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        疏松砂巖油藏排砂采油工藝探討

        2016-12-12 12:48:52劉愷
        中文信息 2016年10期
        關(guān)鍵詞:工藝技術(shù)油藏

        劉愷

        摘 要: 在對(duì)疏松砂巖進(jìn)行油氣開(kāi)采的過(guò)程中,因?yàn)橛筒氐某錾?,不僅影響了油藏開(kāi)采的效率,還影響了經(jīng)濟(jì)效益。本文對(duì)疏松砂巖油藏的出砂原理進(jìn)行了分析,并討論了我國(guó)目前的防砂技術(shù)。探討了出砂提高我國(guó)油井產(chǎn)的因素,希望對(duì)我國(guó)油藏開(kāi)采的排砂采油提高產(chǎn)油質(zhì)量具有借鑒意義。

        關(guān)鍵詞:油藏 疏松砂巖 排砂采用 工藝技術(shù)

        中圖分類號(hào):TE35 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1003-9082(2016)10-0250-01

        在油氣開(kāi)采位置選擇上,一般將疏松砂巖作為主要目標(biāo)。因?yàn)槭杷缮皫r油藏具有較高的儲(chǔ)油含量,油氣分布范圍也較廣。但是在實(shí)際開(kāi)采的過(guò)程中,因?yàn)橛途錾扒闆r發(fā)生,對(duì)油井開(kāi)采的有效運(yùn)行帶來(lái)了重大影響。本文對(duì)出砂生產(chǎn)在疏松砂巖油藏中的利弊進(jìn)行了分析,選擇適度出砂的開(kāi)采方式,保證油井產(chǎn)量和出砂量能夠最大化,使經(jīng)濟(jì)效益全面提高。

        一、油層出砂的主要原理

        關(guān)于油層出砂的主要原因可以分為三大類,分別是地質(zhì)、完井和開(kāi)采。就完井和開(kāi)采來(lái)說(shuō),這兩大類因素在某種意義上具有相似性,因?yàn)樵陂_(kāi)采過(guò)程中開(kāi)采條件改變,例如油層壓力、液流速度、含水變化、毛細(xì)管作用、多相流動(dòng)及相對(duì)滲透率等,從而導(dǎo)致地層出砂。就地質(zhì)因素來(lái)說(shuō),主要是地層和油藏性質(zhì)的影響,例如巖石顆粒大小、膠結(jié)物膠結(jié)程度以及構(gòu)造應(yīng)力等。出砂程度會(huì)受到巖石和流體的影響從而發(fā)生改變。

        關(guān)于油層出砂原理,主要受地層壓縮和膠結(jié)程度影響,另外原始滲透率、油藏壓力和深度、流體的種類和流速等也是主要影響因素。如果井底巖層結(jié)構(gòu)受到破壞,會(huì)導(dǎo)致油層出砂,如果油層的膠結(jié)程度較弱,其出砂概率更高,主要是因?yàn)槠渖a(chǎn)壓差大。如果井底巖層結(jié)構(gòu)被破壞,井底周圍地層也會(huì)隨之破壞,從而加大地層出砂的嚴(yán)重程度。

        二、我國(guó)目前油層防砂的技術(shù)現(xiàn)狀

        油井出砂是疏松砂巖油井開(kāi)采中最主要的矛盾,不僅會(huì)對(duì)油井開(kāi)采設(shè)備產(chǎn)生磨損,還會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)管柱被卡,進(jìn)而掩埋油層,油井的出油量也會(huì)深受影響。油井防砂工藝主要分為化學(xué)、機(jī)械以及化學(xué)機(jī)械聯(lián)合應(yīng)用的三種主要方式。關(guān)于化學(xué)防砂主要有酚醛樹(shù)脂溶液、水帶干灰砂和地下合三種方式。機(jī)械防砂技術(shù)目前廣泛應(yīng)用的是金屬繞絲篩管礫石充填技術(shù),其有著適應(yīng)能力強(qiáng)和防砂效率高的主要特點(diǎn)。為了應(yīng)對(duì)油氣開(kāi)采過(guò)程后期防砂困難的主要情況,逐漸將高壓預(yù)充填防砂技術(shù)和化學(xué)機(jī)械聯(lián)合應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用,經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明,其防砂效果明顯提高。

