压裂防砂技术研究与实验.doc

项目名称：压裂防砂技术研究与实验 目 录 一、问题的提出 3 二、油井出砂状况机理分析与评价 6 三、压裂防砂技术原理及特点 8 四、国内外技术状况 10 五、压裂防砂工艺技术研究 11 六、适合压裂防砂的支撑剂优选 17 七、低伤害压裂液的研究与优选 18 八、前期压裂防砂现场试验总结分析 22 九、压裂防砂试验下部工作安排 25 一、问题的提出 吐哈油田雁木西油田和鲁克沁稠油油田都存在一个共同的问题，即油井出砂严重，影响了正常生产。雁木西油田储层中孔低渗，岩性以细砂岩为主，中孔细喉道，平均孔径58.2(m，孔吼直径均值8.04(m，胶结疏松。投产初期油井自喷产能低，出砂较严重，储层出砂造成了严重的地层伤害。采用烧结防砂筛管防砂后，见到了较好的防砂效果，但不能完全满足防砂稳产要求。同时，采用防砂管防砂其有效期一般都不长，粉细砂在井筒中逐渐堆积，使油井产量越来越低。鲁克沁稠油油田表现更加突出，由于地层出砂的影响，油井采油时率低，检泵周期很短，采用TBS防砂管有效期短，地层产能下降快。 以鲁2井为例，鲁2井是鲁克沁区块的一口探井，试油时曾大量出砂，其中目前生产层（2341～2377m）共出砂0.56m3，日产稠油23.3m3/d。而其上层（2290～2320m）出砂达4.3 m3，日产稠油13.8m3/d，日产水16.4m3/d。试油时累计出砂5.0m3。1998年挤水泥封堵（2290～2309.37m），1998年9月投产2341～2377m，产量一直在18m3/d以上，不出砂。生产15个月之后，掺稀泵泵压偏高，于1999年12月25日进行第一次检泵作业。发现单流阀入口4孔中有3孔被胶皮、碎石、油泥等杂质严重堵塞。投产后由于某些原因不能正常生产，1月28日该井再次上修。检查抽油泵被卡死，油井口袋内沉地层砂约32升。从开始作业至此，共产液18.72m3，折算采油砂比0.17%。试抽出液后开井生产48h后由于抽油杆不下行，光杆再次变形。此间产液37.76m3。 2月14日起原井杆柱，在1300m处发现断脱。改起油管，起完管柱检查发现泵座以上有5根油管被砂堵死，取砂样为细粉砂，砂量约200L。抽油泵被卡死，拉杆不能推入泵内。下冲砂管柱探得砂面深度：2379.37m，已接近油层下界（2377m），冲砂总进尺12.74m，砂量约253L，加上油管内地层砂共453L。而此间共产液37.76m3，折算采油砂比1.2%。29日下入防砂管柱，接在管脚下部。3月1日开井，出油量偏少，2日不出油停井，两天合计出产稠油8.8 m3。 3月3日起管杆柱，检查发现泵被砂卡，防砂管柱未起到好的防砂作用。冲砂后下入防砂管式泵生产。15日光杆突然不下行，被迫再次停井。冲砂作业冲出地层砂约500L，折算采油砂比0.9%。 2000年4月6日在油管尾部接75m金属球烧结防砂筛管完井，并调小冲程至4m，开井初期产量14-15m3/d，后逐步降为5m3/d，功图测试表明供液不足，但液面测试显示液面在500-600m，可见，防砂管存在堵塞，渗流能力下降，导致油管内供液不足。为增大防砂管内外压差，改善防砂管渗流能力，5月份又将冲程调回到5m，结果并不理想。产量仍徘徊在5-6m3/d。至5月23日，空心抽油杆突然堵塞，关井。这一阶段开井31天，生产稠油277.66m3，未发生卡泵现象。 2000年8月冲砂检泵，下入TBS防砂管40m，但生产不到一天发生砂卡泵停井，最下部4根防砂管被砂子堵死，油井停产。出砂情况统计见表1。 鲁2井自2000年4月采用粉末冶金防砂筛管防砂失败后基本没有生产。2000年8月采用TBS筛管防砂，但生产不到1天，又发生砂卡泵，最后4根防砂管被堵死，再一次关井停产。分析认为，鲁2井这次防砂失败的主要原因是封隔器悬挂位置太低，上层出砂进入防砂管及抽油泵引起。 表1 鲁2井出砂情况统计表 开井日期 生产周期d 产稠油量m3 冲砂作业日期 冲出砂量L 采油砂比% 2000.01.02 7 18.72 2000.01.28 2000.02.14 32 0.17 2000.01.30 4 37.76 2000.02.14 453 1.2 2000.02.22 9 70.06 2000.03.05 40 0.2 2000.03.11 4 55.36 2000.03.19 500 0.9 2000.04.06 31 277.66 2000.8.10 378 2000.9.30 176 2001.2.16 1346 2001.4.7 320 合计 55 409.66 3245 0.78 因此，研究试验新的防砂方法，在防砂的同时尽量不降低地层产能，保持这类油田的高效开采。压裂防砂是把水力压裂的增产效果与防砂充