適合海上L 氣田礫石充填攜砂液性能研究

吳 怡，羅 剛，宋吉鋒，周定照，聶明順，林科雄，舒福昌

（1.中海油研究總院有限責任公司，北京 100028；2.湖北油田化學產業技術研究院有限公司，湖北荊州 434000；3.中海石油（中國）有限公司海南分公司，海南海口 570311；4.長江大學化學與環境工程學院，湖北荊州 434001）

油氣井生產過程中，由于地質條件、開采方式以及措施作業等各種綜合因素造成井底附近地層巖石結構變化，將導致地層離散砂或脫落砂隨產出流體攜帶產出[1]。目前防砂方法可以大致分為四類：機械防砂、化學防砂、復合防砂及其他防砂方法[2-3]。礫石充填技術是有效的防砂方法之一。礫石充填層就是在井筒附近形成一個滲透層，使地層流體通過時，阻擋地層砂礫的流動，起到防砂的功能。為了確定礫石的準確尺寸，必須根據地層砂礫有關參數而確定地層砂礫的平均直徑及其分布狀態。

1 海上L 氣田的基本特征及防砂要求

1.1 海上L 氣田的儲層基本特征

海上L 氣田的主要儲層為Ⅱ下氣組和Ⅲ氣組，儲層溫度接近150 ℃，地層壓力系數為1.51，儲層巖心以細粉砂巖為主，其含量在40%～50%；泥巖含量為3%～17%。

1.2 防砂方式的選擇

根據海上L-1-1 井儲層Ⅱ下氣組和Ⅲ氣組地層砂很不均勻，分選性差，主要表現為：

“這次，我看到了草原。那里的天比別處的更可愛，空氣是那么清鮮，天空是那么明朗，使我總想高歌一曲，表示我滿心的愉快……”

Ⅱ下氣組的篩析法粒度中值為69.57～98.22 μm，均質系數為12.19～21.85，分選系數為49.24～92.29；Ⅲ氣組的篩析法粒度中值為46.04～61.57 μm，均質系數為14.55～17.23，分選系數為48.04～184.74，具體分析結果見表1、表2。

表1 海上L 氣田地層砂粒度分析

表2 海上L 氣田地層砂粒度分析匯總

“不要再說啦，她的虧，我這一生吃夠了，再不要在我面前提她！”說罷，蔣浩德起身要走，身體搖晃了兩下，紫云一把抱住他。他回過神來，眼睛直直地望著紫云，感受到來自女人的體溫，差點窒息。

表3 海上L 氣田防砂方案

1.3 礫石粒徑大小的確定

選擇合理的礫石尺寸，對于防砂效果起到決定性的作用。根據Ⅱ下氣組和Ⅲ氣組層位的地層砂粒度中值，計算出所需礫石的直徑見表4。

表4 海上L 氣田防砂所需礫石粒徑大小

2 實驗部分

2.1 實驗材料及儀器

按照中國石油天然氣行業標準SY/T 5185—2008《礫石充填防砂水基攜砂液性能評價方法》礫石沉降速度測定方法評價無固相高密度礫石充填攜砂液的礫石沉降速度。其具體方法為：將250 mL 礫石充填攜砂液倒入量筒中，置于30 ℃的恒溫水浴中，用鑷子取礫石（40～60 目）放入液面下2 cm 處松開鑷子，使其自然沉降。計算石英砂沉降到量筒底部所需的時間，重復三次實驗。

實驗儀器：燒杯（1 000 mL）；電子秤；量筒（1 000 mL）；變速攪拌器；恒溫水浴鍋；散射光濁度儀；JZ-200W 表面張力測試儀；秒表；鑷子；量筒（25 mL）；試管（20 mL）；試管架；巖心滲透率測定儀；直尺（大于25 cm）；恒溫干燥箱；高溫陳化釜。

2.2 礫石充填攜砂液的配制

準確量取一定量海水于燒杯中，置于變速攪拌器上，設置轉速為800 r/min，在攪拌的同時加入2%HZN-CT 攪拌30 min，然后加入170%HFHY，繼續攪拌20 min，最后加入2%HAD 攪拌5 min，即配制出礫石充填攜砂液。

2.3 懸砂性能實驗

按照中國石油天然氣行業標準SY/T 5185—2008《礫石充填防砂水基攜砂液性能評價方法》懸砂能力測定方法評價無固相高密度礫石充填攜砂液的懸砂能力，其具體方法為：取500 mL 礫石充填攜砂液倒入1 000 mL 量筒，用攪拌器在轉速為（500±100）r/min 攪拌，加入不同比例的礫石（40～60 目），10 min 后停止攪拌，觀察混砂均勻程度和懸砂效果，記錄礫石全部沉降至杯底所需時間。

2.4 砂礫沉降速度實驗

實驗材料：新型可溶性復合鹽HFHY；增黏劑HZN-CT；表面活性劑HAD；礫石（40～60 目）。

2.5 氣液表面張力實驗

采用JZ-200W 表面張力測試儀，參照中國石油天然氣行業標準SY/T 5310—1999《表面及界面張力測定方法》鉑金環法。

2.6 與地層水的配伍性實驗

通過無固相高密度礫石充填攜砂液體系與地層水不同比例混合，放入高溫陳化釜密封，置于恒溫干燥箱中150 ℃恒溫24 h，冷卻至常溫，用散射光濁度儀測定混合樣品的濁度來衡量相互之間的配伍性。

礫石充填攜砂液與地層水的配伍性評價按照實驗部分2.6 進行評價，實驗結果見表8。

2.7 儲層保護效果實驗

按照中國石油天然氣行業標準SY/T 6540—2002《鉆井液完井液損害油層室內評價方法》，采用巖心驅替裝置評價無固相高密度礫石充填攜砂液的儲層保護效果。

3 結果與討論

3.1 懸砂性能

根據探索性調查，選取珠三角地區外籍人才需求最高的三個城市：廣州、深圳、佛山的企業作為調查對象。采用非概率抽樣的方式，在三地的外籍人才專場招聘會、大型招聘會以及交易博覽會上，對參會企業發放紙質問卷，由調查企業的業務主管或人力資源主管填寫問卷。