積的砂體，具有正韻律的特點。由于沉積時坡降小，河流攜帶的碎屑物供應少，沉積速率低，泛濫平原相的泥巖十分發育，剖面上呈泥包砂的特點，砂層厚度一般較薄，砂層以細砂巖為主，粒級較小平均0.0907mm，小于0.1mm，以接觸式和孔隙—接觸式膠結為主，巖性為泥質膠結的硬砂質長石細砂巖。砂體埋藏淺，成巖作用差，巖性疏松，成巖性差，易出砂，為主要原因。

以孤東X-XX-氣2463井為例，采用SFY-D型篩分粒度儀對其地層砂進行測試，在此井的地層砂中2.75～3.00之間的顆粒含量最高，達18.02%。該地層砂主要以細砂為主，含量為74.60%，其次為粉砂，含量為24.71%，這表明該井底層中為粉細砂巖氣藏，通常埋藏淺，地層壓實程度低，膠結疏松，開采過程中易出砂。

1.2 充填工具內徑小

由于充填工具內徑小導致充填工具通道堵塞，造成儲層充填半徑小，從而影響氣井擋砂性能，其驗證結果表明因地層充填由人工控制，對防砂失效的影響程度小，為非要因。

1.3 充填砂礫徑尺寸選擇不當

2015年10月-2016年12月氣井防砂作業采用的充填礫石粒徑在0.5-0.8mm之間，粒徑≥0.6時，初期增產效果好，但由于充填礫石粒徑大，導致地層砂通過礫石充填層，造成擋砂失效快；粒徑在0.5時，防砂效果好，擋砂失效慢，但初期增產效果差。其驗證結果是充填砂礫徑尺寸選擇人工控制因素大，對防砂失效的影響程度小，為非要因。

1.4 入井液選擇不匹配

通過入井液室內模擬實驗可知粘土穩定劑在4%濃度時就能達到較好的抑制砂性能。通過現場實施情況調查，其驗證結果是通過對不同入井液配比下的防砂效果進行驗證對比，入井液選擇不匹配，將不能對地層骨架起到膠結作用，直接影響整個防砂效果，為主要原因。

1.5 防膨抑砂液擠入量小

2015年10月-2016年2月對孤東油氣田防砂作業氣層改造效果調查，驗證結果是防膨抑砂液擠入量小，沒有達到牢固防膨抑砂的目的，防砂強度達不到，是導致防砂效能低的主要因素。

2 實施對策研究

2.1 優選防砂技術

PCS防砂技術：結構上集化學和氣層改造為一體的新型復合防砂技術；擋砂方式上填入覆膜砂，改善地層巖體骨架受力狀態；效率比較上，井筒內不需要留工具，可提高地層滲透率；適應儲層上儲層粒級小于0.1mm，擋砂精度高。

2.2 優選入井液

優化濃度入井液：效率比較上更加穩定，防漏失、易返排；儲層保護上減少了氣層污染。

2.3 優選防膨抑砂液

新型防膨抑砂液：其原理是減少粘土表面的負電性，壓縮粘土表面上的擴散雙電層，使其緊密結合；有些組分對粘土的砂顆粒有強烈的吸附、包覆、橋聯作用；配方對比是把濃度10%的新型防膨抑砂液，擠入量在1.5-2m3/m；效率對比是粘土膠結的砂粒強度大，達到牢固防膨抑砂；儲層保護上減少了氣層污染。

綜上所述，具體的實施措施如下：

（1）解決儲層砂巖粒級小擋砂精度低的問題。

根據淺氣藏的地質特點，優選0.3—0.6mm充填礫石層厚度25mm。

防砂工藝的改進：采用PCS防砂技術是集化學和氣層改造為一體的復合防砂技術。該技術依靠大排量泵入化學溶液的沖洗力，在疏松砂巖中沖開新通道，然后填入覆膜砂，使覆膜砂在通道內緊密堆積膠結，形成新的氣流通道，消除污染堵塞、疏通地層，既阻擋了地層流砂運移，又改善地層巖體骨架受力狀態。該技術既能在近井地帶形成一個滲透性較好的人工井壁，又可改造近井地帶的地層，降低表皮系數，達到化學防砂與氣層改造雙重效果。

（2）解決入井液不匹配的問題。

（3）解決防膨抑砂液擠入量小的問題。

充填半徑的優選：通過公式分析可知，在其他參數都為既定的情況下，地層預處理面積與處理半徑成正比，我們通過增加處理半徑，進而增加處理面積。

防膨抑砂劑濃度及擠入量的優選：結合地層處理半徑，制定加大防膨抑砂劑擠入量，確定選用為濃度30%防膨抑砂液按每米氣層1.5-2.0m3，從而達到牢固防膨抑砂的目的。

3 效果分析

共實施作業10口井，防砂成功率達到了80%，生產天數150天，累增產氣632.54×104m3；實施的8口防砂措施有效井，增產效果評價指標M2均大于0.5，單井措施效果顯著。endprint