鞠文翠

摘要：文章對(duì)新北油田的出砂機(jī)理和原因進(jìn)行了分析。新北油田的防砂采取了許多技術(shù)措施。本文主要通過(guò)對(duì)大量出砂井的現(xiàn)場(chǎng)跟蹤，研究沉砂泄油器的適用條件。對(duì)指導(dǎo)今后抽油機(jī)井生產(chǎn)、降低生產(chǎn)成本具有指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：出砂機(jī)理；沉砂泄油器；適用條件

一、新北油田的生產(chǎn)現(xiàn)狀

新北油田共有油井290口，開(kāi)井198口，共有出砂井160口，其中嚴(yán)重出砂井105口，中等程度出砂井55口。油井出砂，輕者會(huì)導(dǎo)致油井頻繁作業(yè)，降低了油井生產(chǎn)時(shí)率，增加了噸油生產(chǎn)成本；重則會(huì)直接導(dǎo)致油井報(bào)廢。因此，油井出砂已經(jīng)成為新北油田急待解決的生產(chǎn)問(wèn)題。

二、新北油田的出砂機(jī)理和原因

A、地質(zhì)方面的原因

（一）出砂井與微相及能量相單元密切相關(guān)。出砂井絕大多數(shù)（94%）位于水下河道及河口壩主體內(nèi)，水下河道及河口壩主體是H23油層最好的儲(chǔ)層類(lèi)型，其粒粗、物性好、含油性好、巖性疏松，是造成該微相及能量相單元易于出砂的主要原因。

（二）出砂井集中于水下河道、河口壩主體內(nèi)的高滲流系數(shù)部位

因?yàn)樵摬课痪哂辛４?、泥質(zhì)含量少、疏松、物性好、滲流能力強(qiáng)的特征，使本已很疏松的油層在相對(duì)高滲流條件下更易出砂。

（三）埋藏淺、時(shí)間短是造成油層疏松的主要原因嫩三段內(nèi)的H23油層埋深470～620m，屬埋藏淺、時(shí)間短、壓實(shí)作用弱；酸性水介質(zhì)；總體表現(xiàn)為巖石疏松，在油井處地層與井底壓差作用的滲流條件下，造成出砂。

（四）H23油層巖心普遍存在蒙脫石，其遇水快速膨脹、軟化是加劇油井出砂的重要原因

巖心觀察中發(fā)現(xiàn)：H23油層普遍存在蒙脫石，且皆遇水快速膨脹、軟化。主要表現(xiàn)為以下幾種形式：

1、砂巖中紋層型蒙脫石2、砂巖中泥礫型蒙脫石3、砂巖中基質(zhì)型蒙脫石。

由此可見(jiàn)，H23油層以泥質(zhì)膠結(jié)物為主，且普遍存在蒙脫石，該類(lèi)油層在注水開(kāi)發(fā)情況下，快速膨脹、軟化后，易被水沖走，這一方面使本已疏松的油層更為疏松，加劇油層出砂；另一方面，沖走的泥質(zhì)可堵塞小孔隙。因此，油層具嚴(yán)重水敏性。

由上各方面綜合分析得出：水下河道及河口壩主體是油井出砂的重點(diǎn)微相帶（94%）；并多集中于其內(nèi)高滲流系數(shù)部位，埋藏淺、時(shí)間短、壓實(shí)作用弱、處于早期成巖階段是造成油層疏松出砂的主要原因，油層中普遍存在的蒙脫石，遇水膨脹、軟化進(jìn)一步加劇了油井出砂。

B、開(kāi)發(fā)的原因

（一）地層壓力持續(xù)下降。地層壓力下降增加了必須由顆粒來(lái)支撐的上覆巖層壓力，從而減弱了顆粒的膠結(jié)性，導(dǎo)致油層出砂。

（二）綜合含水上升。由于新北油田膠結(jié)物以泥質(zhì)為主，含水上升使得部分膠結(jié)物被溶解，溶解越多，破壞顆粒間的膠結(jié)物也越嚴(yán)重。

（三）油井工作制度不合理、生產(chǎn)中各種措施的作用是造成油層出砂加重的外在因素。外界條件相同時(shí)，生產(chǎn)壓差越大，流體滲流速度越高，則井壁附近流體對(duì)巖石沖刷力越大，油井越易出砂。

生產(chǎn)中各種措施的實(shí)施是導(dǎo)致油層破損、出砂的直接原因，椐有關(guān)實(shí)驗(yàn)證明，巖石穩(wěn)定性的破壞，不僅與壓力梯度有關(guān)，而且與壓力梯度的作用過(guò)程有關(guān)，如果壓力梯度急劇增快時(shí)，只須很小的壓差和很短的時(shí)間，巖石就會(huì)遭到破壞。如：洗井、沖砂、強(qiáng)力抽吸及放噴等都有可能使油層巖石破損，造成油層出砂。

C、新北油田出砂情況及油層出砂特點(diǎn)：新北油田出砂井主要分布在河道相和河口壩相上。統(tǒng)計(jì)53口出砂井有19口井分布在河道相上，有23口井分布在河口壩相上，有11口井分布在河口壩內(nèi)緣相上。

