陳磊

青龍臺油田綜合防砂技術研究與應用

陳磊

（中油遼河油田鉆采工藝研究院，遼寧 盤錦 124010）

青龍臺油田地層膠結疏松，油井出砂嚴重，常規(guī)的防砂措施后，出現(xiàn)了篩管堵塞、出細粉砂和防砂失效快等問題，嚴重影響了區(qū)塊的正常生產(chǎn)，對此開展了綜合防砂技術研究與應用，包括篩管防砂技術、地層深部防砂技術等，現(xiàn)場應用表明：這些技術分類實施有效地解決了油井出砂問題，提高了油藏開發(fā)效果。

青龍臺油田；疏松砂巖；防砂技術

青龍臺油田位于遼河斷陷盆地東部凹陷北部，整體上呈東高西低，油藏類型為構造-巖性油氣藏。油層埋深1 440～1 620 m，主力含油層系為下第三系S1和S3，巖性以中-細砂巖為主，粒度中值平均為0.21 mm。儲層膠結疏松，泥質(zhì)含量為16.4%，儲層平均孔隙度為23.8%，平均空氣滲透率454×10-3μm2，屬于中高孔、中高滲儲層。該區(qū)塊地面原油粘度756 mPa·s（50 ℃），青龍臺油田自1982年勘探至今，已勘探開發(fā)了35年，隨著勘探開發(fā)的逐漸深入，出砂現(xiàn)象一直存在，尤其是油藏開發(fā)進入中后期，油藏出砂現(xiàn)象日漸加劇，因此需要采取有效的防砂技術來改善油田開發(fā)效果。

1 青龍臺油田出砂特點

青龍臺油田截止2016年底，已完鉆各類井160余口，油水井不同程度上都存在出砂問題，平均單井出砂3.36 m3，因油層出砂造成油井套管損壞或砂埋砂卡管柱，先后有62口油井進行了側鉆，油井出砂特點如下：

（1）該油田斷塊多，儲層巖性差異大，出砂粒度中值范圍分布廣（0.07~0.4 mm），單一防砂技術難以有效解決油田出砂問題。

（2）新勘探開發(fā)區(qū)塊，如龍617、618區(qū)塊，這些區(qū)塊處于開發(fā)初期，地層壓力高，出現(xiàn)了篩管沖蝕和堵塞問題，嚴重影響機械防砂的效果。

（3）油井出細粉砂嚴重。該油田地層砂以中細砂為主，但泥質(zhì)含量高，因此部分油井存在出泥質(zhì)細粉砂嚴重的問題。且該類型油井大多都伴隨著套損和低產(chǎn)液等問題，常規(guī)的防砂措施效果差。

2 防砂技術及應用

2.1 防砂思路和措施優(yōu)選

針對青龍臺油田防砂出現(xiàn)的問題，通過對地質(zhì)資料、出砂特點和生產(chǎn)情況分析，開展綜合防砂技術的研究：

（1）針對出細砂、中粗砂的油井，采用篩管防砂技術，篩管采用具有自潔功能的梯縫篩管；

（2）針對出細粉砂的油井，采用地層深部防砂技術，有效克服層間矛盾，實現(xiàn)地層深部防砂，增大防砂半徑，提高防砂有效期。

通過以上2項防砂技術有針對性的分類有效實施，解決該區(qū)塊出砂難題，改善油田開發(fā)效果。

2.2 梯縫篩管防砂技術

2.2.1 技術原理

梯縫篩管是在基管上銑出槽，然后將過濾片和保護套組成的過濾組件鑲嵌在基管的槽里，通過焊接形成單層管的整體防砂結構（圖1）。

圖1 梯縫篩管結構和自潔原理示意圖

該結構具有很好的自潔功能，既能夠滿足防砂要求，又能精確控制出砂粒徑。防砂單元縫寬可根據(jù)出砂粒度的大小進行調(diào)整，在保證滲透率的前提下達到最佳的防砂效果。

防砂篩管的自潔功能是因為濾片間縫隙為外小內(nèi)大，且光潔度高，小于縫寬的細粒粉砂或泥質(zhì)物很容易通過V型縫隙到管內(nèi)，不會受阻停留縫隙中間而達到自潔。

2.2.2 技術指標

該技術可用于出細砂、中粗砂的油井，特別是對于地層壓力高、泥質(zhì)含量高和篩管易堵塞的油井防砂非常有效。

（1） 防砂管柱內(nèi)通徑為：76 mm；

（2） 防砂有效期：≥2年；

（3） 防砂粒度中值：≥0.15 mm。

2.3 地層深部防砂技術

針對該油田出細粉砂甚至泥漿，篩管防砂效果變差的油井，采用地層深部防砂技術，通過改進樹脂砂配方，優(yōu)化施工參數(shù)，對地層進行改造的同時提高了防砂效果。

