昭通太陽區(qū)塊淺層頁巖氣井出砂原因分析及防砂治理措施

陳 釗 鄒清騰 賈潤元 龔舒婷 葛婧楠 江 銘 郭耀洪

1.中國石油浙江油田公司 2.中國石油集團長城鉆探工程有限公司

0 引言

昭通頁巖氣示范區(qū)太陽構(gòu)造上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組埋深相對較淺，主體在2 500 m以淺，脆性礦物以石英、長石、碳酸鹽巖為主。區(qū)域整體地層壓力系數(shù)較低，介于1.2～1.6，孔隙度介于3.55%～5.56%，頁巖氣滲透率介于100～250 nD，楊氏模量介于26～60 GPa，泊松比介于為0.15～0.25?，F(xiàn)今區(qū)域為走滑斷層，表現(xiàn)為垂向應力居中，且最小水平主應力比垂向應力略小。該區(qū)塊當前主要采取“大排量、高加砂強度、高砂濃連續(xù)加砂、全程石英砂”的壓裂模式[1-2]。

壓后排采作為非常規(guī)頁巖氣儲層大規(guī)模水力壓裂和后期生產(chǎn)“承上啟下”的關(guān)鍵一環(huán)，在整個開發(fā)過程中起著重要的作用，對評價壓裂效果具有重要的工程指導意義。因此，基于太陽構(gòu)造淺層頁巖氣水平井地層壓力低、排液時間長、易“水鎖”、應力敏感強等特征，該區(qū)塊返排過程堅持“控制、連續(xù)、穩(wěn)定”原則，以控制排液強度、減少壓力損失、降低“水鎖”障礙[3]為主線。但在已排采的部分井中，仍然出現(xiàn)了不同程度的出砂，這對油田產(chǎn)量和生產(chǎn)流程穩(wěn)定帶來了挑戰(zhàn)。

隨著全球頁巖氣的蓬勃發(fā)展，“防砂”這一關(guān)鍵問題越來越被重視。尤其是近年來，針對該問題，國內(nèi)外專家開展了大量的研究。針對頁巖氣出砂原因、防治措施，王雷[4]等基于支撐劑回流的實驗，提出了隨著壓裂液返排速度大，支撐劑總回流量逐漸增大，并得出在壓裂液返排初期選用相對較小的返排速度以達到控制支撐劑回流量的目的?！?br>