高速水充填防砂工艺研究及在胜利浅海油田的应用效果分析.pdfVIP

高速水充填防砂工艺研究及在胜利浅海油田的应

用效果分析

摘要：为了进一步提高防砂工艺的防砂、解堵作用，我们对其进行了优化

设计，并形成了适应临近气层、边底水发育的油层的防砂工艺——高速水充

填防砂。该工艺在CB25F井组初次应用获得成功，到目前为止，该工艺共实

施了13井次，应用效果良好。

主题词：高速水充填防砂优化设计效果分析

1前言

胜利浅海油田位于渤海湾南部的极浅海海域，其主力开发层系

为馆陶组上段。馆上段属于曲河流相沉积的高孔高渗、常规稠油油

藏，平均孔隙度为31.3%，平均渗透率2504×10μm，平均地面

-32

原油密度0.9285g/cm3，平均地面原油粘度265.6mPa.s。储层砂岩

结构主要有中、细砂岩和粉砂岩结构，其岩性疏松，砂岩颗粒分选

性较差，颗粒粒度一般在0.1—1.2mm，间有大于1.5mm砾石出现。

馆上段油藏埋藏较浅，一般在800-1200米，压实差、成岩作用差、

溶蚀作用弱，颗粒间的胶结多为泥质胶结，泥质含量3-5%，偶含

灰质，容易出砂。随着油田开发的深入、大泵提液技术的推广，地

层出砂有加剧的趋势，防砂工艺面临着严峻的挑战，以往惯用的防

砂方式也逐步暴露出一些缺陷与局限性。

2胜利浅海油田防砂工艺现状及局限性

2.1防砂工艺现状

海上油田馆陶组主要采用充填防砂及滤砂管防砂工艺，目前有

296口油井防砂，其中滤砂管防砂74口，占总防砂井数25％，砾

石充填防砂218口，占总防砂井数73.6％，其它防砂方式4口，占

总防砂井数1.4％。出砂井有43口，占防砂井总数的14.5％，化验

含砂0.02%仅2口井（CB22G-P2、CB251D-1），其他出砂井含砂

0.01％。

2.2防砂工艺的局限性

2.2.1正向挤压充填防砂

因防砂施工强度大，大排量大砂比大砂量容易沟通水体、气顶，

使油井产油量大幅度下降；容易破坏充填工具、防砂管柱，使防砂

失效；许多井在挤压充填施工后由于井筒脱砂泵压升高未能按照设

计要求实施循环充填，使得防砂管与套管环空充填不密实。

2.2.2逆向挤压充填防砂

从防砂效果来看，逆向充填也暴露出一些问题：由于防砂管柱

没有卡瓦固定装置，防砂管柱容易下滑，使防砂失效；底部充填服

务器的充填孔有时关闭不严，容易导致防砂失败。

2.2.3循环充填防砂

循环充填与挤压充填相比，施工强度低，对套管、油管、充填

工具的机械破坏力小；循环充填是在筛套环空填入陶粒砂形成充填

层，充填层和筛管可以形成多层挡砂屏障，并且充填层可以分散油

流的冲击力以保护筛管。但是，循环充填属于被动防守型防砂工艺，

不能在防砂的同时改造地层。

2.2.4滤砂管防砂

滤砂管防砂可以在防砂的同时，最大限度的降低表皮系数，提

高油井产能，并且施工简单、费用低。但是，由于在防砂管与套管

之间没有砾石充填层作为挡砂屏障，防砂管容易被井液、地层砂刺

坏。同时，滤砂管防砂也属于被动防守型防砂工艺，不能在防砂的

同时改造地层。

3高速水充填防砂工艺优化设计

所谓高速水充填防砂工艺就是提高充填防砂泵入排量，控制返

出液量，使井底憋压至地层破裂压力附近，在炮眼附近形成微裂缝，

使充填砂不仅充填在筛套环空，而且充填到炮眼以及连接的微裂缝

中，对地层有一定的解堵作用。

3.1优选携砂液

选择与地层配伍性较好的平台注入水做为携砂液，平台注入水

以地下水和污水为主，在大排量小砂比的施工情况下，平台注入水

也有很好的携砂能力。摒弃了以往用的不交联压裂液，避免了后期

破胶反排难的问题。

3.2优选支撑剂

中海油应用适度防砂技术成功开发了绥中36-1、南堡35-2等

油田，他们在高速水充填防砂中使用的支撑剂粒径按照地层砂粒度

中值的8倍取值，借鉴中海油的做法，胜利浅海油田馆陶组地层砂

粒度中值是0.13mm，砾石充填支撑剂粒径从5～6倍地层砂粒度中

值放大到6-8倍地层砂粒度中值，选用粒径0.425mm～0.85mm