2.3.1 新型高強度樹脂砂

在以前的地層深部防砂的應用中，部分油井在施工后幾個月內(nèi)甚至更短的時間內(nèi)出砂，沖出砂多為充填樹脂砂，究其主要原因為樹脂砂固化強度低造成的。因此必須進行技術改進，提高樹脂砂膠結強度。

為了提高樹脂砂膠結強度，通過選擇更好的表面助劑，提高了樹脂涂覆表面的活性，可增加被包覆顆粒與樹脂的親和能力；通過調(diào)整加工工藝，提高了樹脂砂包覆層厚度，也提高了樹脂的包覆率，通過室內(nèi)試驗，新型樹脂砂各項性能指標都大幅改善，可很好滿足該油田的現(xiàn)場防砂需要。尤其是樹脂砂的膠結強度由原來的4.0 MPa提高到7.0 MPa（表1）。

2.3.2 施工參數(shù)優(yōu)化

針對青龍臺油田的具體情況，對地層深部防砂的施工參數(shù)進行優(yōu)化設計。

（1）充填砂：充填砂100%選用新型樹脂砂，增大其抗壓強度，提高防砂效果；

（2）砂比和排量：采用高砂比充填，實現(xiàn)近井地帶脫砂；同時頂替階段通過降低排量和欠量頂替，保證在井筒附近形成有效的人工井壁。

表1 新型樹脂砂與普通樹脂砂性能對比

2.4 實施效果

從2015年開始，綜合防砂技術在青龍臺油田現(xiàn)場累計實施26井次。施工成功率95%，油井生產(chǎn)狀況良好，均未出砂。統(tǒng)計至今共累計增油2.8萬噸，增油效果明顯。

井例：龍XX-X井于2015年3月，采用7″套管內(nèi)射孔后懸掛51/2″梯縫篩管完井投產(chǎn)。統(tǒng)計至2017年9月，累計開井923 d，累計產(chǎn)油5 734 t，平均日產(chǎn)油6.2 t，一直正常生產(chǎn)，產(chǎn)出液無砂。

3 結束語

針對青龍臺油田油藏易出砂的特點，對影響油藏出砂的原因進行總結分析，對該油田出砂油井分類實施了梯縫篩管防砂和地層深部防砂2項技術?，F(xiàn)場應用表明：綜合防砂技術的實施，解決了該區(qū)塊出砂難題，取得了顯著效果，提高了油藏開發(fā)效果，具有技術示范和推廣價值。

［1］王治中, 田紅, 鄧金根. 利用出砂管理技術提高油井產(chǎn)能[J]. 石油鉆采工藝, 2006, 28（3）: 59-63．

［2］張維申. 疏松稠油油藏壓裂防砂效果分析[J]. 鉆采工藝, 2008, 31 (5)：76-77．

［3］周英, 王建文. 壓裂防砂技術設計和施工過程中常忽略的幾個問題及解決方法[J]. 特種油氣藏, 2005, 12 (2): 60-62．

［4］陳磊. 壓裂防砂技術在小洼油田的應用[J]. 遼寧化工, 2016, 45 （3）：326-327．

［5］李志強, 宋潔嫻. TSOP壓裂防砂技術的礦場應用[J]. 承德石油高等?？茖W校學報, 2009, 11（1）: 6-9．

Research and Application of the Comprehensive Sand Control Technology for Qinglongtai Oil Reservoir

（Drilling & Production Technology Research Institute of CNPC Liaohe Oilfield Company, Liaoning Panjin 124010, China）

Qinglongtai oil reservoir suffers a serious sand leaking because of its loose field formation, which often leads to screen blockage, and quick failure of sand control. The situation seriously restricts this block from normal production. In order to solve this problem, research and application of some comprehensive sand control technologies in this block have been carried out, including sieve sand control technology and deep layer sand control technology. The field application shows that, using these technologies separately can effectively solve the problem of sand leaking of the oil wells to improve the reservoir development effect.

Qinglongtai oil reservoir; loose field formation; sand control technology

2017-11-06

陳磊（1981-），男，工程師，碩士研究生，河南省淅川縣人，2009年畢業(yè)于西安石油大學油氣田開發(fā)專業(yè)，研究方向：從事油氣井防砂技術工作。

TE 357

A

1004-0935（2017）12-1188-02