三、針對(duì)新北油田出砂采取相應(yīng)技術(shù)措施

表一 針對(duì)新北油田出砂問(wèn)題采取的相應(yīng)技術(shù)措施

四、新北油田出砂井使用沉砂泄油器前后對(duì)比及沉砂泄油器使用情況分析

（一）成功井分析。新北油田典型井：新10-10.3井、新+23-10井。

新10-10.3在下沉砂泄油器之前頻繁作業(yè)，上修原因分別為：①砂卡；②泵漏；③泵內(nèi)有泥漿；④泵內(nèi)有大量垢；⑤泵及防砂管下部一根尾管內(nèi)有大量地層砂；⑥泵內(nèi)有大量泥漿，進(jìn)油部位堵；⑦固定凡爾內(nèi)有大量泥漿。本井出砂、出泥漿、結(jié)垢，在下沉砂泄油器之前485天內(nèi)上修7次，免修期為69天，在下沉砂泄油器之后，一直沒(méi)有作業(yè)長(zhǎng)達(dá)335天，沉砂泄油器有效，免修期明顯延長(zhǎng)，效果非常好。

新+23-10在2012年1月16日投產(chǎn)之后，378天內(nèi)頻繁作業(yè)上修4次，免修期為95天，上修原因分別為：①泵內(nèi)有少量泥漿和地層砂；②泵內(nèi)有地層砂，防砂管內(nèi)有大量地層砂；③泵及固定凡爾內(nèi)有泥漿和地層砂；④進(jìn)油部位堵；可見(jiàn)該井出砂、出泥漿，下沉砂泄油器之后，一直沒(méi)有作業(yè)達(dá)到336天，免修期明顯延長(zhǎng)，下沉砂泄油器前/后免修期分別為95/336天，且沉砂泄油器一直有效，效果顯著。

（二）失效井分析。下面是沉砂泄油器失效的4口井的分析，這4口井分別為：新20-11、新+24-7、新17-12.2、新+23-6。

1、新20-11井。本井下沉砂泄油器之前365天內(nèi)累計(jì)作業(yè)3次，上修原因分別為：①泵內(nèi)有砂；②結(jié)蠟嚴(yán)重；③泵內(nèi)有少量泥漿和地層砂；可見(jiàn)本井出砂、出泥漿、結(jié)蠟，下沉砂泄油器之前的免修期為122天，下沉砂泄油器之后，免修期稍有延長(zhǎng)，但沉砂泄油器一再失效，可見(jiàn)對(duì)于出砂、出泥漿、結(jié)蠟這種復(fù)雜井，沉砂泄油器不適合。

2、新+24-7井。本井出砂嚴(yán)重，第一次下沉砂泄油之后17天失效，原因可能為作業(yè)質(zhì)量不合格導(dǎo)致的，但第二次下之后，免修期長(zhǎng)達(dá)301天，沉砂泄油器2次失效，但免修期延長(zhǎng)，有效果。

3、新17-12.2井。本井下沉砂泄油器之前361天內(nèi)作業(yè)2次，上修原因?yàn)棰倩钊p嚴(yán)重，泵漏；②泵筒內(nèi)塞滿(mǎn)地層砂，免修期為181天，下沉砂泄油器333天之后沉砂泄油器失效，免修期延長(zhǎng)，沉砂泄油器失效，失效原因：本井出泥漿，出砂嚴(yán)重?？梢?jiàn)沉砂泄油器不適合出泥漿、出砂嚴(yán)重的井。

4、新+23-6井。本井下沉砂泄油器90天之后就失效了，上修原因?yàn)椋荷奥裼蛯?，沉砂泄油器失效?？梢?jiàn)沉砂泄油器不適用于嚴(yán)重出砂井。

（三）綜合分析。新北油田沉砂泄油器使用情況分類(lèi)，見(jiàn)下表。

表二 新北油田沉砂泄油器使用情況綜合分類(lèi)表

在新北油田使用的19口井的沉砂泄油器中，成功井即延長(zhǎng)免修期限、沉砂泄油器有效仍在用井有12口井，占使用井總數(shù)的63.2%，延長(zhǎng)免修期但是沉砂泄油器失效井有5口，占使用井總數(shù)的26.3%，徹底沒(méi)起作用即沒(méi)延長(zhǎng)免修期、沉砂泄油器又失效的有2口井，占使用井總數(shù)的10.5%。新北油田下沉砂泄油器的19口井，在下沉砂泄油器之前一年內(nèi)共上修 53次，單井平均作業(yè) 2.79次/年，在下沉砂泄油器之后一年內(nèi)共上修12次，單井平均作業(yè)0.63 次/年。共減少作業(yè)井次41次，單井平均作業(yè)井次減少2.16井次。免修期明顯延長(zhǎng)。

五、結(jié)論

（1）沉砂泄油器適合單純出砂且出砂程度中等的油井，能有效地延長(zhǎng)油井免修期，減少油井作業(yè)費(fèi)用，降低原油生產(chǎn)成本；

（2）沉砂泄油器不適用于嚴(yán)重出砂井；

（3）沉砂泄油器也不適用于油井出砂同時(shí)伴有出泥漿、結(jié)蠟、結(jié)垢這種復(fù)雜情況。