出砂油藏深部防砂技術(shù)推廣應(yīng)用

衣云寧

摘? ?要：三區(qū)杜家臺(tái)受本身儲(chǔ)層發(fā)育特點(diǎn)的影響，地層出砂嚴(yán)重，造成油水井套壞停產(chǎn)、停注重，注采井網(wǎng)不完善。在曙3805塊實(shí)施深部防砂技術(shù)取得較好試驗(yàn)效果，將其應(yīng)用于三區(qū)杜家臺(tái)，有效緩解了油水井出砂問題，延長了檢泵周期，保障三區(qū)杜家臺(tái)整體井網(wǎng)調(diào)整效果。

關(guān)鍵詞：出砂油藏;注采;深部防砂

1? ? 區(qū)塊情況簡介

三區(qū)杜家臺(tái)位于遼河斷陷盆地西部凹陷西斜坡中段，目的層為下第三系沙河街組四段杜家臺(tái)油層，含油面積19 km2，地質(zhì)儲(chǔ)量2 244萬t，預(yù)計(jì)采收率33.8%。屬扇三角洲前緣亞相沉積，以水下分流河道為主。巖性以中、細(xì)砂巖為主，油層滲透率1.071 μm2，孔隙度27.0%，泥質(zhì)含量為13.8%，為構(gòu)造—巖性油藏。

2? ? 開發(fā)歷程及開發(fā)矛盾

從1975年投入開發(fā)，經(jīng)歷了4個(gè)開發(fā)階段。

基礎(chǔ)井網(wǎng)（1975—1978年），井距500 m，階段末采油速度0.98%，綜合含水20.9%。

一次加密（1979—1986年），井距350～400 m，階段末采油速度0.52%，采出程度7.9%，綜合含水55.1%。

二次加密（1987—2006年），井距200～250 m，年產(chǎn)油最高達(dá)到25.2萬t，階段末7.4萬t，采油速度0.33%，綜合含水達(dá)到83.5%，采出程度22.3%。

井網(wǎng)調(diào)整實(shí)施階段（2007年至今）：重建注采井網(wǎng)，2014年年產(chǎn)油達(dá)到13.9萬t，采油速度上升到0.62%。

借助加密調(diào)整和各種防砂技術(shù)研究應(yīng)用，油藏取得了較好開發(fā)效果，但受出砂因素影響，導(dǎo)致以下開發(fā)問題仍然存在。

（1）油水井出砂依然嚴(yán)重。油水井均有出砂歷史，2013年井網(wǎng)調(diào)整前，油水井單井出砂量≥2.0方的井?dāng)?shù)占總井?dāng)?shù)的55.8%。

（2）油水井受出砂套壞影響，導(dǎo)致停產(chǎn)、停注。整體井網(wǎng)調(diào)整前油水井共360口，因出砂套壞影響而停產(chǎn)、停注208口，開發(fā)井網(wǎng)極不完善。

3? ? 出砂原因研究

通過研究分析，總結(jié)出以下出砂原因：一是油層埋深950～1 700 m，埋深淺導(dǎo)致地層壓實(shí)作用小、膠結(jié)疏松，而且膠結(jié)物以泥質(zhì)膠結(jié)物為主，膠結(jié)程度較差，巖性松散易碎。受斷塊多影響，應(yīng)力場不均衡，局部應(yīng)力過大破壞原來的巖石結(jié)構(gòu)，易導(dǎo)致油水井出砂。二是在開發(fā)過程中油層壓力水平不斷下降，砂體承載負(fù)荷不斷增大，導(dǎo)致地層應(yīng)力超過出砂巖地層強(qiáng)度，致使砂巖顆粒剝離而出砂。三是該油藏為中—強(qiáng)水敏，注水開發(fā)過程中，泥巖會(huì)吸水膨脹，改變套管應(yīng)力方向，對(duì)其進(jìn)行擠壓，造成套管變形、套壞。

4? ? 防砂技術(shù)升級(jí)

針對(duì)油藏出砂嚴(yán)重的問題，在研究出砂原因的基礎(chǔ)上，對(duì)2013年后實(shí)施的井網(wǎng)調(diào)整，新井實(shí)施了鉆完井、射孔工藝、深部防砂技術(shù)等6項(xiàng)系列防砂技術(shù)升級(jí)，本文主要對(duì)深部防砂技術(shù)升級(jí)進(jìn)行效果評(píng)價(jià)總結(jié)。

