泥質細粉砂油藏固砂解堵技術研究應用

劉約安

摘要：針對傳統防砂技術“防不住”與“防死”的矛盾突出，且不適用于粒徑中值d50≤0.2mm及膠結物中泥質含量較高的細粉砂儲層等問題，通過細粉砂儲層膠結特性、孔隙結構、原油物性研究分析，發明了適合該類油藏的解堵固砂一體化工藝和高效預處理技術，形成了解堵固砂處理液配方體系及相關配套施工工藝，實現了穩定地層微粒（細粉砂、粘土）的作用、同時達到深部解堵增產的目的，不僅能夠起到穩砂防砂的作用，確保了采油井正常生產，且固砂解堵措施后油井產能還得到大幅提高。

關鍵詞：細粉砂;泥質;疏松地層;穩砂;解堵

油田開發過程中，一些膠結強度低的細粉砂儲層的油井在生產過程中，常會伴隨出砂影響，目前雙河油田、下二門油田部分區塊因埋藏淺，膠結疏松，出砂嚴重問題，經常造成油井遇阻、井卡等情況單井產量下降，甚至無法正常生產，造成頻繁卡泵和作業修井。對常規出砂井，用機械防砂方法即可解決，但該類油井產出的為細粉砂、泥質或粘土類物質，常規機械防砂難度較大，即使防砂成功，也會造成油井產量大幅度下降，達不到理想的防砂目的，現有的常規防砂措施無法滿足現場需求。

1技術原理

針對該類細粉砂疏松砂巖油藏，通過油井降產原因分析，確定了其影響因素主要為油稠、流動性差和出砂嚴重、地層堵塞，常采生產困難，開展了疏松地層細粉砂儲層固砂解堵技術研究，有針對性的制定了相應的技術對策：高效預處理清洗和固砂解堵工藝。

1）通過降粘劑的篩選評價，實現高效降粘清洗，以提高流動性。其作用機理是通過加熱至合適溫度的清洗劑，溶解附著在巖石顆粒表面的膠質瀝青質，起到熱降粘及孔隙清洗的作用，為后續反應預處理，實現提高原油流動能力，增加產液量。

2）固砂解堵劑進入儲層后與地層礦物發生化學反應，在細粉砂巖與粘土顆粒表面形成粘結涂層，膠結穩砂，從而阻止了因液體流動而引起的微粒運移，同時進一步反應水解，實現深部解堵的目的，解決了以往細粉砂儲層防砂措施有效期短、易堵死防砂管滲流通道而導致油井降產等一系列問題，實現了穩定地層微粒（細粉砂、粘土）的作用、同時達到深部解堵的目的。

2 固砂解堵處理液配方的研制

（1）高效降粘劑篩選評價

通過室內實驗研究，發現粘溫曲線上50℃是該油樣的拐點，從降粘的效果看溫度大于50℃時，水溶降粘劑加入量小，降粘效果好，降粘率最高能夠達到94.3%，油溶性降粘劑不僅加入量大，而且降粘效果最高只能達到78%，最終優選確定2%濃度的水溶性降粘劑AE-121。

（2）固砂解堵劑評價優選

主體固砂解堵劑特點：（1）具有多級水解緩慢生成HF;（2）可將粘土及其它微粒融合為惰性粒子，降低陽離子交換容量，起到穩定粘土的作用。（3）形成的殘酸對地層巖石二次傷害小。

實驗評價：在儲層溫度下，先用2%NH₄Cl溶液測巖芯原始滲透率K₁;然后用回注污水注入巖芯，模擬現場堵塞污染，分別測污染后滲透率K₂，觀察測試巖芯滲透率變化情況;當巖芯滲透率下降并且有一個穩定值后，用不同類型的酸液進行解堵，以恒定排量注入1PV，反應兩小時后再用2%NH₄Cl溶液測巖芯滲透率K₃;根據實驗前后巖芯滲透率值，計算巖芯滲透率恢復率，實驗結果顯示，固砂解堵處理液體系巖心恢復率為107.1%，相比常規土酸（巖心恢復率77.89%），二次傷害小，并未造成地層傷害。

為了進一步檢驗該處理液的穩砂性能，選取人造巖芯滲透率范圍為 150～350mD，在儲層溫度下以不同排量按“預處理液→固砂解堵酸化液→反應 2 小時”的順序進行注液試驗，反應結束后將巖心管按不同排量進行驅替清水實驗，觀察出砂情況，實驗結果顯示，10-12%濃度的固砂解堵處理液在不同排量下均不出砂，表明其穩砂能力較好。

最終形成了一種用于泥質細粉砂油藏油井防砂的固砂解堵處理液配方體系：

預處理液：2-5%高效清洗劑+熱水;

處理液：10～12%穩砂解堵劑+0.5%助排劑+2%緩蝕劑+2%鐵離子穩定劑+2%縮膨劑+1%NH₄Cl。

3 施工工藝研究優化

（1）泵注程序

考慮到油藏埋深淺，原油凝固點高，地層溫度46.5℃，外來處理液易對地層造成冷傷害，通過優化工藝流程，提前利用鍋爐車對預處理液加熱，可避免外來液對地層造成的冷傷害，起到進一步保護油層的目的，最終形成了一套完整的清洗、酸溶、穩砂多段塞注入施工工藝。

（2）施工工藝管柱優化研究

針對常規防砂措施工序多，工期長，作業占產嚴重等問題，結合穩砂解堵處理液本身緩速性能，通過進一步優化體系配方，采用不動管柱降粘解堵工藝技術，利用原生產管柱進行套管擠注處理液作業，顯著縮短作業周期和降低作業成本。

（3）關井反應

關井反應時間要求大幅度延長，根據不同地層溫度，關井反應24-72小時左右，適當延長關井反應時間，充分發揮穩定地層微粒作用，防止酸后地層出砂。

（4）制定合理的完井方式及生產參數

根據原油粘度高及出砂嚴重等儲層特性，優選了螺桿泵及沉砂一次管式泵完井生產，合理控制泵掛深度及沖程沖次等生產參數，保持合適的生產壓差及流速，避免出砂，確保油井正常生產。

4現場應用情況

在雙河、下二門、春光油田，對采取常規防砂措施仍無法正常生產的8口泥質細粉砂油井，實施應用該技術，成功率100%，最長有效期631天，累計增油2455.8噸，固砂解堵增產效果明顯，為油田的穩產增產提供了有力的保障，有著很好的推廣前景和借鑒意義。

5 結論

1）泥質細粉砂儲層解堵穩砂處理液，高效解除了深部泥質堵塞，同時與地層細粉砂反應形成化學鍵結合，牢固地穩定了地層細粉砂。

2）清洗、酸溶、穩砂多段塞注入施工工藝，提高了措施有效率及解堵增產的效果。

3）評價優選的預處理高效降粘劑，在50℃條件下原油的降粘率達到94.3%。

4）配套優化防砂舉升工藝及抽吸參數，延長了防治泥質細粉砂效果的有效期。

參考文獻

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