油氣井管柱清蠟及地層防砂工藝探討

黨小軍 賀航 劉磊

摘 要：防砂技術應由油藏的特征來決定，通過室內試驗分析表明，在搞好油層保護的前提下，進行整體區塊防砂，實現油田長期穩產高產，以改善油田的開發指標，確定不同含水期選用的防砂方法。綜合含水達50%以前，以化學防砂為主，機械防砂為輔；綜合含水達50%以上時，以機械防砂與化學防砂并舉；綜合含水達80%以上時，進行復合防砂。

關鍵詞：管柱結蠟；通井清蠟；防砂工藝；管柱優化

中圖分類號：TE355 文獻標識碼：A

油品物性差，膠質、瀝青質、蠟含量較高，含蠟量在15～40%之間，析蠟點為30～50℃，大部分油井的結蠟點在距地面1000米的位置，部分油井的結蠟點在泵上200米至距地面200米處結蠟現象較為嚴重，結蠟井段長達600米左右，還有一些井從地面至泵口都有結蠟現象。[1]用熱油或地層熱水進行熱洗，因油井結蠟點普遍下降，所以熱洗液不易到達泵下尾管部位，難以清除油井底部的蠟。利用電熱桿清蠟時存在耗電量大與電熱桿易腐蝕問題。相比之下，所采用的化學清防蠟技術是一種較為有效的方法，但也需要對加藥量、加藥周期及加藥流程作進一步改進。[2]與國內所應用的清防蠟技術相比，清防蠟工作還不夠全面，需要深入開展各種清防蠟工藝方法在礦場的試驗工作，以找出適合不同開發時期、不同地質情況與井況的一套清防蠟方法。[3]如對開發中后期的油井，可采用配套清防蠟技術措施，即對油井底部用化學方法清蠟，對油井上部用熱洗方法清蠟以維持油井的正常生產。

1 機械防砂

常采用以下幾種防砂管工藝：

（1）環氧樹脂砂粒濾砂管防砂，滲透率47.1～62.1μm2，孔隙度26～28%，施工成功率75%，防砂有效期為0.5～2年。

（2）屬棉蠕動濾砂管防砂，滲透率100～500μm2，孔隙度28～36%，施工成功率98%，防砂有效期1～3年。

（3）長柱塞式防砂抽油泵防砂，施工成功率100%，防砂有效期直至尾管沉滿砂粒。

（4）繞絲篩管礫石充填防砂，礫石層滲透率120～50μm2，礫石層孔隙度 35～32%，施工成功率 95%以上，防砂有效期3～10年。

2 化學防砂

2.1 化學固砂劑防砂

固砂劑：各類化學固砂劑都是陽離子型高分子聚合物，其分子結構具有很強的固砂集團，在油層中經過物理化學反應與地層中的硅質礦物生成膠狀硅酸鹽，使粘土與細粉砂再次膠結而達到防砂目的。

工藝指標：防砂層的滲透率是地層的95%，防砂有效期為0.5～2年。

2.2 涂料砂防砂

涂料砂組成：涂料砂以石英砂為骨架、以樹脂為膠結涂層加以其它添加劑制成，用攜砂液使涂料砂進入目的層再擠入一定比例的固砂劑，經膠聯固結反應使松散的涂料砂固化而形成有一定強度、一定滲透性的近井地帶人工井壁，從而阻擋地層砂流入井內。

工藝參數指標：防砂層的滲透率大于μm2，其有效期為0.5～2年。

2.3 水帶干灰砂防砂

水帶干灰組成：以石英砂為骨架、以油井水泥為膠結物，二者以一定比例混合后借助清水進入目的層，經凝固作用而形成有一定強度、一定滲透性的人工井壁即防砂層。

3 防砂施工注意事項

防砂前一般要對目的層段進行射孔，要采用負壓射孔并選用與地層配伍的射孔液。[4]

對多年生產的老井，防砂前要用炮眼沖洗工具自下而上沖洗有關井段以清理出近井地帶的泥砂、污物。

如果確認地層有嚴重的堵塞現象，那么要進行酸化解堵作業。

為了保證防砂層的正常功能，防砂前要對套管進行刮削并用熱水洗井以消除炮眼毛刺、清除井內污垢等。

防砂施工前的最后一項工作是對目的層擠注粘土防膨劑，如果油稠還要加入0.1%的表面活性劑以防止原油乳化。

4 防砂效果評價標準

主要根據以下幾項指標確定防砂效果：

（1）防砂后井口含砂量<0.1%。但是防砂后10天內允許含砂量>0.1%。

（2）防砂后地層滲透率下降程度小于25%。

（3）防砂后油井產量下降不超過原來產量的15%。

（4）防砂后年沉砂速度不超過36.5m（5寸半套管）。

（5）防砂時間：化學防砂有效期為半年以上，機械防砂有效期要達到一年以上，復合防砂有效期為一年半以上。

5 結語

防砂是一項系統工程，對于綜合含水0.50%采油期采用以化學防砂為主，以機械防砂為輔較合理；綜合含水50～80%采油期采取壓裂防砂，結合涂料砂防砂方式；綜合含水80～95%以上采油期采用復合防砂，即幾種防砂方法聯合應用。

參考文獻：

[1]時晟.油井清蠟防蠟技術及新型技術應用[J].石化技術，2018，25（5）：115.

[2]楊培誠，付道明.自噴井自動清蠟工具的設計與模擬研究[J].石油機械，2017，45（9）：106.109.

[3]王旭東.油井防蠟措施及對策[J].云南化工，2018，45（1）：153.

[4]韓冰，孫建偉，沈妮娜.油井出砂治理技術研究與運用[J].石化技術，2018，25（5）：145+129.

作者簡介：黨小軍（1984.），男，漢族，陜西西安人，工程師，從事油氣田鉆井工作。