深部防砂技術(shù)是首先對(duì)目的層進(jìn)行壓裂改造，利用攜砂液向目的層充填壓裂砂，在一定地層溫度下，配合固化劑使壓裂砂膠結(jié)固化，從而在井筒周邊區(qū)域形成阻砂屏障，因其具有一定的滲透率，所以擋砂不阻油。而且深部防砂會(huì)對(duì)原油層重新進(jìn)行改造，能夠改變油層中流體流動(dòng)方式，井筒附近的流體從徑向流動(dòng)變成了線性流動(dòng)，可以進(jìn)一步降低流動(dòng)阻力。形成的阻砂屏障具有一定滲透率，該過濾帶可以增大地層流體過濾面積，間接減緩過濾堵塞時(shí)間，從而能夠提高防砂效果。

通過對(duì)深部防砂技術(shù)參數(shù)進(jìn)行升級(jí)，提高防砂措施成功率。一方面是通過實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)研究確定合理的壓裂砂、壓裂液參數(shù)。根據(jù)油水井出砂砂樣，壓裂砂選用適合粒徑的樹脂砂，并模擬地下目的層溫度，確定最終膠結(jié)時(shí)間為48 h，膠結(jié)制成的砂柱強(qiáng)度、滲透率等指標(biāo)均能滿足地下阻砂要求。選用的壓裂液要求具有良好的流變性能，通過加入復(fù)合型防膨劑，有效抑制黏土礦物膨脹，返排徹底后不影響油層滲透率。另一方面是對(duì)現(xiàn)場壓裂施工工藝進(jìn)行升級(jí)，通過升級(jí)壓裂車阻，使填砂過程中瞬時(shí)填砂量增大一倍，壓裂攜砂液代替原來的清水，填砂比增加一倍，避免壓裂砂沉降至井底造成防砂失敗。

5? ? 防砂效果

按照系列防砂試驗(yàn)方案要求，對(duì)全部出砂調(diào)整井實(shí)施深部防砂，有效緩解了油井出砂停產(chǎn)問題。2013—2018年階段實(shí)施深部防砂措施69口井117井次。

（1）油水井開井率提高。油井開井率由56%上升到65%，水井開井率由70%上升到76%。

（2）檢泵周期延長。措施前69口井平均沖檢周期49天，深部防砂后平均沖檢周期120天，和措施前相比延長71天，延長了油井沖檢周期，提高油井的生產(chǎn)時(shí)率，也節(jié)省了大量的沖檢作業(yè)費(fèi)。

（3）油井增油效果明顯。已實(shí)施的69口井117井次，合計(jì)階段累計(jì)增油35 685 t，平均單井增油305 t。

（4）保障區(qū)塊產(chǎn)量穩(wěn)步上升。區(qū)塊日產(chǎn)由井網(wǎng)調(diào)整前的185 t上升到363 t，區(qū)塊采油速度由井網(wǎng)調(diào)整前0.32%上升到0.62%，目前日產(chǎn)油213 t，采油速度0.41%。

單井措施實(shí)例如下。

曙3-09-509井：該井于2013年8月投產(chǎn)后，當(dāng)年因出砂檢泵2井次，2014年1月因砂卡造成大修，大修復(fù)產(chǎn)后實(shí)施深部防砂，連續(xù)正常生產(chǎn)225天，平均日產(chǎn)油7.3 t，階段增油1 642 t。

曙3-03-K2井：該井于2013年1月投產(chǎn)，投產(chǎn)46天砂卡關(guān)，正常日產(chǎn)油3.3 t。2013年4月實(shí)施深部防砂，復(fù)產(chǎn)后初期日產(chǎn)油8.7 t，連續(xù)正常生產(chǎn)289天，平均日產(chǎn)油5.5 t，階段產(chǎn)油1 847 t。

6? ? 結(jié)語

（1）實(shí)施深部防砂技術(shù)后，油井增油效果明顯，大大延長沖檢周期，為其他注水出砂油藏提供防砂治砂經(jīng)驗(yàn)。

（2）通過施工工藝升級(jí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)低滲層改造，對(duì)油井增產(chǎn)具有一定作用。

（3）深部防砂技術(shù)采用的樹脂砂、攜砂液均滿足現(xiàn)場的需要。

[參考文獻(xiàn)]

[1]鄧金根，李萍，王利華，等.渤海灣地區(qū)適度防砂技術(shù)防砂方式優(yōu)選[J].石油鉆采工藝，2011（1）：98-101.

[2]張靜.壓裂防砂技術(shù)[J].石油鉆采工藝，2004（1）：13-14.

[3]劉北羿.壓裂防砂技術(shù)進(jìn)展及存在問題[J].油氣地質(zhì)與采收率，2008（4）：56-57.

[4]宋福軍，劉偉，丁少軍，等.曙三區(qū)綜合防砂研究與應(yīng)用[J].特種油氣藏，2006（z1）：170-172.