        三、出砂提高油井產(chǎn)能因素分析

        隨著采油技術(shù)的發(fā)展,我國(guó)目前由防砂開(kāi)采轉(zhuǎn)變?yōu)檫m度出砂采油開(kāi)采。對(duì)地層出砂進(jìn)行應(yīng)用,從而保證稠油油井產(chǎn)量提高。出砂冷采技術(shù)之所以能夠提高油井的流動(dòng)能力,主要是因?yàn)橐韵聨讉€(gè)方面的因素。

        1.流動(dòng)的砂粒增加液流的速度

        地層出砂的同時(shí),砂粒膠結(jié)物會(huì)逐漸被液化懸浮在整個(gè)液體中,砂粒膠結(jié)物其流動(dòng)速度不及液體流動(dòng)速度。在稠油液體中,其壓力梯度會(huì)隨著粘度的增加而增加,從而保證地層砂不斷液化。如果固相顆粒和液體之間的流速差異較小,液體流動(dòng)所受的阻力也會(huì)很小,這就在一定程度上增加了油井產(chǎn)液速度,進(jìn)一步提升油井產(chǎn)量。

        2.泡沫油能填充油藏的能量

        液體在流動(dòng)過(guò)程中會(huì)析出天然氣,出砂冷采井中的天然氣在脫溶過(guò)程中一般以氣泡形式存在,并不斷向井筒流動(dòng),并不是立即聚集起來(lái)以氣相存在。隨著油井開(kāi)采的壓力變化,氣泡也會(huì)隨著變化,如果開(kāi)采壓力較低,氣泡也會(huì)加大從而生成內(nèi)驅(qū)力,讓砂漿從地層向井筒涌動(dòng),一般而言,液體流動(dòng)比砂漿流動(dòng)速度較慢。

        3.高滲透率區(qū)域擴(kuò)展

        地層的固體顆粒在液化過(guò)程中產(chǎn)生新空間,新空間中存在的物體為砂、氣、油和水,其孔隙度較高。在砂不斷采出的過(guò)程中井筒附近的滲透率也在新空間的影響下不斷提高,滲透率提高的區(qū)域會(huì)越來(lái)越大,油藏上方出砂較為容易,所以其高滲透區(qū)域更廣。因?yàn)橛蛯泳哂蟹蔷|(zhì)性的特點(diǎn),只要油藏砂層厚度在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),因此并不是所有砂層都會(huì)形成高滲透區(qū)域的。

        4.油井表皮系數(shù)降低

        新空間中,砂層的孔隙度較高,孔喉堵塞處會(huì)隨著砂粒的液化而降低近井位置的表皮系數(shù),因?yàn)橐夯耐瑫r(shí)會(huì)清除部分沉積物,降低壓力梯度。另外,砂粒的脫落也會(huì)造成近井位置表皮系數(shù)降低,脫落的砂粒通過(guò)喉道會(huì)擴(kuò)大孔喉,防止新堵塞產(chǎn)生。

        5.地層壓實(shí)增加驅(qū)動(dòng)能量

        液化的地層砂在采出之后,油藏巖石強(qiáng)度會(huì)隨之降低,出砂油層因?yàn)樯细驳貙迂?fù)荷影響,造成沉降。油藏中的應(yīng)力越大,孔隙壓力越大,原油生產(chǎn)得到的驅(qū)動(dòng)壓力越高。從而讓實(shí)際獲取的油量比預(yù)測(cè)中的要高。

        6.遠(yuǎn)距離邊底水作用

        在布井網(wǎng)過(guò)程中盡量讓油井遠(yuǎn)離邊底水,邊底水會(huì)增加出砂采油的驅(qū)動(dòng)能量,水層能量通過(guò)壓力形式提供開(kāi)采動(dòng)力。從而為稠油冷采提供方便,增加開(kāi)采效果。

        四、總結(jié)

        綜上所述,只要合理應(yīng)用以上原理,防止完全阻塞流體情況發(fā)生,能有效提高稠油油藏出砂生產(chǎn)。在開(kāi)采過(guò)程中科學(xué)控制開(kāi)采速度,防止出砂掩埋井段,充分應(yīng)用油藏能量,進(jìn)而提高疏松砂巖稠油油藏。

        參考文獻(xiàn)

        [1]周廣慧.砂巖油藏排砂采油工藝研究[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2013,(5):133.

        [2]黃輝才.疏松砂巖油藏排砂采油工藝研究[D].中國(guó)石油大學(xué)(華東),2011.

        [3]高雪峰,陳剛,吳瓊等.YC-152壓裂防砂一體化工具的研制[J].石油機(jī)械,2008,36(7):40-42.

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